Stálpípur og framleiðsluferli

Inngangur

Tilkoma valsverkstækninnar og þróun hennar á fyrri hluta nítjándu aldar boðaði einnig iðnaðarframleiðslu á rörum og rörum. Upphaflega voru rúllaðar plötur myndaðar í hringlaga þversnið með trektfyrirkomulagi eða rúllum, og síðan rass- eða hringsoðnar í sama hita (smiðjusuðuferli).

Undir lok aldarinnar urðu ýmsar aðferðir tiltækar til framleiðslu á óaðfinnanlegum rörum og pípum, þar sem framleiðslumagn jókst hratt á tiltölulega stuttum tíma. Þrátt fyrir beitingu annarra suðuferla leiddi áframhaldandi þróun og frekari endurbætur á óaðfinnanlegu tækninni til þess að soðið rör var nánast ýtt út af markaðnum, með þeim afleiðingum að óaðfinnanlegur rör og rör voru allsráðandi fram að síðari heimsstyrjöld.

Á síðara tímabilinu leiddu niðurstöður rannsókna á suðutækni til uppsveiflu í gengi soðnu rörsins, með vaxandi þróunarvinnu í kjölfarið og víðtæka útbreiðslu fjölmargra rörsuðuferla. Sem stendur eru um tveir þriðju hlutar framleiðslu stálröra í heiminum vegna suðuferla. Af þessari tölu er hins vegar um fjórðungur í formi svokallaðra línuröra með stórum þvermál í stærðarbilum utan þeirra sem eru efnahagslega hagkvæmar í óaðfinnanlegum röra- og röraframleiðslu.

Þýska skýringin er snilld...vonandi skilurðu hvað ræðumaðurinn segir og sýnir (-:

Óaðfinnanlegur rör og rör

Helstu óaðfinnanlegu túpuframleiðsluferli urðu til undir lok nítjándu aldar. Eftir því sem einkaleyfi og eignarréttur runnu út, urðu hinar ýmsu hliðstæður þróunar sem stefnt var að í upphafi minna áberandi og einstök mótunarstig þeirra voru sameinuð í ný ferli. Í dag hefur tæknin þróast á þann stað að eftirfarandi nútíma afkastamikil ferlum er valið:

Stöðugt dornvalsferlið og ýtabekksferlið í stærðinni frá u.þ.b. 21 til 178 mm ytra þvermál.

Fjölstanda tappamyllan (MPM) með stýrðri (þvinguðu) fljótandi stöng og tappamyllaferlið á stærðarbilinu frá u.þ.b. 140 til 406 mm ytra þvermál.

Cross roll piercing og pilger rolling ferlið í stærðinni frá u.þ.b. 250 til 660 mm ytra þvermál.

Mandrel Mill Process

Í Mandrel Mill ferlinu er solid umferð (billet) notuð. Það er hitað í hverfihitunarofni og síðan stungið með gati. Stungið blað eða hola skelin er valsuð með dornmylla til að minnka ytra þvermál og veggþykkt sem myndar margfalda móðurrör. Móðurrörið er endurhitað og minnkað enn frekar í tilgreindar stærðir með teygjuminnkunarbúnaðinum. Rörið er síðan kælt, skorið, réttað og farið í frágangs- og skoðunarferli fyrir sendingu.

* Athugið: Ferlar merktir með stjörnu eru gerðar forskriftir og/eða kröfur viðskiptavina

Mannesmann tappaverksmiðjuferli

Plug Mill Process, solid umferð (billet) er notuð. Það er jafnt hitað í hverfisofninum og síðan stungið í gegnum Mannesmann gat. Gatað billet eða hola skel er rúllamækkuð í ytri þvermál og veggþykkt. Valda rörið var samtímis brennt að innan og utan með spóluvél. Spóluhólkurinn er síðan stærðaður með stærðarmyllu í tilgreindar stærðir. Frá þessu skrefi fer rörið í gegnum sléttujárnið. Þetta ferli lýkur heitu vinnslu rörsins. Rörið (vísað til sem móðurrör) eftir frágang og skoðun verður fullunnin vara.

Soðið rör og rör

Allt frá því að hægt var að framleiða ræmur og plötur hafa menn stöðugt reynt að beygja efnið og tengja saman brúnir þess til að framleiða rör og rör. Þetta leiddi til þróunar á elsta suðuferlinu, smiðjusuðu, sem nær yfir 150 ár aftur í tímann.

Árið 1825 fékk breski járnvörukaupmaðurinn James Whitehouse einkaleyfi á framleiðslu á soðnu röri. Ferlið fólst í því að smíða einstakar málmplötur yfir dorn til að framleiða pípa með opnum saum, og hita síðan hliðarkanta opna saumsins og sjóða þær með því að þrýsta þeim saman vélrænt í dráttarbekk.

Tæknin þróaðist á þann stað að hægt var að mynda ræma og soða í einni umferð í suðuofni. Þróun þessarar rasssuðuhugmyndar náði hámarki árið 1931 í Fretz-Moon ferlinu sem J. Moon, Bandaríkjamaður, og þýskur samstarfsmaður hans Fretz, mótuðu.

Suðulínur sem nota þetta ferli virka enn í dag með góðum árangri við framleiðslu á rörum upp að ytri þvermál u.þ.b. 114 mm. Fyrir utan þessa heitþrýstingssuðutækni, þar sem ræman er hituð í ofni að suðuhitastigi, voru nokkur önnur ferli upphugsuð af Bandaríkjamanninum E. Thomson á árunum 1886 til 1890 sem gerðu kleift að rafsuðu málma. Grunnurinn að þessu var sá eiginleiki sem James P. Joule uppgötvaði þar sem rafstraumur í gegnum leiðara verður til þess að hann hitnar vegna rafviðnáms.

Árið 1898 var Standard Tool Company, Bandaríkjunum, veitt einkaleyfi sem nær yfir beitingu rafviðnámssuðu fyrir rör- og rörframleiðslu. Framleiðsla á rafmótssoðnum rörum og rörum fékk talsverða aukningu í Bandaríkjunum, og löngu síðar í Þýskalandi, í kjölfar þess að komið var á fót stöðugum heitum ræmavalsverksmiðjum til framleiðslu á lausu upphafsefninu sem nauðsynlegt er fyrir stórframleiðslu. Í seinni heimsstyrjöldinni var fundið upp argonbogasuðuferli – aftur í Bandaríkjunum – sem gerði kleift að suða magnesíum í flugvélasmíði á skilvirkan hátt.

Í kjölfar þessarar þróunar voru þróuð ýmis gashlífðar suðuferli, aðallega til framleiðslu á ryðfríu stáli rör. Í kjölfar þeirrar víðtæku þróunar sem átt hefur sér stað í orkugeiranum á síðustu 30 árum og í kjölfarið smíði stórra -afkastagetu langlínuleiðslna, kafboga suðuferlið hefur náð yfirburðastöðu fyrir suðu á línupípum með þvermál upp á við ca. 500 mm.

Rafmagnssuðupípumylla

Stálrönd í spólu, sem hefur verið rifin í nauðsynlega breidd úr breiðri ræmu, er mótuð með röð af myndunarrúllum í margfalda skel. Lengdarbrúnirnar eru stöðugt tengdar með hátíðniviðnám/örvunarsuðu.
Suða margra lengdar skel er síðan höfuðmeðhöndluð með rafmagni, stærð og skorin í tilteknar lengdir með fljúgandi skurðarvél. Skurður rör er réttur og ferningur í báðum endum.
Þessum aðgerðum er fylgt eftir með ultrasonic skoðun eða hydrostatic prófun.