Gemaakt van grondstoffen zoals ijzer, aluminium, koolstof, mangaan, titanium, vanadium en zirkonium, staan stalen buizen centraal in de pijpproductie voor toepassingen die betrekking hebben op verwarming en sanitair, snelwegtechniek, automobielindustrie en zelfs medicijnen (voor chirurgische implantaten en hartkleppen).

Met hun ontwikkeling die teruggaat tot technische doorbraken uit de jaren 1800, passen hun constructiemethoden voor verschillende doeleinden aan bij de verschillende ontwerpen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Stalen buizen kunnen worden gebouwd met lassen of met een naadloos proces voor verschillende doeleinden. Het proces van het maken van buizen, dat al eeuwen wordt toegepast, omvat het gebruik van materiaal van aluminium tot zirkonium via verschillende stappen van grondstoffen tot een eindproduct dat in de geschiedenis van de geneeskunde tot de productie is toegepast.
Gelaste versus naadloze productie in het proces van het maken van buizen

Stalen buizen, van de automobielindustrie tot gasleidingen, kunnen worden gelast van legeringen - metalen gemaakt van verschillende chemische elementen - of naadloos worden geconstrueerd uit een smeltoven.

Terwijl gelaste buizen worden samengedrukt via methoden zoals verwarming en koeling en gebruikt voor zwaardere, meer rigide toepassingen zoals loodgieterswerk en gastransport, naadloze buizen worden gemaakt door strekken en uithollen voor lichtere en dunnere doeleinden zoals fietsen en vloeistoftransport. >

De productiemethode leent veel voor de verschillende ontwerpen van de stalen buis. Het wijzigen van de diameter en dikte kan leiden tot verschillen in sterkte en flexibiliteit voor grootschalige projecten zoals gastransportleidingen en precieze instrumenten zoals injectienaalden.

De gesloten structuur van een buis, of deze nu rond, vierkant of in elke vorm, geschikt voor elke toepassing die nodig is, van de vloeistofstroom tot het voorkomen van corrosie.
Het stap-voor-stap engineeringproces voor gelaste en naadloze stalen buizen

Het totale proces van het maken van staal buizen omvat het omzetten van ruw staal in blokken, bloemen, platen en knuppels (allemaal materialen die kunnen worden gelast), het creëren van een pijpleiding op een productielijn en het vormen van de pijp tot een gewenst product.
••• Syed Hussain Ather Ingots, blooms, platen en knuppels maken

IJzererts en cokes, een koolstofrijke stof uit verwarmde steenkool, worden in een oven tot een vloeibare substantie gesmolten en vervolgens met zuurstof gestraald om gesmolten staal te maken. Dit materiaal wordt gekoeld tot blokken, grote gietstukken van staal voor het opslaan en transporteren van materialen, die onder hoge druk tussen rollen worden gevormd.

Sommige blokken worden door stalen rollen geleid die ze in dunnere, langere stukken uitrekken tot maak bloemen, tussenproducten tussen staal en ijzer. Ze worden ook tot platen gerold, stukken staal met rechthoekige doorsneden, door gestapelde rollen die de platen in vorm snijden.
Deze materialen in buizen bewerken

Meer rollende apparaten worden platgemaakt - een proces dat bekend staat als coining - bloeit in knuppels. Dit zijn metalen stukken met ronde of vierkante doorsneden, die nog langer en dunner zijn. Vliegende scharen snijden de knuppels op precieze posities zodat de knuppels kunnen worden gestapeld en tot naadloze buis kunnen worden gevormd.

Platen worden verwarmd tot ongeveer 2.200 graden Fahrenheit (1.204 graden Celsius) totdat ze vervormbaar zijn en vervolgens worden verdund tot skelp, die zijn smalle reepjes lint tot 0,45 mijl (0,4 kilometer) lang. Het staal wordt vervolgens gereinigd met behulp van tanks met zwavelzuur, gevolgd door koud en warm water en getransporteerd naar pijpenfabrieken.
Ontwikkeling van gelaste en naadloze buizen

Voor gelaste buizen windt een afwikkelmachine de skelp af en passeert deze door rollen om de randen te laten krullen en pijpvormen te maken. Laselektroden gebruiken een elektrische stroom om de uiteinden aan elkaar af te dichten voordat een hogedrukrol deze vastzet. Het proces kan pijpen produceren zo snel als 1.100 ft (335,3 m) per minuut.

Voor naadloze pijpen zorgt een proces van verwarmen en hogedrukwalsen van vierkante knuppels ervoor dat ze rekken met een gat in het midden . Walserijen doorboren de pijp voor de gewenste dikte en vorm.
Verdere verwerking en galvanisatie

Verdere verwerking kan omvatten rechttrekken, draadsnijden (strakke groeven in de uiteinden van pijpen snijden) of bedekken met een beschermende olie van zink of verzinken om roestvorming te voorkomen (of wat nodig is voor het doel van de buis). Galvanisatie omvat meestal elektrochemische en elektrodepositieprocessen van zinkcoatings om het metaal te beschermen tegen corrosief materiaal zoals zout water.

Het proces dient om schadelijke oxidatiemiddelen in water en lucht af te schrikken. Zink fungeert als een anode voor zuurstof om zinkoxide te vormen, dat reageert met water om zinkhydroxide te vormen. Deze zinkhydroxidemoleculen vormen zinkcarbonaat wanneer ze worden blootgesteld aan koolstofdioxide. Ten slotte kleeft een dunne, ondoordringbare, onoplosbare laag zinkcarbonaat aan zink om het metaal te beschermen.

Een dunnere vorm, elektrogalvanisatie, wordt over het algemeen gebruikt in auto-onderdelen die roestwerende verf nodig hebben, zodat de hete dip vermindert de sterkte van het basismetaal. Roestvrij staal ontstaat wanneer roestvrij staal wordt verzinkt tot koolstofstaal.
De geschiedenis van de pijpproductie
••• Syed Hussain Ather

Terwijl gelaste stalen buizen dateren uit de uitvinding van de Schotse ingenieur William Murdock over de kolenverbranding lampensysteem gemaakt van vaten musketten om kolengas te transporteren in 1815, naadloze buizen werden pas in de late jaren 1880 geïntroduceerd voor het transport van benzine en olie.

In de 19e eeuw creëerden ingenieurs innovaties in pijpen maken, waaronder ingenieur James Russell's methode om een druppelhamer te gebruiken om platte ijzeren stroken te vouwen en samen te voegen die werden verwarmd tot ze in 1824 vervormbaar waren.

De ingenieur Comenius Whitehouse creëerde volgend jaar een betere methode voor stuiklassen waarbij dun ijzer werd verwarmd bladen die in een pijp werden gekruld en aan de uiteinden werden gelast. Whitehouse gebruikte een kegelvormige opening om de randen in een pijpvorm te krullen voordat ze in een pijp werden gelast.

De technologie zou zich binnen de automobielindustrie verspreiden en ook worden gebruikt voor olie- en gastransport met verdere doorbraken zoals als heet vormende buis ellebogen om gebogen buisproducten effectiever te produceren en continue buisvorming in een constante stroom.

In 1886 patenteerden de Duitse ingenieurs Reinhard en Max Mannesmann het eerste walsproces voor het maken van naadloze buizen uit verschillende stukken in de vijlfabriek van hun vader in Remscheid. In de jaren 1890 vond het duo het pilger-walsproces uit, een methode om de diameter en wanddikte van de stalen buizen te verminderen voor een grotere duurzaamheid, die met hun andere technieken het "Mannesmann-proces" zou vormen om een revolutie teweeg te brengen op het gebied van stalen buizen engineering.

In de jaren 1960 lieten ingenieurs met Computer Numerical Control (CNC) technici hoogfrequente inductieapparatuurmachines gebruiken voor preciezere resultaten met behulp van door de computer ontworpen kaarten voor complexere ontwerpen, strakkere bochten en dunnere muren. Computerondersteunde ontwerpsoftware zou het veld met nog grotere precisie blijven domineren.
De kracht van stalen buizen

Stalen pijpleidingen kunnen over het algemeen honderden jaren meegaan met een grote weerstand tegen scheuren van aardgas en verontreinigingen wat betreft effecten met lage permeatie voor methaan en waterstof. Ze kunnen worden geïsoleerd met polyurethaanschuim (PU) om thermische energie te besparen en toch sterk te blijven.

Strategieën voor kwaliteitscontrole kunnen methoden gebruiken zoals het gebruik van röntgenstralen om de grootte van de buizen te meten en dienovereenkomstig aan te passen voor waargenomen variantie of verschil. Dit zorgt ervoor dat de pijpleidingen geschikt zijn voor hun toepassing, zelfs in warme of natte omgevingen.