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Aço tubos, da fabricação de automóveis a tubulações de gás, pode ser soldado a partir de ligas - metais feitos de diferentes elementos químicos - ou construído sem problemas a partir de um forno de fusão.
O método de produção empresta muito aos vários designs do tubo de aço. Alterar o diâmetro e a espessura pode levar a diferenças de resistência e flexibilidade para projetos de grande escala, como dutos de transporte de gás e instrumentos precisos, como agulhas hipodérmicas.
A estrutura fechada de um tubo, seja redondo, quadrado ou qualquer forma, pode se adequar a qualquer aplicação necessária, desde o escoamento de líquidos até a prevenção de corrosão.
Fabricação de tubos sem costura
Saber essa distinção também pode ajudar a determinar qual tubulação é melhor para uma determinada aplicação, soldado ou sem costura. O método de fabricação de tubos soldados e sem costura é evidente apenas em seus nomes. Os tubos sem costura são como definidos - eles não têm uma costura soldada. A tubulação é fabricada através de um processo de extrusão onde o tubo é extraído de um tarugo de aço inoxidável sólido e extrudado em forma oca. Os tarugos são primeiro aquecidos e depois formados em moldes circulares oblongos que são vazados em um moinho de perfuração. Enquanto quente, os moldes são puxados através de uma haste de mandril e alongados. O processo de fresagem de mandril aumenta o comprimento dos moldes em vinte vezes para formar um tubo sem costura. A tubulação é moldada ainda mais por meio de peregrinação, um processo de laminação a frio, ou desenho a frio.
Fabricação de tubos soldados
Um tubo de aço inoxidável soldado é produzido através de tiras de perfilagem ou folhas de aço inoxidável em forma de tubo e depois soldando a costura longitudinalmente. A tubulação soldada pode ser realizada por processos de conformação a quente e de conformação a frio. Dos dois, A conformação a frio resulta em acabamentos mais suaves e tolerâncias mais apertadas. No entanto, cada método cria um durável, Forte, tubo de aço que resiste corrosão. A costura pode ser deixada com contas ou pode ser trabalhada por métodos de laminação a frio e forjamento. O tubo soldado também pode ser desenhado de forma semelhante ao tubo sem costura para produzir uma costura de solda mais fina com melhores acabamentos de superfície e tolerâncias mais apertadas.
O processo de engenharia passo a passo para tubos de aço soldados e sem costura
O processo geral de fabricação de tubos de aço envolve a conversão de aço bruto em lingotes, blooms, placas e tarugos (todos os quais são materiais que podem ser soldados), criando um pipeline de em uma linha de produção e formando o tubo em um produto desejado.
Criando lingotes, Floresce, Lajes e Tarugos
Minério de ferro e coque, uma substância rica em carbono do carvão aquecido, são fundidos em uma substância líquida em um forno e, em seguida, soprados com oxigênio para criar aço fundido. Este material é resfriado em lingotes, grandes peças fundidas de aço para armazenamento e transporte de materiais, que são moldados entre rolos sob altas quantidades de pressão.
Alguns lingotes são passados por rolos de aço que os esticam em pedaços mais finos, peças mais longas para criar flores, intermediários entre o aço e o ferro. Eles também são laminados em lajes, peças de aço com seção retangular, através de rolos empilhados que cortam as placas em forma.
Criando esses materiais em tubos
Mais dispositivos de rolamento achatam – um processo conhecido como cunhagem – floresce em tarugos. São peças de metal com seções transversais redondas ou quadradas, que são ainda mais longos e finos. Tesouras voadoras cortam os tarugos em posições precisas para que os tarugos possam ser empilhados e formados em tubos sem costura.
As lajes são aquecidas a cerca de 2,200 graus Fahrenheit (1,204 graus Celsius) até que sejam maleáveis e depois diluídos em skelp, que são tiras estreitas de fita até 0.25 milhas (0.4 quilômetros) longo. O aço é então limpo usando tanques de ácido sulfúrico seguido de água fria e quente e transportado para fábricas de tubos.
Desenvolvimento de tubos soldados e sem costura
Para tubos soldados, uma máquina de desenrolamento desenrola a alga e a passa por rolos para fazer com que as bordas se enrolem e criem formas de tubo. Os eletrodos de soldagem usam uma corrente elétrica para selar as extremidades antes que um rolo de alta pressão o aperte. O processo pode produzir tubos tão rapidamente quanto 1,100 ft (335.3 m) por minuto.
Para tubos sem costura, um processo de aquecimento e laminação de alta pressão de tarugos quadrados faz com que eles se estiquem com um furo no centro. Os laminadores perfuram o tubo para obter a espessura e a forma desejadas.
Processamento e galvanização adicionais
Processamento adicional pode incluir endireitamento, enfiando (cortando ranhuras apertadas nas extremidades dos tubos) ou cobrindo com um óleo protetor de zinco ou galvanização para evitar ferrugem (ou o que for necessário para a finalidade do tubo). A galvanização geralmente envolve processos eletroquímicos e eletrodeposição de revestimentos de zinco para proteger o metal de materiais corrosivos, como água salgada.
O processo atua para deter agentes oxidantes prejudiciais na água e no ar. O zinco atua como um ânodo para o oxigênio para formar óxido de zinco, que reage com a água para formar hidróxido de zinco. Essas moléculas de hidróxido de zinco formam carbonato de zinco quando expostas ao dióxido de carbono. Finalmente, uma fina, impenetrável, camada insolúvel de carbonato de zinco adere ao zinco para proteger o metal.
Uma forma mais fina, eletrogalvanização, é geralmente usado em peças de automóveis que exigem tinta à prova de ferrugem, de modo que a imersão a quente reduz a resistência do metal base. Os aços inoxidáveis são criados quando as peças inoxidáveis são galvanizadas em aço carbono.
Escolhendo entre soldado e sem costura
Existem vantagens e desvantagens na escolha de soldadas vs.. tubulação sem costura.
Seamless Tubing
Por definição, tubos sem costura são tubos completamente homogêneos, cujas propriedades conferem mais resistência ao tubo sem costura, resistência à corrosão superior, e a capacidade de suportar pressão mais alta do que tubos soldados. Isso os torna mais adequados em aplicações críticas em ambientes agressivos, mas tem um preço.
benefícios
- Mais forte
- Resistência superior à corrosão
- Maior resistência à pressão
Aplicações
- Linhas de controle de óleo e gás
- Linhas de injeção química
- Válvulas de segurança abaixo do mar
- Pacotes de traços de vapor e calor da planta de processamento químico
- Transferência de fluidos e gases
Tubulação soldada
A tubulação soldada é geralmente mais barata do que a tubulação sem costura devido ao processo de fabricação mais simples na criação da tubulação soldada. Também está prontamente disponível, como tubos sem costura, em longos comprimentos contínuos. Tamanhos padrão podem ser produzidos com prazos de entrega semelhantes para tubos soldados e sem costura. Os custos de tubos sem costura podem ser compensados em ciclos de fabricação menores se for necessária menos quantidade. Explicação detalhada de tubos e tubulações, embora tubos sem costura de tamanho personalizado possam ser produzidos e entregues mais rapidamente, é mais caro.
benefícios
- Custo benefício
- Prontamente disponível em comprimentos longos
- Prazos de entrega rápidos
Aplicações
- Aplicações arquitetônicas
- Agulhas hipodérmicas
- Indústria automobilística
- Indústria de alimentos e bebidas
- indústria naval
- Indústria farmacêutica
Custos de Soldado vs Sem Costura
Os custos de tubos sem costura e soldados também estão relacionados a propriedades como resistência e durabilidade. O processo de fabricação mais fácil do tubo soldado pode produzir tubos de diâmetro maior com tamanhos de parede mais finos por menos. Tais propriedades são mais difíceis de produzir em tubos sem costura. Por outro lado, paredes pesadas podem ser alcançadas mais facilmente com tubos sem costura. A tubulação sem costura é geralmente preferida para aplicações de tubulação de parede pesada que exigem ou podem suportar alta pressão ou funcionar em ambientes extremos.