Pipa Baja

Pipa baja panjang, tabung berongga yang digunakan untuk berbagai keperluan. Mereka diproduksi dengan dua metode berbeda yang menghasilkan pipa yang dilas atau mulus. Dalam kedua metode tersebut, baja mentah pertama-tama dicor menjadi bentuk awal yang lebih bisa diterapkan. Itu kemudian dibuat menjadi pipa dengan meregangkan baja ke dalam tabung mulus atau memaksa ujung-ujungnya menjadi satu dan menyegelnya dengan lasan. Metode pertama untuk memproduksi pipa baja diperkenalkan pada awal 1800-an, dan terus berkembang menjadi proses modern yang kita gunakan saat ini. Setiap tahun, jutaan ton pipa baja diproduksi. Keserbagunaannya menjadikannya produk yang paling sering digunakan yang diproduksi oleh industri baja.

Pipa baja ditemukan di berbagai tempat. Karena kuat, mereka digunakan di bawah tanah untuk mengangkut air dan gas ke seluruh kota dan kota. Mereka juga digunakan dalam konstruksi untuk melindungi kabel listrik. Sementara pipa baja kuat, mereka juga bisa ringan. Ini membuatnya sempurna untuk digunakan dalam pembuatan rangka sepeda. Tempat lain yang mereka temukan kegunaannya adalah di mobil, unit pendingin, sistem pemanas dan pipa ledeng, tiang bendera, lampu jalan, dan obat-obatan untuk beberapa nama.

Sejarah

Orang telah menggunakan pipa selama ribuan tahun. Mungkin penggunaan pertama adalah oleh petani kuno yang mengalihkan air dari sungai dan sungai ke ladang mereka. Bukti arkeologi menunjukkan bahwa orang Cina menggunakan pipa buluh untuk mengangkut air ke lokasi yang diinginkan sedini 2000 SM. Tabung tanah liat yang digunakan oleh peradaban kuno lainnya telah ditemukan. Selama abad pertama M , pipa timah pertama dibangun di Eropa. Di negara-negara tropis, tabung bambu digunakan untuk mengangkut air. Kolonial Amerika menggunakan kayu untuk tujuan yang sama. Pada tahun 1652, saluran air pertama dibuat di Boston menggunakan kayu berlubang.

Pengembangan pipa baja las modern dapat ditelusuri kembali ke awal 1800-an. Pada tahun 1815, William Murdock menemukan sistem lampu pembakaran batubara. Untuk memenuhi seluruh kota London dengan lampu-lampu ini, Murdock menggabungkan barel dari senapan yang dibuang. Dia menggunakan pipa kontinu ini untuk mengangkut gas batubara. Ketika sistem pencahayaannya terbukti berhasil, permintaan yang lebih besar diciptakan untuk tabung logam panjang. Untuk menghasilkan tabung yang cukup untuk memenuhi permintaan ini, berbagai penemu mulai bekerja mengembangkan proses pembuatan pipa baru.

Metode awal yang terkenal untuk memproduksi tabung logam dengan cepat dan murah telah dipatenkan oleh James Russell pada tahun 1824. Dalam metodenya, tabung dibuat dengan menggabungkan tepi yang berlawanan dari strip besi datar. Logam tersebut dipanaskan terlebih dahulu sampai dapat ditempa. Menggunakan drop hammer, ujung-ujungnya dilipat dan dilas. Pipa diselesaikan dengan melewatkannya melalui alur dan rolling mill.

Metode Russell tidak lama digunakan karena pada tahun berikutnya, Comelius Whitehouse mengembangkan metode yang lebih baik untuk membuat tabung logam. Proses ini, yang disebut proses butt-weld, adalah dasar dari prosedur pembuatan pipa kami saat ini. Dalam metodenya, lembaran besi tipis dipanaskan dan ditarik melalui lubang berbentuk kerucut. Saat logam melewati lubang, ujung-ujungnya melengkung dan menciptakan bentuk pipa. Kedua ujungnya dilas bersama untuk menyelesaikan pipa. Pabrik manufaktur pertama yang menggunakan Pipa las dibentuk dengan menggulung strip baja melalui serangkaian rol beralur yang membentuk material menjadi bentuk lingkaran. Selanjutnya, pipa yang tidak dilas melewati elektroda las. Perangkat ini menyegel kedua ujung pipa bersama-sama. proses ini di Amerika Serikat dibuka pada tahun 1832 di Philadelphia.

Secara bertahap, perbaikan dilakukan dalam metode Whitehouse. Salah satu inovasi terpenting diperkenalkan oleh John Moon pada tahun 1911. Dia menyarankan metode proses berkelanjutan di mana sebuah pabrik dapat memproduksi pipa dalam aliran yang tak berujung. Dia membangun mesin untuk tujuan khusus ini dan banyak fasilitas manufaktur pipa mengadopsinya.

Sementara proses tabung las sedang dikembangkan, kebutuhan akan pipa logam yang mulus muncul. Pipa mulus adalah pipa yang tidak memiliki sambungan las. Mereka pertama kali dibuat dengan mengebor lubang melalui pusat silinder padat. Metode ini dikembangkan pada akhir 1800-an. Pipa jenis ini sangat cocok untuk rangka sepeda karena memiliki dinding yang tipis, ringan namun kuat. Pada tahun 1895, pabrik pertama yang memproduksi tabung mulus dibangun. Saat manufaktur sepeda digantikan oleh manufaktur mobil, tabung mulus masih dibutuhkan untuk saluran bensin dan oli. Permintaan ini dibuat lebih besar karena deposit minyak yang lebih besar ditemukan.

Pada awal tahun 1840, pekerja besi sudah bisa menghasilkan tabung mulus. Dalam satu metode, sebuah lubang dibor melalui logam padat, billet bundar. Billet kemudian dipanaskan dan ditarik melalui serangkaian cetakan yang memanjang hingga membentuk pipa. Cara ini tidak efisien karena sulit untuk mengebor lubang di bagian tengah. Ini menghasilkan pipa yang tidak rata dengan satu sisi lebih tebal dari yang lain. Pada tahun 1888, metode yang ditingkatkan dianugerahi paten. Dalam proses ini tagihan padat dilemparkan di sekitar inti bata tahan api. Setelah dingin, batu bata tersebut dikeluarkan dengan meninggalkan lubang di tengahnya. Sejak itu teknik roller baru telah menggantikan metode ini.

Desain

Ada dua jenis pipa baja, satu mulus dan satu lagi memiliki satu jahitan dilas sepanjang panjangnya. Keduanya memiliki kegunaan yang berbeda. Tabung mulus biasanya lebih ringan, dan memiliki dinding yang lebih tipis. Mereka digunakan untuk sepeda dan mengangkut cairan. Tabung yang dijahit lebih berat dan lebih kaku. Memiliki konsistensi yang lebih baik dan biasanya lebih lurus. Mereka digunakan untuk hal-hal seperti transportasi gas, saluran listrik dan pipa ledeng. Biasanya, mereka digunakan dalam kasus ketika pipa tidak diletakkan di bawah tingkat stres yang tinggi.

Karakteristik pipa tertentu dapat dikontrol selama produksi. Misalnya, diameter pipa sering diubah tergantung bagaimana akan digunakan. Diameternya bisa berkisar dari pipa kecil yang digunakan untuk membuat jarum suntik, hingga pipa besar yang digunakan untuk mengangkut gas ke seluruh kota. Ketebalan dinding pipa juga dapat dikontrol. Seringkali jenis baja juga akan berdampak pada kekuatan dan fleksibilitas pipa. Karakteristik terkendali lainnya termasuk panjang, bahan pelapis, dan hasil akhir.

Bahan Baku

Bahan baku utama dalam produksi pipa adalah baja. Baja terutama terdiri dari besi. Logam lain yang mungkin ada dalam paduan termasuk aluminium, mangan, titanium, tungsten, vanadium, dan zirkonium. Beberapa bahan finishing terkadang digunakan selama produksi. Misalnya, cat mungkin Pipa seamless dibuat dengan menggunakan proses yang memanaskan dan membentuk billet padat menjadi bentuk silinder dan kemudian menggulungnya sampai itu diregangkan dan dilubangi. Karena bagian tengah yang berlubang berbentuk tidak beraturan, titik penusuk berbentuk peluru didorong melalui bagian tengah billet saat sedang digulung. digunakan jika pipa dilapisi. Biasanya, sedikit minyak dioleskan ke pipa baja di ujung jalur produksi. Ini membantu melindungi pipa. Meskipun sebenarnya bukan bagian dari produk jadi, asam sulfat digunakan dalam satu langkah pembuatan untuk membersihkan pipa.

Manufaktur
Proses

Pipa baja dibuat dengan dua proses yang berbeda. Metode produksi keseluruhan untuk kedua proses melibatkan tiga langkah. Pertama, baja mentah diubah menjadi bentuk yang lebih bisa diterapkan. Selanjutnya, pipa dibentuk pada jalur produksi kontinu atau semikontinu. Akhirnya, pipa dipotong dan dimodifikasi untuk memenuhi kebutuhan pelanggan.

Produksi batangan

• 1 Baja cair dibuat dengan melebur bijih besi dan kokas (zat kaya karbon yang dihasilkan ketika batubara dipanaskan tanpa udara) dalam tungku, kemudian menghilangkan sebagian besar karbon dengan meledakkan oksigen ke dalam cairan. Baja cair kemudian dituangkan ke dalam cetakan besi besar berdinding tebal, di mana ia mendingin menjadi batangan.
• 2 Untuk membentuk produk datar seperti pelat dan lembaran, atau produk panjang seperti batangan dan batangan, ingot dibentuk di antara rol besar di bawah tekanan yang sangat besar.

Menghasilkan bunga dan lembaran

• 3 Untuk menghasilkan mekar, ingot dilewatkan melalui sepasang rol baja beralur yang ditumpuk. Jenis rol ini disebut "pabrik dua-tinggi." Dalam beberapa kasus, tiga rol digunakan. Rol dipasang sehingga alurnya bertepatan, dan bergerak ke arah yang berlawanan. Tindakan ini menyebabkan baja diperas dan diregangkan menjadi potongan yang lebih tipis dan lebih panjang. Ketika rol dibalik oleh operator manusia, baja ditarik kembali sehingga membuatnya lebih tipis dan lebih panjang. Proses ini diulang sampai baja mencapai bentuk yang diinginkan. Selama proses ini, mesin yang disebut manipulator membalik baja sehingga setiap sisi diproses secara merata.
• 4 Ingot juga dapat digulung menjadi lembaran dalam proses yang mirip dengan proses pembuatan mekar. Baja dilewatkan melalui sepasang rol bertumpuk yang meregangkannya. Namun, ada juga rol yang dipasang di samping untuk mengontrol lebar pelat. Ketika baja memperoleh bentuk yang diinginkan, ujung yang tidak rata dipotong dan lempengan atau bunga dipotong menjadi potongan-potongan yang lebih pendek.

Proses lebih lanjut

• 5 Bunga mekar biasanya diproses lebih lanjut sebelum dibuat menjadi pipa. Mekar diubah menjadi billet dengan menempatkannya melalui lebih banyak perangkat penggulung yang membuatnya lebih panjang dan lebih sempit. Billet dipotong oleh perangkat yang dikenal sebagai gunting terbang. Ini adalah sepasang gunting tersinkronisasi yang berpacu dengan billet bergerak dan memotongnya. Hal ini memungkinkan pemotongan yang efisien tanpa menghentikan proses manufaktur. Billet ini ditumpuk dan pada akhirnya akan menjadi pipa yang mulus.
• 6 Slab juga dikerjakan ulang. Untuk membuatnya mudah dibentuk, pertama-tama mereka dipanaskan hingga 2.200 ° F (1.204 ° C). Hal ini menyebabkan lapisan oksida terbentuk pada permukaan pelat. Lapisan ini dipatahkan dengan pemutus kerak dan semprotan air bertekanan tinggi. Lembaran kemudian dikirim melalui serangkaian rol di pabrik panas dan dibuat menjadi strip baja tipis tipis yang disebut skelp. Pabrik ini bisa sepanjang setengah mil. Saat pelat melewati roller, pelat menjadi lebih tipis dan lebih panjang. Dalam waktu sekitar tiga menit, satu lempengan dapat diubah dari sepotong baja setebal 15,2 cm menjadi pita baja tipis yang panjangnya bisa seperempat mil.
• 7 Setelah diregangkan, baja diasamkan. Proses ini melibatkan menjalankannya melalui serangkaian tangki yang mengandung asam sulfat untuk membersihkan logam. Untuk menyelesaikan, itu dibilas dengan air dingin dan panas, dikeringkan dan kemudian digulung pada gulungan besar dan dikemas untuk transportasi ke fasilitas pembuatan pipa.

Pembuatan pipa

• 8 Baik skelp maupun billet digunakan untuk membuat pipa. Skelp dibuat menjadi pipa yang dilas. Ini pertama kali ditempatkan pada mesin pelepas. Saat gulungan baja dilepaskan, gulungan itu dipanaskan. Baja kemudian dilewatkan melalui serangkaian rol beralur. Saat lewat, rol menyebabkan tepi skelp melengkung bersama. Ini membentuk pipa yang tidak dilas.
• 9 Baja selanjutnya melewati elektroda las. Perangkat ini menyegel kedua ujung pipa bersama-sama. Jahitan yang dilas kemudian dilewatkan melalui roller bertekanan tinggi yang membantu menciptakan lasan yang rapat. Pipa kemudian dipotong dengan panjang yang diinginkan dan ditumpuk untuk diproses lebih lanjut. Pipa baja yang dilas adalah proses yang berkesinambungan dan tergantung pada ukuran pipa, dapat dibuat secepat 1.100 kaki (335,3 m) per menit.
• 10 Ketika pipa seamless dibutuhkan, billet persegi digunakan untuk produksi. Mereka dipanaskan dan dicetak untuk membentuk bentuk silinder, juga disebut bulat. Putaran itu kemudian dimasukkan ke dalam tungku di mana dipanaskan sampai putih-panas. Putaran yang dipanaskan kemudian digulung dengan tekanan besar. Penggulungan bertekanan tinggi ini menyebabkan billet meregang dan lubang terbentuk di tengah. Karena lubang ini berbentuk tidak beraturan, titik penusuk berbentuk peluru didorong melalui tengah billet saat sedang digulung. Setelah tahap penusukan, pipa mungkin masih memiliki ketebalan dan bentuk yang tidak beraturan. Untuk memperbaiki ini, itu dilewatkan melalui serangkaian penggilingan penggilingan lainnya.

Pemrosesan akhir

• 11 Setelah kedua jenis pipa dibuat, pipa dapat dimasukkan melalui mesin pelurus. Mereka juga dapat dilengkapi dengan sambungan sehingga dua atau lebih potongan pipa dapat dihubungkan. Jenis sambungan yang paling umum untuk pipa dengan diameter lebih kecil adalah sambungan ulir—alur rapat yang dipotong ke ujung pipa. Pipa juga dikirim melalui mesin pengukur. Informasi ini bersama dengan data kontrol kualitas lainnya secara otomatis dicetak pada pipa. Pipa kemudian disemprot dengan lapisan tipis minyak pelindung. Kebanyakan pipa biasanya dirawat untuk mencegahnya berkarat. Ini dilakukan dengan menggemblengnya atau memberinya lapisan seng. Tergantung pada penggunaan pipa, cat atau pelapis lain dapat digunakan.

Kontrol Kualitas

Berbagai tindakan diambil untuk memastikan bahwa pipa baja jadi memenuhi spesifikasi. Misalnya, pengukur sinar-x digunakan untuk mengatur ketebalan baja. Alat pengukur bekerja dengan memanfaatkan dua sinar x. Satu sinar diarahkan pada baja dengan ketebalan yang diketahui. Yang lainnya diarahkan pada baja yang lewat di jalur produksi. Jika ada perbedaan antara dua sinar, pengukur akan secara otomatis memicu pengubahan ukuran rol untuk mengimbanginya.

Pipa juga diperiksa untuk cacat pada akhir proses. Salah satu metode pengujian pipa adalah dengan menggunakan mesin khusus. Mesin ini mengisi pipa dengan air dan kemudian meningkatkan tekanan untuk melihat apakah itu tahan. Pipa yang rusak dikembalikan untuk skrap.