Một ống thép là một ống hình trụ được làm từ thép và là sản phẩm được sử dụng nhiều nhất trong ngành thép. Việc sử dụng chính của ống thép là trong việc vận chuyển các sản phẩm, bao gồm dầu, khí đốt và nước trên một khoảng cách dài. Các thiết bị gia dụng thông thường như tủ lạnh sử dụng ống thép, cũng như hệ thống sưởi và hệ thống ống nước. Ống thép có nhiều kích cỡ khác nhau và cũng có thể được sử dụng cho các yêu cầu cấu trúc như tay vịn và bollards ống.
William Murdoch được cho là người tiên phong của ống thép, khi ông kết hợp các thùng súng với nhau để phát minh ra hệ thống đốt đèn than vào năm 1815. Murdoch đã sử dụng hệ thống đường ống sáng tạo của mình để vận chuyển khí than đến từng đèn trên đường phố London.
Kể từ những bước tiến lớn của năm 1800 đã được thực hiện trong công nghệ ống thép bao gồm cải tiến phương pháp sản xuất, phát triển các ứng dụng để sử dụng và thiết lập các quy định và tiêu chuẩn chi phối chứng nhận của họ.
Ống thép được sản xuất theo một trong hai phương pháp, dẫn đến sản phẩm liền mạch hoặc hàn.
Dàn ống được làm từ cổ tròn rắn được nung nóng đầu tiên, sau đó ép đùn đẩy hoặc kéo qua một cái chết, dẫn đến một ống rỗng. Quá trình này mang lại cho ống liền mạch một bề mặt mịn và đồng đều, không có bất kỳ khớp nối có thể nhìn thấy. Sản phẩm này đắt hơn ống hàn, nhưng cũng được coi là đáng tin cậy hơn, và có thể dẫn đến các sản phẩm có độ bền và tính toàn vẹn cao hơn nhiều.
Ống hàn được sản xuất từ các tấm thép được cán, sau đó hàn dọc theo các khớp được cán. Điều này dẫn đến một sản phẩm có một mối hàn trong suốt. Ống hàn ít tốn kém hơn ống đùn, ống liền mạch, nhưng sẽ không thể hiện các đặc tính vật lý tương tự, và được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng áp suất thấp hoặc yêu cầu tải thấp.
Ống thép được làm như thế nào?
Cho dù đường ống được sản xuất bằng phương pháp hàn hoặc liền mạch, bước đầu tiên cho một trong hai quy trình là chuyển đổi thép thô thành dạng có thể sử dụng nhiều hơn.
Thép thô được sản xuất bằng cách nấu chảy nguyên liệu thô trong lò và kiểm soát thành phần thông qua việc bổ sung hợp kim và loại bỏ tạp chất. Thép nóng chảy được đổ vào các khuôn để tạo thỏi, hoặc chuyển sang máy đúc liên tục để tạo ra các tấm, phôi và nở hoa. Thép thô này phải được chuyển đổi thành một hình thức có thể được cuộn thành các ống có kích thước cụ thể hoặc kéo dài thành các ống rỗng.
Có hai sản phẩm thép trung gian chính được sử dụng để sản xuất ống thép:
Skelp thép được làm từ các tấm được làm nóng đến 2.200 ° F. Nhiệt làm cho một vảy hình thành trên bề mặt, phải được loại bỏ thông qua một bộ ngắt tỷ lệ và làm sạch áp lực cao. Sau khi được làm sạch, tấm thép được cán nóng thành những dải thép mỏng, hẹp gọi là skelp. Skelp được ngâm (làm sạch bề mặt) bằng axit sulfuric, rửa sạch bằng nước và lăn lên các cuộn lớn làm nguyên liệu để làm ống. Chiều rộng của skelp xác định đường kính của đường ống có thể được thực hiện.
Phôi thép có thể được sản xuất trực tiếp từ máy đúc liên tục, hoặc là sản phẩm thứ cấp từ phôi đúc. Các thỏi được cuộn và kéo dài qua các con lăn có rãnh và xếp chồng lên nhau được gọi là Vách hai nhà máy cao để tạo thành những bông hoa. Để chuyển đổi một sự nở hoa thành một phôi thép đòi hỏi một chuỗi cán và kéo dài khác để tạo thành một phôi rắn với các kích thước cần thiết cho các thông số kỹ thuật của đường ống.
Ống hàn
Skelp được tháo ra khỏi ống chỉ, làm nóng và lăn qua các con lăn có rãnh, uốn cong các cạnh của skelp lên trên. Quá trình này tạo ra một ống hình trụ trong đó hai cạnh đã được uốn cong xung quanh để gặp nhau tạo thành một hình trụ dài. Một trong ba quy trình hàn sau đó được sử dụng để nối các cạnh lại với nhau và bịt kín đường ống.
Hàn liên tục
Trong một hoạt động hàn liên tục, các con lăn hàn ấn các mép của ống vào nhau, tạo thành một mối hàn giả do nhiệt đã được áp dụng cho skelp. Không có kim loại được thêm vào trong quá trình hàn, và các con lăn cuối cùng làm giảm đường kính và độ dày thành ống đến các thông số kỹ thuật.Hàn điện trở
Hàn điện trở theo một quy trình tương tự như hàn liên tục, ngoại trừ việc skelp được cán nguội thành hình ống. Dòng điện được cung cấp cho các cạnh ống bằng cách quay đĩa đồng, làm nóng các cạnh lên đến nhiệt độ mối hàn. Con lăn hàn nối các cạnh ống để tạo ra mối hàn giả.Hàn xoắn ốc
Hàn xoắn ốc và hàn hồ quang chìm đôi sử dụng các kỹ thuật hàn thông thường hơn và bổ sung vật liệu hàn để tạo liên kết.
Thiết bị và cơ sở hạ tầng cần thiết để sản xuất số lượng lớn ống thép hàn là rất đáng kể, như được mô tả trong video này bên trong một nhà máy sản xuất ống dầu .
Ống nước liền mạch
Ống liền mạch được sản xuất mà không cần hàn. Chúng được tạo ra bằng cách nung nóng và kéo căng một phôi thép chắc chắn, trước khi đâm nó để tạo thành tâm rỗng. Phôi được nung nóng đến nhiệt độ cực cao làm cho chúng nóng trắng và sau đó lăn dưới áp suất cao khiến phôi bị giãn ra. Một viên đạn hình viên đạn được sử dụng để làm cho tâm rỗng thường xuyên theo kích thước của nó. Một loạt các hoạt động phay tuân theo để phù hợp với đường ống theo các thông số kỹ thuật cần thiết.
Một cái nhìn tổng quan tuyệt vời về toàn bộ quy trình sản xuất ống liền mạch - từ quá trình luyện thép cho đến các quy trình hoàn thiện có thể thấy là video này.
Các bước hoàn thiện
Ống có thể được đưa qua máy làm thẳng như một bước quy trình cuối cùng trước khi được lắp các khớp ở cuối. Đường ống khoan nhỏ thường được trang bị các mối nối ren, nhưng đường ống khoan lớn hơn thường được gắn với mặt bích được hàn vào đầu ống. Máy đo kiểm tra kích thước của ống thành phẩm và đóng dấu các chi tiết ở bên cạnh ống để kiểm soát chất lượng.
Các bước kiểm soát chất lượng bao gồm kiểm tra các khuyết tật của đường ống bằng máy x-quang, đặc biệt là dọc theo đường hàn. Một kỹ thuật khác là kiểm tra áp lực đường ống bằng cách đổ đầy nước, sau đó giữ nó dưới áp lực trong một thời gian xác định để lộ bất kỳ khiếm khuyết nào có thể gây ra sự cố thảm khốc trước khi đưa vào sử dụng.
