Çelik borular birçok endüstride kullanılan dikkat çekici malzemelerdir. Mükemmel mukavemetleri ve yüksek yüklere dayanma kabiliyetleri nedeniyle çelik borular çok ünlüdür. Ayrıca sıvıların, gazların ve diğer malzemelerin taşınmasında da rol alırlar. İnşaat ve altyapıda da çelik borular önemli bir rol oynar. Dolayısıyla, çelik boruların her sektörde gerekli olduğunu görebiliriz. Bu nedenle, çelik boru imalatının geliştirilmesi de çok önemlidir.
Bu makale, çelik boru üretim sürecinin temellerini tartışmayı amaçlamaktadır. Özellikle dört tip SS boru üretim yöntemini vurgulamaktadır. Farklı çelik boru türleri için kullanılan bu yöntemleri öğreneceğiz. Daha fazlasını keşfedelim.
Çelik Boru İmalatı Nedir?
Basitçe, çelik boru üretim sürecinin çelik boru imalatı olarak adlandırıldığını söyleyebiliriz. Aslında ham çelik malzemeleri özel tasarlanmış borulara dönüştürür. Her imalat süreci, çeşitli uygulamalar için özel gereksinimleri karşılamaya yöneliktir. Çelik boru imalat süreci, farklı çelik boru türlerine göre değişiklik gösterebilir. Evet, bugünkü yazımızın ana içeriği bu. İlerleyen bölümlerde bu süreçler hakkında daha fazla bilgi vereceğiz.
Çelik boru imalat süreçleri, özelleştirilmiş çözümler sağlamada önemli bir rol oynar. Her uygulamanın özel taleplerini anlayarak, bu imalat yöntemleri değişebilir. Hassas uygulamaları karşılamak için boruların boyutunu, kalınlığını ve konfigürasyonunu değiştirmeleri gerekebilir.
Çelik boru çeşitleri
Farklı üretim süreçlerine dayalı olarak, çelik borular iki ana türe ayrılır. Bu çeşitler, imalat yöntemlerindeki farklılıklardan kaynaklanır. Borunun yapısını ve özelliklerini etkiler. Bu üretim süreçlerini anlamak çok önemlidir. Neden mi? Çünkü belirli talepleri karşılamak için en uygun boruları seçmek için gereklidir.
Bu iki türü kavrarken borunun yüzeyine bakabiliriz. Boru üzerindeki düz, kalın bir çizgi kaynak yapıldığını gösterir. Yüzeyde herhangi bir çizgi veya sürekli zorluklar yoksa boru dikişsizdir. Bazı akademik göstergelere göz atalım.
- Dikişsiz paslanmaz çelik boru: Kaynaklı ek yeri olmayan tek bir çelik parçasıdır. Dikişsiz çelik boru üretiminin dört ana yöntemi, düzgün bir yapı sağlar. Ayrıca olağanüstü mukavemet sağlarlar. Gerçekten de dikişsiz bir çelik boru, paslanmaz çelik kaynaklı borudan daha üstündür. Dikişsizliğin faydası sızıntı riskini azaltır. Buna ek olarak, borunun yüksek basınç ve sıcaklık koşullarına dayanma kabiliyetini artırır.
- Paslanmaz çelik kaynaklı borular çelik veya kangalların kaynak yoluyla birleştirilmesiyle yapılır. Bu çelik boruların avantajı, çeşitli çaplarda ve kalınlıklarda boru üretebilmesidir. Birçok endüstri için uygun maliyetli çözümlerdir. Ayrıca dikişsiz boru üretim süreci gibi dört ana üretim tekniğine sahiptirler.
Dikişsiz Çelik Boru İmalat Süreci
Dikişsiz çelik boruların üstün özellikleri, onları çok çeşitli sektörlerde çok popüler hale getirmiştir. Örnekler arasında petrol ve gaz endüstrileri bulunmaktadır. Bu endüstrilerde, dikişsiz çelik borular genellikle aşındırıcı sıvıları taşımak için kullanılır. Öte yandan, dikişsiz paslanmaz çelik borular genellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında da kullanılır. Enerji üretimi ve nükleer endüstrilerde dayanıklılık ve güvenilirlik sağlarlar.
Boru boyutlarına ve bütçesine bağlı olarak, üreticiler dört ana dikişsiz boru üretim yöntemi kullanmaktadır. Aşağıda ele alınan dört üretim süreci de benzer prosedürlerle başlar. Aşağıda ilk formaliteler yer almaktadır:
- Kütük Hazırlama: İşlemler yüksek kaliteli bir çelik kütüğün seçilmesiyle başlar. Bu aslında yekpare yuvarlak veya silindirik bir metal çubuktur.
- Isıtma: Seçilen kütük daha sonra uygun bir ısıtma işleminden geçirilir. Bu adım plastikliğini artırır ve deforme olmasını ve şekillendirilmesini kolaylaştırır.
Daha sonra, farklı üretim aşamalarını takiben bazı benzer son rötuşları uygularlar. Bunlar aşağıdaki gibidir:
- Soğutma ve Kesme: Bu aşama, ısıtılan boruları soğutur ve ardından bunları belirtilen uzunluklarda keser.
- Düzeltme: Kesilen borular, homojenliği sağlamak için düzleştirme işlemine tabi tutulur.
- Uç Yüzü: Son olarak, işlem çelik boruların uçlarının yüzleştirilmesiyle üretimi sonlandırır. Bu aşama pürüzsüz ve eşit yüzeyler elde etmek için gereklidir.
Mandrel Değirmen Süreci
Mandrel Değirmen tekniği, adını üretim sürecinde önemli bir araç olan mandrelden almaktadır. Prosedürün delme adımı sırasında mandrel, içi boş tüp veya borunun içine yerleştirilen bir çubuk veya şafttır. Mandreller ise delme, boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesine yardımcı olur. İşlemin aşamaları aşağıdaki gibidir.
- Piercing: Bu, mandrel değirmen işleminin en önemli kısmıdır. Bir mandrel bu ısıtılmış kütüğü deler ve içi boş bir tüp oluşturur.
- Mandrel Frezeleme: Delinmiş boru daha sonra boyutsal doğruluk için mandrel frezeleme işlemine tabi tutulur. Ayrıca uygun iç yüzey kalitesi de sağlar.
- Esneme Azaltıcı: Boru, istenen boyutlara ulaşmak için bir indirgeme makinesi aracılığıyla uzatılır.
Mandrel freze tekniği, büyük boyutsal hassasiyete sahip dikişsiz, daha küçük çaplı borular üretir. Yöntem, hassas boyutlar ve pürüzsüz bir iç yüzey sağlar. Bu süreç aslında mannesman plug mill boru üretim sürecinden daha hızlıdır.
Mannesmann Plug Mill Boru Üretim Süreci
Bu üretim süreci adını mucidi Heinrich Mannesmann'dan almıştır. Kendisi 19. yüzyılın sonlarında bu süreci keşfeden Alman bir mühendistir.inci yüzyıl. Bu üretim sürecinde birden fazla alet ve piercing kullanılmaktadır. Yöntem aşağıdaki aşamaları içerir.
- Delme ve Uzatma: Konik, dönen bir delici veya tapa ısıtılmış kütüğü deler. Kütüğü kademeli olarak uzatır ve dikişsiz bir çelik boruya dönüştürür.
- Haddeleme (tapa değirmeni): Süreç daha sonra boyutlarını daha da hassaslaştırmak için başka bir tapa değirmeni kullanır.
- Makaralama ve Boyutlandırma I: Ardından, işlem istenen boyutları ve kalınlığı elde etmek için delinmiş boruyu makaralar ve boyutlandırır.
- Soğutma ve düzleştirme: Uzatılmış ve boyutlandırılmış tüp soğutulur ve homojenlik için düzleştirilir.
- Isıl işlem ve boyutlandırma II: Isıl işlemden sonra, borunun mekanik özelliklerini sağlamak için işlem daha da boyutlandırılır. Bu adım gerekli spesifikasyonları karşılamak için devam eder.
Mannesmann tapa değirmeni prosesi, daha büyük çaplı dikişsiz boruların üretimi için uygundur. Bu proses aynı zamanda tekrarlanan delme işlemiyle gelişmiş yapısal bütünlük sağlar. Bu çoklu delme yöntemi, borunun boyutlarını iyileştirir ve mekanik özelliklerini geliştirir.
Forged Seamless Pipe Manufacturing Process
This manufacturing process involves heating and forcing a steel billet through a shaped die. Finally, the result is the formation of a seamless steel tube. However, this manufacturing process is suitable for achieving complex cross-sectional shapes. In addition, they are famous for creating excellent surface finish. The method involves the following steps:
- Forging: This step uses forging equipment to apply appropriate forces. Forging involves molding the material into the appropriate pipe shape. It usually entails the use of dies or molds.
- Sizing & Reduction: The forged metal is then further sized and reduced to achieve the desired dimensions & thickness. This step contributes to the final mechanical properties of the seamless pipe.
- Heat Treatment: The pipe undergoes heat treatment to optimize its microstructure & mechanical characteristics. This step also enhances the overall strength, durability, and resistance to corrosion.
Extrusion Processes
The extrusion process in seamless pipe manufacturing offers versatility in pipe shapes & dimensions. It is also a more cost-effective solution than other methods. This method is suitable mainly for small to medium-sized steel pipe fabrication. The extrusion process includes the following manufacturing steps:
- Extrusion through the die: The heated billet is forced through a shaped die. The result is forming a seamless steel tube with the desired outer diameter & characteristics.
- Elongation: The extruded tube undergoes elongation. It is a process that increases its length while enhancing its mechanical properties.
Welded Steel Pipe Fabrication Process
Welded stainless steel pipes are also used in a wide variety of different fields. They are extensively used for structural applications in the construction industry. They are also popular for transferring various gases and liquids. In addition, welded pipes are renowned in the food and beverage industries for their smooth and easy-to-clean surfaces. Furthermore, these stainless steel pipes are used in various sectors.
The steel pipe fabrication process for welded steel pipe also has four primary types. Different manufacturing industries use specific fabrication methods based on their varying requirements. The common procedure can be observed in all four following welded stainless steel pipe fabrication methods.
- Uncoiling & Leveling: All the processes below start with uncoiling the steel. These raw materials typically come in the form of a coil. The leveler then levels these coils and prepares for further fabrication.
- Slitting & Recoiling: Uncoiled steel is slit according to pipe diameter. Later, the process recoils the slitted steel for better manageability & further processing.
- Slitted steel uncoiling & leveling: These slitted steel coils go to different manufacturing plants. Each process then begins by uncoiling the slitted steel & labeling it for the later stage.
- Roll & gage forming: These flat steel plates are subjected to roll & gage forming processes. This process shapes the slitted plate into the desired pipe form.
Moreover, the post-processing steps are similar in all four stainless steel fabrication methods. They are:
- Post-annealing: After welding, the welded steel pipes undergo post-annealing processes. It is a heat treatment process that enhances steel properties.
- Cooling & sizing: The pipes are then cooled. Later, the sizing process is implemented to set structures, ensuring that they meet specific dimensions.
- Straightening & end facing: The final steps involve straightening the pipes for uniformity. In addition, end-facing is applied for smooth and even surfaces.
Electric Resistance Welding (ERW)
ERW is a popular method for welding steel pipes. It involves the use of an electric current to generate heat. This certain level of heat causes the steel edges to fuse together. The welded joint is created without the need for filler material.
However, ERW is popular for its efficiency & versatility. As a result, they are highly suitable for both thin & thick-walled pipes. These pipes find widespread application in various industries, including construction & transportation.
Electric Fusion Welding (EFW)
EFW is a remarkable pipe welding method used mostly for larger pipe diameters. The process is also referred to as electron beam welding. It uses the high-speed movement of the electron beam directed to the edges. The kinetic energy from these movements produces extreme heat and makes the workpiece melt. The result is the formation of the weld.
EFW is famous for its ability to produce high-quality welds with excellent mechanical properties. The process can be applied to a wide range of materials and is particularly effective for welding stainless steel and alloy pipes. One of the great advantages of EFW is the ability to handle thicker pipes. As a result, they are popular in applications in heavy industries such as oil & gas.
High-frequency welding (HFW)
HFW utilizes high-frequency current to create heat for joining steel pipes. Normally, they use a higher frequency than ERW. Typically, the range starts from more than 70 kHz. This steel pipe fabrication method is suitable for welding thick sections of steel. Therefore, it has become a common choice for manufacturing pipes used in heavy-duty applications.
HFW steel fabrication process offers excellent weld quality and high production rates. Another great advantage of this process is its applicability to a variety of steel grades. HFW pipe is widely used in oil & gas transportation, oil well pipelines, and building structures. They are also prevalent in various kinds of mechanical pipes and ship-building accessories.
Submerged Arc Welding (SAW)
SAW typically has two primary types. One of the Long Seams (LSAW) and SPPiral/ Helical Seams (SSAW/HSAW). The LSAW Pipe (Longitudinal Submerges Arc-Welding Pipe) fabrication process uses the steel plate as a raw material. It molds it by the molding machine and then does double-sided submerged arc welding.
HFW steel fabrication process offers high welding speeds and deep penetration. They can handle large-scale production as well.
Sonuç
Let’s wrap everything up! There are many different kinds of steel pipe fabrication techniques. These varieties may alter depending on numerous factors such as material properties and budget. All of these fabrication procedures are common in a variety of sectors. However, this article evaluated many seamless and welded stainless steel pipe manufacturing methods. One of four stainless steel fabrication procedures can make each of these pipes.
We hope that the article has demonstrated the many varieties of stainless steel fabrication methods. It can also assist you in determining the best stainless steel pipe for your project. However, if you require any additional support, please do not hesitate to contact us.