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.

Blooms are typically processed further before they are made into pipes. Blooms are converted into billets by putting them through more rolling devices which make them longer and narrower. The billets are cut by devices known as flying shears. These are a pair of synchronized shears that race along with the moving billet and cut it. This allows efficient cuts without stopping the manufacturing process. These billets are stacked and will eventually become seamless pipe. Slabs are also reworked. To make them malleable, they are first heated to 2,200° F (1,204° C). This causes an oxide coating to form on the surface of the slab. (Boycott, 2010)

This coating is broken off with a scale breaker and high pressure water spray. The slabs are then sent through a series of rollers on a hot mill and made into thin narrow strips of steel called scalp. This mill can be as long as a half mile. As the slabs pass through the rollers, they become thinner and longer. In the course of about three minutes a single slab can be converted from a 6 in (15.2 cm) thick piece of steel to a thin steel ribbon that can be a quarter mile long. After stretching, the steel is pickled. This process involves running it through a series of tanks that contain sulfuric acid to clean the metal. To finish, it is rinsed with cold and hot water, dried and then rolled up on large spools and packaged for transport to a pipe making facility. After either type of pipe is made, they may be put through a straightening machine. They may also be fitted with joints so two or more pieces of pipe can be connected. The most common type of joint for pipes with smaller diameters is threading—tight grooves that are cut into the end of the pipe. The pipes are also sent through a measuring machine. This information along with other quality control data is automatically stenciled on the pipe. The pipe is then sprayed with a light coating of protective oil. Most pipes are typically treated to prevent it from rusting. This is done by galvanizing it or giving it a coating of zinc.

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)

Steel pipelines, which lie buried for hundreds of years, has extraordinary properties including excellent stress crack resistance to natural gas and its contaminants, low permeation to methane and hydrogen, high HDB rating at 20°C, 60°C and 80°C, superior impact resistance, squeeze off, and dependable UV performance for outside storage. The insulation material is usually polyurethane foam (PU), which has high thermal efficiency and is mechanically strong. Small, medium and large diameter pipes are available and the high strength of steel also makes bending and forming more difficult. Generally, Electric Resistance Welded (E.R.W.) steel Pipe are used for oil and gas processing and transmission lines registered and assures consistent quality in its application. These oil and gas pipes are equally good in hot or wet applications such as river crossings and rough terrain. The use of steel provides standard for pipe suitable for use in conveying gas, water and oil in both the oil and natural gas industries. Small, medium and large diameter steel pipes are available however, the high strength of steel makes bending and forming more difficult. Generally, Electric Resistance Welded (E.R.W.) steel pipe are used for oil and gas processing and transmission lines registered which assures consistent quality in its application.

ERW pipes are equally good in hot or wet applications like river crossing and rough terrains. Perhaps the greatest challenge which faces any industry is the self-challenge emanating from the inside of such an industry, which makes it imperative to develop the technology of this industry. There is also another challenge which is not less important. It is the availability of new alternatives of a competition nature. The self-challenge and availability of alternatives are two questions which clearly came to light in the First Arab Conference on Tubes industry organized by the Arab Iron and Steel Union in the period 6 – 8 June 2005. Within the context of the self-challenge, usually imposed by the technological development which makes it inevitable to be responsive to the needs of the pipes consumers either in terms of improving the quality, reducing the costs or diversifying the areas of application, the world pipes manufacturing companies could prove their capability to find new creative designs meeting the requirements of using the tubular goods, either they are welded or unwedded pipes. The necessity to introduce new developments into the tubular goods has arisen with the increasing demand for using such pipes in the transcontinental operations of transporting oil and gas to remote places, because the steel pipes are considered the best means for the gas transportation.

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)