Çelik Borunun Kısa Tarihi

Çelik borular, çeşitli amaçlar için kullanılan uzun, içi boş borulardır. Kaynaklı veya dikişsiz boruyla sonuçlanan iki farklı yöntemle üretilirler. Her iki yöntemde de ham çelik öncelikle daha işlenebilir bir başlangıç ​​formuna dönüştürülür. Daha sonra çeliğin dikişsiz bir boru halinde uzatılması veya kenarların birbirine zorlanması ve bir kaynakla kapatılması yoluyla bir boru haline getirilir. Çelik boru üretimine yönelik ilk yöntemler 1800'lü yılların başında ortaya çıktı ve bunlar, bugün kullandığımız modern süreçlere doğru giderek gelişti. Her yıl milyonlarca ton çelik boru üretiliyor. Çok yönlülüğü, onu çelik endüstrisi tarafından üretilen en sık kullanılan ürün haline getirmektedir. Çelik borular çeşitli yerlerde bulunur. Güçlü oldukları için yeraltında şehir ve kasabalarda su ve gazın taşınmasında kullanılırlar. Ayrıca inşaatlarda elektrik kablolarını korumak için de kullanılırlar. Çelik borular güçlü olmalarının yanı sıra hafif de olabilirler. Bu onları bisiklet şasisi üretiminde kullanım için mükemmel kılar. Fayda buldukları diğer yerler ise otomobiller, soğutma üniteleri, ısıtma ve sıhhi tesisat sistemleri, bayrak direkleri, sokak lambaları ve tıptır. İnsanlar binlerce yıldır boru kullanmışlardır. Belki de ilk kullanım, suyu akarsulardan ve nehirlerden tarlalarına yönlendiren eski tarımcılar tarafından yapıldı. Arkeolojik kanıtlar, Çinlilerin MÖ 2000 gibi erken bir tarihte suyu istenilen yerlere taşımak için kamış boru kullandığını gösteriyor (Francis, 2009).

Günümüzün kaynaklı çelik borularının gelişimi 1800'lü yılların başlarına kadar uzanmaktadır. 1815'te William Murdock kömür yakan bir lamba sistemi icat etti. Tüm Londra şehrini bu ışıklarla donatmak için Murdock, atılan tüfeklerin namlularını birleştirdi. Kömür gazını taşımak için bu sürekli boru hattını kullandı. Aydınlatma sisteminin başarılı olduğu kanıtlandığında uzun metal tüplere olan talep arttı. Bu talebi karşılamaya yetecek kadar boru üretmek için çeşitli mucitler yeni boru yapım süreçleri geliştirmeye başladı. Metal tüpleri hızlı ve ucuz bir şekilde üretmeye yönelik ilk dikkate değer yöntem, 1824'te James Russell tarafından patentlendi. Onun yönteminde tüpler, düz bir demir şeridin zıt kenarlarının bir araya getirilmesiyle oluşturuldu. Metal ilk önce dövülebilir hale gelene kadar ısıtıldı. Bir çekiç kullanarak kenarlar birbirine katlanır ve kaynak yapılır. Boru, bir oluk ve haddehaneden geçirilerek bitirildi. Russell'ın yöntemi uzun süre kullanılmadı çünkü gelecek yıl Comenius Whitehouse metal borular yapmak için daha iyi bir yöntem geliştirdi. Alın kaynağı işlemi olarak adlandırılan bu işlem, mevcut boru yapım prosedürlerimizin temelini oluşturmaktadır. Onun yönteminde, ince demir levhalar ısıtıldı ve koni şeklindeki bir açıklıktan çekildi. Metal açıklıktan geçerken kenarları kıvrıldı ve bir boru şekli oluşturdu. Boruyu bitirmek için iki uç birbirine kaynaklandı.

API 5CT BORU MUHAFAZA BORU, OCTGOIL ÜLKE BORU MALLARI

Kaynaklı boru, çelik şeritlerin, malzemeyi dairesel bir şekle sokan bir dizi yivli silindir boyunca haddelenmesiyle oluşturulur. Daha sonra, evlenmemiş boru kaynak elektrotlarının yanından geçer. Bu cihazlar borunun iki ucunu birbirine kapatır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bu süreç 1832'de Philadelphia'da açıldı. Whitehouse yönteminde yavaş yavaş iyileştirmeler yapıldı. (Ellyn, 2009) En önemli yeniliklerden biri 1911 yılında John Moon tarafından yapılmıştır. Bir imalat tesisinin sonsuz bir akış halinde boru üretebileceği sürekli proses yöntemini önermiştir. Bu özel amaç için makineler üretti ve birçok boru üretim tesisi bunu benimsedi. Kaynaklı boru prosesleri geliştirilirken dikişsiz metal borulara ihtiyaç duyulmaktadır. Dikişsiz borular kaynak dikişi olmayan borulardır. İlk önce katı bir silindirin ortasından bir delik açılarak yapıldılar. Bu yöntem 1800'lerin sonlarında geliştirildi. Bu tip borular bisiklet kadroları için mükemmeldi çünkü ince duvarları var, hafif ama sağlamlar. 1895 yılında dikişsiz boru üreten ilk tesis kuruldu. Bisiklet imalatı yerini otomobil imalatına bırakırken, benzin ve yağ hatları için hâlâ dikişsiz borulara ihtiyaç duyuluyordu. Daha büyük petrol yataklarının bulunmasıyla bu talep daha da arttı.

1840 gibi erken bir tarihte demir işçileri dikişsiz borular üretebiliyordu. Yöntemlerden birinde, katı metal, yuvarlak bir kütük boyunca bir delik açıldı. Daha sonra kütük ısıtıldı ve bir boru oluşturacak şekilde uzatılan bir dizi kalıptan geçirildi. Bu yöntem verimsizdi çünkü ortasındaki deliği delmek zordu. Bu, bir tarafı diğerinden daha kalın olan düzensiz bir boruyla sonuçlandı. 1888'de geliştirilmiş bir yönteme patent verildi. Bu süreçte katı fatura, yanmaz bir tuğla çekirdeğin etrafına döküldü. Soğuyunca tuğla ortada bir delik bırakılarak çıkarıldı. O tarihten bu yana bu yöntemlerin yerini yeni silindir teknikleri almıştır.

Boru bükme, petrol, doğal gaz, su ve hatta kanalizasyon gibi ürünlerin taşınmasında kullanılanlar gibi birçok farklı türde boru hattının oluşumunda önemli bir bileşendir. Tüm bu ürünlerin en değerlisi elbette ki petroldür. Petrol boru hatları için boru bükmenin icat edilmesinden önce, petrol, petrol kuyularından tren istasyonlarına dönüştürülmüş ahşap viski fıçılarında atlarla taşınıyordu. Bu ahşap viski fıçıları sayesinde bugün hala petrolü fıçı bazında ölçüyoruz. Petrol boru hatları ilk olarak Pensilvanya'da bir petrol sahasını bir tren istasyonuna bağlamak için kullanıldı. Bu ilk boru hattı 6 mil uzunluğundaydı ve tamamen dövme demirden yapılmıştı. Sonunda fikir benimsendi ve iyileştirmeler yapılarak artık metalden yapılmış olan modern boru hatlarımıza ulaştık. Her ne kadar boru hatları denilince akla hemen petrol için kullanılanlar gelse de, farklı nedenlerle kullanılan başka birçok boru hattı türü de vardır. Boru hatları - petrol boru hattını düşündüğünüzde muhtemelen akla ilk gelenlerdir. Bu boru hatları çok uzun ve büyük çaplı borulardan oluşmakta olup, ham veya rafine edilmiş petrol ve doğal gaz gibi ürünlerin uzun mesafelere taşınmasında kullanılmaktadır. Ulaşım boru hatları şehirler, ülkeler ve hatta kıtalar arasında uzanabilmektedir. (Helber, 2009)

Boru hatları olmasaydı medeniyetimiz büyük bir durma noktasına gelirdi. İki tip çelik boru vardır; biri dikişsiz, diğeri ise uzunluğu boyunca tek kaynaklı dikişe sahiptir. Her ikisinin de farklı kullanımları vardır. Dikişsiz borular genellikle daha hafiftir ve daha ince duvarlara sahiptir. Bisikletlerde ve sıvıların taşınmasında kullanılırlar. Dikişli borular daha ağır ve daha serttir. Daha iyi bir tutarlılığa sahiptirler ve genellikle daha düzdürler. Gaz taşımacılığı, elektrik boruları ve sıhhi tesisat gibi şeyler için kullanılırlar. Tipik olarak borunun yüksek derecede strese maruz kalmadığı durumlarda kullanılırlar. Üretim sırasında belirli boru özellikleri kontrol edilebilir. Örneğin borunun çapı, nasıl kullanılacağına bağlı olarak sıklıkla değiştirilir. Çapı, hipodermik iğneler yapmak için kullanılan küçük borulardan, gazın şehir içinde taşınmasında kullanılan büyük borulara kadar değişebilir. Borunun et kalınlığı da kontrol edilebilir. Çoğu zaman çeliğin türü de borunun sağlamlığı ve esnekliği üzerinde etkili olacaktır. Diğer kontrol edilebilir özellikler arasında uzunluk, kaplama malzemesi ve uç kaplama yer alır.

Dikişsiz boru, katı bir kütüğün ısıtılıp silindirik bir şekle dönüştürüldüğü ve daha sonra gerilip içi boş hale gelinceye kadar yuvarlandığı bir işlem kullanılarak üretilir. İçi boş merkezin şekli düzensiz olduğundan, yuvarlanırken kütüğün ortasından kurşun şeklinde bir delici nokta itilir. Tipik olarak üretim hattının sonunda çelik borulara az miktarda yağ uygulanır. Bu borunun korunmasına yardımcı olur. Aslında bitmiş ürünün bir parçası olmasa da, sülfürik asit bir üretim adımında boruyu temizlemek için kullanılır. Çelik borular iki farklı işlemle yapılır. Her iki proses için de genel üretim yöntemi üç adımdan oluşur. Öncelikle ham çelik daha işlenebilir bir forma dönüştürülür. Daha sonra boru sürekli veya yarı sürekli bir üretim hattında oluşturulur. Son olarak boru müşterinin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde kesilir ve değiştirilir.

Çiçekler genellikle boru haline getirilmeden önce daha fazla işlenir. Çiçekler, onları daha uzun ve daha dar hale getiren daha fazla yuvarlanma cihazından geçirilerek kütüklere dönüştürülür. Kütükler uçan makas adı verilen cihazlarla kesiliyor. Bunlar, hareketli kütük ile birlikte yarışan ve onu kesen bir çift senkronize makastır. Bu, üretim sürecini durdurmadan verimli kesimlere olanak tanır. Bu kütükler istiflenir ve sonunda dikişsiz boru haline gelir. Plakalar da yeniden işleniyor. Bunları dövülebilir hale getirmek için önce 2.200° F'ye (1.204° C) ısıtılır. Bu, levhanın yüzeyinde bir oksit kaplamanın oluşmasına neden olur. (Boykot, 2010)

Bu kaplama kireç kırıcı ve yüksek basınçlı su spreyi ile kırılır. Plakalar daha sonra sıcak bir değirmendeki bir dizi silindirden geçirilir ve kafa derisi adı verilen ince, dar çelik şeritler haline getirilir. Bu değirmen yarım mil kadar uzun olabilir. Levhalar silindirlerden geçerken incelir ve uzar. Yaklaşık üç dakika içinde tek bir levha, 6 inç (15,2 cm) kalınlığındaki bir çelik parçasından, çeyrek mil uzunluğunda olabilen ince bir çelik şeride dönüştürülebilir. Gerdirildikten sonra çelik turşulanır. Bu işlem, metali temizlemek için sülfürik asit içeren bir dizi tanktan geçirilmesini içerir. Bitirmek için soğuk ve sıcak su ile durulanır, kurutulur ve daha sonra büyük makaralara sarılır ve boru üretim tesisine nakledilmek üzere paketlenir. Her iki tip boru da yapıldıktan sonra bir doğrultma makinesinden geçirilebilir. Ayrıca iki veya daha fazla boru parçasının bağlanabilmesi için bağlantı noktaları da takılabilir. Daha küçük çaplı borular için en yaygın bağlantı türü, borunun ucuna kesilen sıkı oyuklar olan diş açmadır. Borular ayrıca bir ölçüm makinesinden geçirilir. Bu bilgi, diğer kalite kontrol verileriyle birlikte borunun üzerine otomatik olarak şablonla yazılır. Daha sonra boruya hafif bir koruyucu yağ kaplaması püskürtülür. Çoğu boru genellikle paslanmasını önlemek için işlemden geçirilir. Bu, galvanizlenerek veya çinko kaplama yapılarak yapılır.

Borunun kullanımına bağlı olarak başka boyalar veya kaplamalar da kullanılabilir. Bitmiş çelik borunun spesifikasyonları karşılamasını sağlamak için çeşitli önlemler alınır. Örneğin çeliğin kalınlığını düzenlemek için x-ışını ölçüm cihazları kullanılır. Göstergeler iki x ışınından faydalanarak çalışır. Bir ışın kalınlığı bilinen bir çeliğe yönlendirilir. Diğeri ise üretim hattından geçen çeliğe yöneliktir. İki ışın arasında herhangi bir farklılık varsa gösterge, bunu telafi etmek için otomatik olarak silindirlerin yeniden boyutlandırılmasını tetikleyecektir. İşlemin sonunda borular da kusur açısından incelenir. Boruyu test etmenin bir yöntemi özel bir makine kullanmaktır. Bu makine boruyu suyla dolduruyor ve daha sonra tutup tutmadığını görmek için basıncı artırıyor.

Arızalı borular hurda olarak iade edilir. Metal imalatının ilerlemesi olmasaydı, bugün hafife aldığımız pek çok şey yapılamazdı. En kullanışlı formlardan biri, su hatları, doğal gaz boruları ve petrol boru hatları gibi şeyleri oluşturmak için boruları bükmek için kullanılan formdur. İlk boru hattı dövme demirden yapılmıştı ve Titusville Pennsylvania'daki bir petrol sahasından Oil Creek'teki bir tren istasyonuna kadar 6 milden fazla uzanıyordu. Albay Edwin Drake, 1859'da bu devrim niteliğindeki boru hattını kullanan ilk ticari petrol kuyusunu açmasıyla tanınır. Kısa bir süre sonra boru hattı işi büyüdü ve borular için kullanılan metal türü ferforjeden çeliğe dönüştü. Isı yalıtımlı çelik boru hatları, petrol ve gaz endüstrisi için son derece önemlidir. (Bao, 2010)

Yüzlerce yıldır gömülü kalan çelik boru hatları, doğal gaza ve onun kirletici maddelerine karşı mükemmel stres çatlağı direnci, metan ve hidrojene karşı düşük geçirgenlik, 20°C, 60°C ve 80°C'de yüksek HDB derecesi, üstün kalite gibi olağanüstü özelliklere sahiptir. darbeye dayanıklılık, sıkma ve dışarıda depolama için güvenilir UV performansı. Yalıtım malzemesi genellikle yüksek termal verime sahip ve mekanik olarak güçlü olan poliüretan köpüktür (PU). Küçük, orta ve büyük çaplı borular mevcuttur ve çeliğin yüksek mukavemeti de bükme ve şekillendirmeyi zorlaştırır. Genel olarak, Elektrik Direnç Kaynaklı (ERW) çelik Boru, kayıtlı petrol ve gaz işleme ve iletim hatlarında kullanılır ve uygulamasında tutarlı kaliteyi garanti eder. Bu petrol ve gaz boruları, nehir geçişleri ve engebeli araziler gibi sıcak veya ıslak uygulamalarda eşit derecede iyidir. Çelik kullanımı, hem petrol hem de doğal gaz endüstrilerinde gaz, su ve petrolün taşınmasında kullanıma uygun borular için standart sağlar. Küçük, orta ve büyük çaplı çelik borular mevcuttur ancak çeliğin yüksek mukavemeti bükme ve şekillendirmeyi zorlaştırır. Genel olarak, uygulamada tutarlı kaliteyi garanti eden kayıtlı petrol ve gaz işleme ve iletim hatlarında Elektrik Direnç Kaynaklı (ERW) çelik boru kullanılır.

ERW boruları, nehir geçişi ve engebeli araziler gibi sıcak veya ıslak uygulamalarda eşit derecede iyidir. Belki de herhangi bir endüstrinin karşılaştığı en büyük zorluk, böyle bir endüstrinin içinden kaynaklanan ve bu endüstrinin teknolojisini geliştirmeyi zorunlu kılan kendine meydan okumadır. Daha az önemli olmayan başka bir zorluk daha var. Rekabet niteliğinde yeni alternatiflerin mevcudiyetidir. Kendi kendine meydan okuma ve alternatiflerin mevcudiyeti, 6 – 8 Haziran 2005 döneminde Arap Demir ve Çelik Birliği tarafından düzenlenen Birinci Arap Boru Endüstrisi Konferansı'nda açıkça gün ışığına çıkan iki sorudur. Kendi kendine meydan okuma bağlamında, Genellikle boru tüketicilerinin kaliteyi artırma, maliyetleri düşürme veya uygulama alanlarını çeşitlendirme ihtiyaçlarına cevap vermeyi kaçınılmaz kılan teknolojik gelişmenin dayattığı dünya boru imalatçıları, yeni bulma yeteneklerini kanıtlayabilmişlerdir. Boru şeklindeki ürünlerin kaynaklı ya da sapsız olarak kullanılmasının gerekliliklerini karşılayan yaratıcı tasarımlar. Petrol ve gazın uzak yerlere taşınmasına yönelik kıtalararası operasyonlarda bu tür boruların kullanılmasına yönelik talebin artmasıyla birlikte, boru şeklindeki ürünlere yeni gelişmeler getirme zorunluluğu ortaya çıktı, çünkü çelik borular, gaz taşımacılığı için en iyi araç olarak kabul ediliyor.

Bu durum boru sektörünün dünya çapındaki gelişimini güçlendirmiş ve talebin artmasıyla birlikte üretimlerini de artırmıştır. 2004 yılında toplam dünya boru üretimi 78,45 milyon ton olarak gerçekleşti. Bu rakam, 2002 yılındaki 63,38 milyon tonluk üretim seviyesine göre 15 milyon tonluk bir artışla, yani yıllık %8'lik bir artışla, bu rakamın üzerinde gerçekleşti. Ana çelik sektöründe, 2004 yılındaki üretiminin bir milyar ton ham çeliği aşması nedeniyle elde ettiği üretim artışına rağmen bu rakam elde edilmiştir. Ancak bu sektörün büyüme hızı bu on yılın ilk yıllarında yüzde 4'ü geçemedi. (Earnpiel, 2010)