تاریخچه، تولید و استفاده از لوله های فولادی

لوله‌ فولادی چیست؟ لوله‌های استوانه‌ای هستند که از فولاد ساخته شده‌اند و در ساخت و زیرساخت‌ها کاربردهای زیادی دارند. آنها پر استفاده ترین محصول ساخته شده توسط صنعت فولاد هستند. کاربرد اصلی لوله در حمل و نقل مایع یا گاز زیرزمینی از جمله نفت، گاز و آب است.

با این حال، لوله‌هایی با اندازه‌های مختلف در طول ساخت و ساز استفاده می‌شوند. یک نمونه معمول تولید خانگی، لوله فولادی باریکی است که سیستم خنک کننده یخچال را اجرا می کند. در ساخت و ساز از لوله برای گرمایش و لوله کشی استفاده می شود. سازه ها را می توان با استفاده از لوله های فولادی با اندازه های مختلف، مانند نرده ها، قفسه های دوچرخه، یا بولاردهای لوله ساخت.

تصور می شود که ویلیام مرداک پیشگام لوله های فولادی باشد. در سال 1815، او بشکه‌های تفنگ را به هم متصل کرد تا از سیستم سوزاندن لامپ زغال سنگ پشتیبانی کند. مرداک از سیستم لوله کشی نوآورانه خود برای انتقال گاز زغال سنگ به لامپ های خیابان های لندن استفاده کرد.

از دهه 1800، گام‌های بزرگی در فناوری لوله‌های فولادی برداشته شده است، از جمله بهبود روش‌های ساخت، توسعه برنامه‌های کاربردی برای استفاده از آن‌ها، و ایجاد مقررات و استانداردهایی که بر صدور گواهینامه آنها حاکم است.

لوله فولادی چگونه ساخته می شود؟

از ذوب مواد خام گرفته تا قالب گیری یا جوشکاری، این مصالح ساختمانی در همه جا از طریق دو فرآیند اصلی ایجاد می شود:

ابتدا فولاد خام را به شکل قابل استفاده تری تبدیل کنید.

هر دو فرآیند باید با ساخت فولاد با کیفیت خوب شروع شوند. فولاد خام توسط کارخانه های ریخته گری از طریق فرآیند ذوب مواد خام در یک کوره تولید می شود. برای درست کردن ترکیب، ممکن است عناصری به فلز مذاب اضافه شده و ناخالصی ها حذف شوند. فولاد مذاب حاصل در قالب ریخته می شود تا شمش بسازد یا به دستگاه ریخته گری پیوسته منتقل می شود تا اسلب، بیلت و شکوفه بسازد.

جدول اشتال چیست + تاریخچه و کاربرد

جدول اشتال فولادی

مقدمه

جدول اشتال کتابی پرکاربرد است که مهندسان و کسانی که شغلشان در رابطه با طراحی است برای کسب اطلاعاتی در خصوص وزن، گشتاور مقاوم ، سطح مقطع و مواردی مشابه به این کتاب مراجعه می کنند. بطور کلی هر دانشجو، مهندس عمران و یا مجری ساختمان می ‌تواند از جدول اشتال به ‌عنوان ابزار کلیدی حوزه مهندسی ساختمان یاد کند. مهندسین و مجریان ساختمان با مراجعه به این جداول و استفاده از اطلاعات مطابق استاندارد موجود در آن، علاوه بر اینکه در زمان صرفه‌جویی می کنند، دقت کارشان را نیز تا حد زیادی افزایش داده و خطای محاسباتی را کاهش می‌دهند.

در ادامه این مقاله می خواهیم با تاریخچه اشتال، علائم جدول اشتال و کاربرد این جدول آشنا شویم پس تا انتها همراه ما باشید.

تولید و کاربرد لوله مانیسمان

 

تولید لوله بدون درز به روش مانیسمان

در تولید لوله فولادی به روش مانیسمان ؛فرآیند نورد لوله بر مبنای نوع و نحوه حرکت قطعه و استقرار غلتک ها شامل سه نوع طولی، عرضی و مایل می شود. در نورد طولی، محور غلتک ها با هم موازی اما بر محور قطعه عمود است. در این حالت، غلتک ها خلاف جهت یکدیگر می چرخند و تنها حرکت قطعه حرکت طولی در راستای محورش است. در نورد عرضی محور غلتک ها با هم و با محور قطعه موازی است.

 در این حالت غلتک ها هم جهت با هم می چرخند و تنها حرکت قطعه حول محورش است. در نورد مایل، محور غلتک ها با هم یک زاویه انحراف می سازند که به زاویه تغذیه معروف است. در این حالت غلتک ها هم جهت با هم می چرخند و قطعه به دلیل زاویه تغذیه غلتک ها، علاوه بر حرکت چرخشی، حرکت طولی نیز دارد. شکل زیر انواع حالت های نورد لوله را نمایش می دهد.

روش نورد مانسمان در ساخت لوله های بدون درز، با استفاده از بیلت استوانه ای یکنواخت و بدون حفره اولیه انجام می شود. در این روش که تحت اثر مانسمان صورت می پذیرد، به علت حجم بالای فرآیند شکل دهی، فرآیند نورد، تحت شرایط دمایی نورد داغ انجام می شود.

فرآیند بسمر و صنعت فولاد

​روند BESSEMER

فرآیند بسمر

روند بسمر، اولین روش برای ساخت فولاد در مقدار زیاد و ارزان بود که در اوایل دهه 1850 نیز توسعه یافت. این روش نام خود را از مهندس انگلیسی هنری بسمر (1813-1898) که مخترع این روش بود گرفته است. این روش در سال 1857 توسط ویلیام کلی ثبت اختراع دریافت کرد و به طور مستقل در ایالات متحده امریکا توسعه پیدا کرد.

 بسمر و کلی، آهن خام مذاب را با تزریق هوا آزمایش کردند. اکسیژن موجود در هوا باعث پاکسازی آهن خام از آلودگی هایی مثل سیلیکون و کربن شده و آهن مذاب خام را به فولاد مذاب شده تبدیل کرد. پس از دمیدن هوا برای از بین بردن ناخالصی ها، مقادیر دقیقی از کربن و سایر فلزات به آن اضافه می شود تا خصوصیات نوع فولاد موردنظر به آن داده شود. سپس در این روش، فولاد مذاب شده را به قالب می ریزند.

 

 در سال 1864 این فرآیند موفق شد به صنعت فولاد ایالات متحده وارد شود و بهبود یابد.

بنیامین هانتسمن مخترع روش بوته زنی فولاد

بنیامین هانتسمن

1704-1776

مخترع انگلیسی

بنجامین هانتسمن، یک مخترع انگلیسی و تاجر بود که برای اختراع خود یعنی  روند بوته برای ریخته گری از فولاد در سال 1740 شناخته شده است. این فرآیند منجر به فولاد با ترکیب یکنواخت تر و خلوص بیشتر از هر نوع فولادی که قبلاً تولید شده بود ، شد. به دلیل این خواص ، ابزار و کارد و چنگال بهتر و بهینه تری را می ساخت. گرچه این فرآیند در مقایسه با پیشرفتهای مدرن ساخت فولاد گران قیمت و دست و پا گیر است ، اما مهمترین پیشرفت در تولید فولاد در آن زمان بود.

بنجامین هانتسمن در سال 1704 در لینکلن شایر انگلیس متولد شد. والدین وی تنها چند سال قبل از تولد وی از آلمان مهاجرت کردند. بنیامین در دوران جوانی استعداد درخشان صنایع دستی را از خود نشان داد. او در تعمیر ساعت بسیار ماهر شد و یک کار ساعت سازی در دونکستر راه اندازی کرد. وی همچنین سایر تعمیرات مکانیکی عمومی را نیز انجام داد و یک جراح ماهر بود. وی به واسطه هر دو ویژگی به طور گسترده ای شناخته شد.

وی در کار خود به دنبال بهبود ابزارهایی بود که با آنها کار می کرد. او از کیفیت پایین فولادی که از آلمان به دست آورد ناامید شد. این امر خصوصاً در مورد فنرهای پیچیده و آونگ هایی که برای ساختن ساعتهای خود احتیاج داشت ، صادق بود. ناامیدانه ، هانتسمن شروع به آزمایش تولید فولاد خودش برای ارتقا کیفیت کرد. پس از چندین تلاش ناموفق برای روشن کردن کوره خودش در دمای مناسب ، او به شفیلد انگلیس نقل مکان کرد تا بتواند سوخت بهتری داشته باشد.