Çelik Borular

Bir çelik boru çelikten yapılmış bir silindirik boru olup, çelik endüstrisinde en çok kullanılan üründür. Çelik boruların birincil kullanımı, uzun mesafelerde yağ, gaz ve su dahil olmak üzere ürünlerin taşınmasındadır. Buzdolapları gibi yaygın ev aletleri, çelik boruların yanı sıra ısıtma ve sıhhi tesisat sistemlerini kullanır. Çelik borular çeşitli boyutlarda gelir ve ayrıca tırabzanlar ve boru direkleri gibi yapısal gereksinimler için de kullanılabilir.

William Murdoch’un 1815’te bir kömür lamba yakma sistemi icat etmek için tüfek namlularına birlikte girdiğinde çelik boruların öncüsü olduğu düşünülüyor. Murdoch, kömür gazını Londra sokaklarındaki lambalara taşımak için yenilikçi boru sistemini kullandı.

1800’lerden bu yana, üretim yöntemlerinin iyileştirilmesi, kullanımları için uygulamaların geliştirilmesi ve sertifikalarını yöneten düzenlemelerin ve standartların oluşturulması dahil olmak üzere çelik boru teknolojisinde büyük adımlar atılmıştır.

ÇELİK BORU NASIL YAPILIR?

Borunun kaynaklı veya dikişsiz yöntemlerle üretilip üretilmediği, her iki işlem için de ilk adım ham çeliği daha kullanışlı bir forma dönüştürmektir.

Ham çelik, bir fırında ham maddelerin eritilmesi ve alaşımların eklenmesi ve safsızlıkların giderilmesi yoluyla bileşimin kontrol edilmesi yoluyla üretilir. Erimiş çelik külçe yapmak için kalıplara dökülür veya levha, kütük ve çiçek açmak için sürekli bir döküm makinesine aktarılır. Bu ham çelik, özel ebatlardaki borulara yuvarlanabilen ya da içi boş bir boruya gerilebilen bir forma dönüştürülmelidir.

Çelik boru yapımında kullanılan iki ana çelik ürün vardır:

Çelik kepçeler, 2.200˚F’ye ısıtılan plakalardan yapılır. Isı, yüzeyde bir kireç oluşumuna neden olur, bu da kireç kırıcı ve yüksek basınçlı temizleme ile giderilmelidir. Bir kez temizlendikten sonra, çelik levha, ince, dar çelik şeritlere sarılarak sıcak haddelenir. Skelp, sülfürik asit ile turşulanır (yüzey temizlenir), suyla yıkanır ve boru yapımı için hammadde olarak büyük makaralar üzerinde yuvarlanır. Kaymağın genişliği, yapılabilecek borunun çapını belirler.

Çelik sanayi boruları fiyatları doğrudan kesintisiz bir döküm makinesinden veya döküm külçelerinden ikincil bir ürün olarak üretilebilir. Külçe, çiçek açmak için “iki yüksek değirmen” olarak adlandırılan yivli ve istiflenmiş merdaneler arasında yuvarlanır ve gerilir. Bir çiçeklenmeyi bir kütüğe dönüştürmek için, boru özellikleri için gerekli boyutlara sahip katı bir kütük oluşturmak üzere başka bir haddeleme ve germe dizisi gerekir.

Kaynaklı boru

Kayma makarayı çözer, ısıtır ve kaymağın kenarlarını yukarı doğru büken oluklu merdaneler boyunca yuvarlanır. Bu işlem, iki kenarın birbirini uzun bir silindir oluşturacak şekilde buluşması için tam olarak büküldüğü silindirik bir tüp üretir. Bir kaynak işlemi kenarları birleştirir ve boruyu kapatır.

Sürekli kaynak

Sürekli bir kaynak işleminde, kaynak merdaneleri borunun kenarlarını birbirine doğru bastırır – bu haliyle, artık kaymağa uygulanan ısı nedeniyle dövme bir kaynak oluşturur. Kaynak sırasında metal eklenmez ve son silindirler borunun çapını ve et kalınlığını spesifikasyonlara göre azaltır.

Elektrik direnç kaynak
Elektrik direnç kaynağı, boru hattının boru şeklinde soğuk haddelenmesi dışında sürekli kaynağa benzer bir işlemi takip eder. Kenarları kaynak sıcaklığına kadar ısıtan bakır diskler döndürülerek boru kenarlarına akım verilir. Kaynak silindirleri, dövme kaynağı oluşturmak için boru kenarlarını birleştirir.

Spiral kaynak
Spiral kaynak ve çift tozaltı ark kaynağı, daha geleneksel kaynak teknikleri ve bağ oluşturmak için kaynak malzemesi ilavesi kullanır.

Büyük miktarlarda kaynaklı çelik boru üretmek için gereken ekipman ve altyapı, bu videoda gösterildiği gibi, bir petrol boru üretim tesisinin içine bakıldığında da önemlidir.

Dikişsiz boru
Dikişsiz borular kaynak gerektirmeden üretilir. İçi boş merkezi oluşturmak için delmeden önce katı çelik kütüğün ısıtılması ve gerilmesi ile oluşturulurlar. Kütükler aşırı sıcaklara ısıtılır ve beyaz sıcak olur ve daha sonra kütüğün gerilmesi için yüksek basınç altında yuvarlanır. İçi boş merkezi boyutlarına göre düzenli yapmak için kurşun şeklinde bir delici kullanılır. Boruyu istenen özelliklere uygun hale getirmek için bir dizi freze işlemi gerçekleştirilir.

Ulaşım kullanımı
Çelik boruların en yaygın kullanımı ürünlerin nakliyesidir. Malzeme uzun süreli kurulumlar için çok uygundur. Sertliği ve bozulma direnci nedeniyle yer altına gömülebilir.

Düşük basınçlı uygulamalar çelik boruların önemli gerilmelere maruz kalmadıkları için yüksek mukavemetli olmasını gerektirmez – bu ürün boruları düşük duvar kalınlığına sahip olacak ve üretimi daha ucuz olacaktır. Bazı uygulamalar atmosferik koşullarda bile çalışır (lağımlar ve yerçekimi beslemeli su sistemleri). Petrol ve gaz endüstrisinde kullanılan borular gibi daha özel uygulamalar için daha sıkı teknik özellikler gerekir. Taşınmakta olan ürünün tehlikeli yapısı, yüksek mukavemetli bir özellik ve dolayısıyla daha yüksek duvar kalınlığı ve bununla birlikte daha yüksek maliyetler gerektirmektedir. Bu uygulamaların teknik özellikleri kesinlikle uygulanır ve kalite kontrol ve dokümantasyon üretim sürecinin önemli bir bölümünü oluşturur.

ÇELİK BORULAR NASIL ÖZELLEŞTİRİLİR?

Çelik boruların nasıl belirtildiği ve bu özelliklere göre borunun tam özellikleri hakkında bir karışıklık olabilir. Amerikan Makine Mühendisleri Birliği (ASME) ve Amerikan Petrol Enstitüsü (API) ile birlikte Amerikan Test ve Malzeme Derneği (ASTM), boru tesisatı özellikleri için en çok referans yapılan kuruluşlardan bazılarıdır.

Özellikler üç ana kategoriye ayrılabilir:

Çelik boru boyutları
Boru ebadı “Nominal Boru Ebadı” veya NPS olarak verilir. NPS numaralarının daha küçük borular için olan kökeni (<NPS 12), daha büyük çaplı borular için olan kökenden farklıdır. Bununla birlikte, belirli bir NPS numarasının tüm boruları aynı dış veya dış çapa (OD) sahiptir. İç çap, metalin et kalınlığına bağlı olarak değişecektir. Bunun nedeni, aynı yapısal desteklerin, duvar kalınlığından bağımsız olarak belirli bir NPS numarasının tüm boruları için kullanılabilmesidir.

Programları
Çelik boru programları, borunun et kalınlığını tanımlamanın bir yoludur. Bu, borunun gücü ve özel uygulamaların uygunluğu ile doğrudan ilgili olması nedeniyle kritik bir parametredir. Bir boru şeması boyutsuz bir sayıdır ve tasarım basıncı ve izin verilen gerilme göz önüne alındığında duvar kalınlığı için tasarım formülüne göre hesaplanır.

Program numaralarının örnekleri aşağıdaki gibidir: 5, 5S, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS ve XXS – en sık kullanılan programlar 40 ve 80 Program numarası arttıkça borunun et kalınlığı artar. Bir borunun program numarası, OD, NPS numarası ile sabitlendiğinden, iç çapı tanımlar.

Boru ağırlığı
Bir borunun ağırlığı, dış çapı tanımlayan NPS’ye ve duvar kalınlığını tanımlayan zamanlamaya göre hesaplanabilir. Formül, sabiti belirlemek için kalınlığın 1 inç başına feet kare başına 40,8 pound teorik ağırlığını kullanır.