स्टील पाइप की विनिर्माण प्रक्रिया

1800 के शुरुआती दिनों से स्टील पाइप की तारीखों का निर्माण। प्रारंभ में, पाइप को हाथ से निर्मित किया गया था - गर्म, झुकने, लैपिंग, और किनारों को एक साथ हथौड़ा करके। पहली स्वचालित पाइप निर्माण प्रक्रिया इंग्लैंड में 1812 में पेश की गई थी। उस समय से विनिर्माण प्रक्रियाओं में लगातार सुधार हुआ है। कुछ लोकप्रिय पाइप निर्माण तकनीक नीचे वर्णित हैं।

गोद -वेल्डिंग
पाइप के निर्माण के लिए लैप वेल्डिंग का उपयोग 1920 के दशक की शुरुआत में पेश किया गया था। यद्यपि विधि अब नियोजित नहीं है, कुछ पाइप जो लैप वेल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित किया गया था, आज भी उपयोग में है।
लैप वेल्डिंग प्रक्रिया में, स्टील को एक भट्ठी में गर्म किया गया था और फिर एक सिलेंडर के आकार में लुढ़का हुआ था। स्टील प्लेट के किनारों को तब "स्कार्फेड" किया गया था। स्कार्फिंग में स्टील प्लेट के आंतरिक किनारे, और प्लेट के विपरीत किनारे के पतला किनारे को शामिल करना शामिल है। तब सीम को वेल्डिंग बॉल का उपयोग करके वेल्डेड किया गया था, और गर्म पाइप को रोलर्स के बीच पारित किया गया था जिसने सीम को एक साथ एक बॉन्ड बनाने के लिए मजबूर किया।
लैप वेल्डिंग द्वारा उत्पादित वेल्ड्स उतने विश्वसनीय नहीं हैं जितना कि अधिक आधुनिक तरीकों का उपयोग करके बनाया गया है। अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स (ASME) ने विनिर्माण प्रक्रिया के प्रकार के आधार पर, पाइप के स्वीकार्य परिचालन दबाव की गणना के लिए एक समीकरण विकसित किया है। इस समीकरण में "संयुक्त कारक" के रूप में जाना जाने वाला एक चर शामिल है, जो पाइप के सीम को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले वेल्ड के प्रकार पर आधारित है। सीमलेस पाइपों में 1.0 लैप वेल्डेड पाइप का एक संयुक्त कारक होता है, जिसमें 0.6 का संयुक्त कारक होता है।

विद्युत प्रतिरोध वेल्डेड पाइप
इलेक्ट्रिक रेजिस्टेंस वेल्डेड (ईआरडब्ल्यू) पाइप को स्टील की एक शीट को एक बेलनाकार आकार में ठंडा करके निर्मित किया जाता है। वर्तमान को स्टील के दो किनारों के बीच स्टील को गर्म करने के लिए पारित किया जाता है, जिस पर किनारों को वेल्डिंग भराव सामग्री के उपयोग के बिना एक बंधन बनाने के लिए मजबूर किया जाता है। प्रारंभ में इस विनिर्माण प्रक्रिया ने किनारों को गर्म करने के लिए कम आवृत्ति एसी वर्तमान का उपयोग किया। इस कम आवृत्ति प्रक्रिया का उपयोग 1920 से 1970 तक किया गया था। 1970 में, कम आवृत्ति प्रक्रिया को एक उच्च आवृत्ति ईआरडब्ल्यू प्रक्रिया द्वारा अलग किया गया था जो एक उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड का उत्पादन करता था।
समय के साथ, कम आवृत्ति ईआरडब्ल्यू पाइप के वेल्ड्स को चयनात्मक सीम संक्षारण, हुक दरारें, और सीम के अपर्याप्त बंधन के लिए अतिसंवेदनशील पाया गया, इसलिए कम आवृत्ति ईआरडब्ल्यू का उपयोग अब पाइप के निर्माण के लिए नहीं किया जाता है। उच्च आवृत्ति प्रक्रिया का उपयोग अभी भी नई पाइपलाइन निर्माण में उपयोग के लिए पाइप के निर्माण के लिए किया जा रहा है।

विद्युत फ्लैश वेल्डेड पाइप
इलेक्ट्रिक फ्लैश वेल्डेड पाइप का निर्माण 1927 में किया गया था। फ्लैश वेल्डिंग को एक बेलनाकार आकार में एक स्टील शीट बनाकर पूरा किया गया था। किनारों को अर्ध-मोल्टेन तक गर्म किया गया था, फिर एक साथ मजबूर किया गया जब तक कि पिघला हुआ स्टील को संयुक्त से बाहर कर दिया गया और एक मनका गठन किया गया। कम आवृत्ति ईआरडब्ल्यू पाइप की तरह, फ्लैश वेल्डेड पाइप के सीम जंग और हुक दरारों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, लेकिन ईआरडब्ल्यू पाइप की तुलना में कुछ हद तक। प्लेट स्टील में हार्ड स्पॉट के कारण इस प्रकार का पाइप भी विफलताओं के लिए अतिसंवेदनशील है। क्योंकि अधिकांश फ्लैश वेल्डेड पाइप एक एकल निर्माता द्वारा निर्मित किया गया था, यह माना जाता है कि ये हार्ड स्पॉट उस विशेष निर्माता द्वारा उपयोग की जाने वाली विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान स्टील की आकस्मिक शमन के कारण हुए थे। फ्लैश वेल्डिंग का उपयोग अब पाइप के निर्माण के लिए नहीं किया जाता है।

डबल डूबे हुए आर्क वेल्डेड (DSAW) पाइप
अन्य पाइप निर्माण प्रक्रियाओं के समान, डबल जलमग्न आर्क वेल्डेड पाइप के निर्माण में पहले स्टील प्लेटों को बेलनाकार आकृतियों में शामिल किया गया है। रोल्ड प्लेट के किनारों का गठन किया जाता है ताकि सीम के स्थान पर आंतरिक और बाहरी सतहों पर वी-आकार के खांचे बनते हैं। पाइप सीम को तब इंटीरियर और बाहरी सतहों पर एक चाप वेल्डर के एक एकल पास द्वारा वेल्डेड किया जाता है (इसलिए डबल डूबे हुए)। वेल्डिंग चाप फ्लक्स के नीचे डूबा हुआ है।
इस प्रक्रिया का लाभ यह है कि वेल्ड पाइप की दीवार के 100% में प्रवेश करते हैं और पाइप सामग्री के बहुत मजबूत बंधन का उत्पादन करते हैं।

सीवनरहित पाइप
1800 के बाद से सीमलेस पाइप का निर्माण किया गया है। जबकि प्रक्रिया विकसित हुई है, कुछ तत्व समान बने हुए हैं। सीमलेस पाइप एक गर्म राउंड स्टील बिलेट को एक मैंड्रेल के साथ छेदकर निर्मित किया जाता है। खोखला स्टील वांछित लंबाई और व्यास को प्राप्त करने के लिए लुढ़का और फैला हुआ है। सीमलेस पाइप का मुख्य लाभ सीम-संबंधित दोषों का उन्मूलन है; हालांकि, निर्माण की लागत अधिक है।
स्टील में अशुद्धियों के कारण होने वाले दोषों के लिए प्रारंभिक निर्बाध पाइप अतिसंवेदनशील था। जैसे-जैसे स्टील बनाने की तकनीक में सुधार हुआ, इन दोषों को कम किया गया, लेकिन उन्हें पूरी तरह से समाप्त नहीं किया गया है। जबकि ऐसा लगता है कि सीमलेस पाइप गठन के लिए बेहतर होगा, सीम-वेल्डेड पाइप, पाइप में वांछनीय विशेषताओं में सुधार करने की क्षमता सीमित है। इस कारण से, सीमलेस पाइप वर्तमान में वेल्डेड पाइप की तुलना में निचले ग्रेड और दीवार की मोटाई में उपलब्ध है।

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