Les canonades de anguila són tubs llargs i buits que s'utilitzen per a diversos propòsits. Es produeixen mitjançant dos mètodes diferents que donen com a resultat un tub soldat o sense soldadura. En ambdós mètodes, l'acer cru es fon en una forma de partida més viable. A continuació, es converteix en una canonada estirant l'acer cap a un tub transparent o forçant les vores juntes i segellant-les amb una soldadura. Els primers mètodes per produir canonada d’acer es van introduir a principis de 1800 s, i han evolucionat constantment cap als processos moderns que utilitzem actualment. Cada any es produeixen milions de tones de canonades d'acer. La seva versatilitat el converteix en el producte més utilitzat produït per la indústria siderúrgica.
Les canonades d’acer es troben en diversos llocs. Com que són forts, s’utilitzen sota terra per transportar aigua i gas per ciutats i pobles. També s’utilitzen en la construcció per protegir cables elèctrics. Mentre que les canonades d’acer són fortes, també poden ser lleugeres. Això els fa perfectes per utilitzar-los en la fabricació de bastidors de bicicletes. Altres llocs on troben utilitat són els automòbils, les unitats de refrigeració, els sistemes de calefacció i fontaneria, els paratges, els fanals i la medicina per citar-ne alguns.
Història
La gent ha utilitzat canonades des de fa milers d’anys. Potser el primer ús fou per agricultors antics que desviaven l’aigua de les rieres i rius cap als seus camps. Les evidències arqueològiques suggereixen que els xinesos utilitzaven canonada per transportar aigua als llocs desitjats fins a 2000B.C.S'han descobert tubs d'argila que eren utilitzats per altres civilitzacions antigues. Durant el primer segleA.D., els primers tubs de plom es van construir a Europa. Als països tropicals, s’utilitzaven tubs de bambú per transportar aigua. Els nord-americans colonials utilitzaven la fusta amb un propòsit similar. A 1652, es van fer les primeres aigües aquàtiques a Boston mitjançant registres buits.
El desenvolupament de la canonada d'acer soldada actual es pot remuntar als primers 1800 s. A 1815, William Murdock va inventar un sistema de làmpades de combustió. Per adaptar-se a tota la ciutat de Londres amb aquestes llums, Murdock va unir els barrils a partir de mosquets descartats. Va utilitzar aquest gasoducte continu per transportar el gas de carbó. Quan el seu sistema d’il·luminació va resultar reeixit, es va crear una major demanda de tubs llargs de metall. Per produir tubs suficients per satisfer aquesta demanda, diversos inventors van treballar per desenvolupar nous processos de fabricació de canonades.
James Russell va patentar un antic mètode important per produir tubs metàl·lics de forma ràpida i econòmica a 1824. Al seu mètode, es van crear tubs unint les vores oposades d’una franja plana de ferro. Es va escalfar primer el metall fins que va ser mal·leable. Utilitzant un martell de gota, les vores es doblegaven i es soldaven. La canonada es va acabar passant-la per una ranura i laminador.
El mètode de Russell' s no es va utilitzar molt de temps perquè al següent any, Comelius Whitehouse va desenvolupar un millor mètode per fabricar tubs metàl·lics. Aquest procés, anomenat procés de soldadura de culata, és la base per als nostres actuals procediments de fabricació de canonades. Al seu mètode, les làmines fines de ferro s’escalfaven i s’atrapaven a través d’una obertura en forma de con. A mesura que el metall passava per l’obertura, les seves vores s’arrossegaven i creaven forma de canonada. Els dos extrems es van soldar junts per acabar la canonada. La primera planta de fabricació que es va utilitzar
aquest procés als Estats Units es va obrir a 1832 a Filadèlfia.
Gradualment, es van anar millorant el mètode Whitehouse. Una de les novetats més importants la va introduir John Moon a 1911. Va suggerir el mètode de procés continu en què una planta de fabricació podia produir canonades en un flux ininterromput. Va construir maquinària per a aquest propòsit concret i moltes instal·lacions de fabricació de canonades la van adoptar.
Mentre es desenvolupaven processos de tubs soldats, es produeix la necessitat de canonades metàl·liques perfectes. Les canonades transparents són aquelles que no tenen una costura soldada. Es van fer primer perforant un forat pel centre d’un cilindre sòlid. Aquest mètode es va desenvolupar durant els 1800 s finals. Aquest tipus de canonades eren perfectes per als marcs de la bicicleta perquè tenen parets primes, són lleugers però són forts. A 1895 es va construir la primera planta que va produir tubs sense fissures. Com que la fabricació de bicicletes va deixar pas a la fabricació d'automòbils, encara es necessitaven tubs transparents per a les línies de gasolina i petroli. Aquesta demanda va ser encara més gran a mesura que es van trobar dipòsits de petroli més grans.
Ja en 1840, els treballadors de ferro ja podrien produir tubs sense fissures. D’un mètode, es va perforar un forat a través d’una billeta rodona de metall sòlid. A continuació, es va escalfar la billeta i es va traçar una sèrie de matrius que el van allargar per formar una canonada. Aquest mètode era ineficient, ja que era difícil perforar el forat al centre. Això va donar lloc a una canonada desigual amb un costat més gruixut que l'altre. A 1888, es va obtenir una patent amb un mètode millorat. En aquest procés, el sòlid facturat es va llançar al voltant d'un nucli de maó a prova de foc. Quan es va refredar, es va retirar el maó deixant un forat al mig. Des de llavors les noves tècniques de corrons han substituït aquests mètodes.
Disseny
Hi ha dos tipus de canonada d’acer, un és perfecte i un altre té una sola costura soldada al llarg de la seva longitud. Totes dues tenen usos diferents. Els tubs transparents solen ser més lleugers i tenen parets més primes. S’utilitzen per a bicicletes i transportar líquids. Els tubs cosits són més pesats i rígids. Tenen una consistència millor i solen ser més estrets. S’utilitzen per a coses com el transport de gas, el conducte elèctric i la fontaneria. Típicament, s’utilitzen en casos en què la canonada no es sotmet a un alt grau d’estrès.
Es poden controlar algunes característiques del tub durant la producció. Per exemple, el diàmetre de la canonada sovint es modifica depenent de com s’utilitzarà. El diàmetre pot anar des de minúscules canonades que s’utilitzen per fabricar agulles hipodèmiques, fins a grans canonades que s’utilitzen per transportar gas a tota la ciutat. També es pot controlar el gruix de paret de la canonada. Sovint, el tipus d’acer també tindrà un impacte en la canonada' s la força i la flexibilitat. Altres característiques controlables inclouen la longitud, el material de recobriment i l'acabat final.
Matèries primeres
La matèria primera primària en la producció de canonades és l’acer. L’acer està format principalment per ferro. Altres metalls que poden estar presents en l'aliatge són l'alumini, el manganès, el titani, el tungstè, el vanadi i el zirconi. De vegades s'utilitzen alguns materials d'acabat durant la producció. Per exemple, pot ser pintura
s'utilitza si la canonada està recoberta. Normalment, s’aplica una quantitat lleugera d’oli a les canonades d’acer al final de la línia de producció. Això ajuda a protegir la canonada. Tot i que en realitat no és una part del producte acabat, l’àcid sulfúric s’utilitza en un pas de fabricació per netejar la canonada.
La fabricació
Procés
Les canonades d’acer es realitzen mitjançant dos processos diferents. El mètode de producció global per a tots dos processos implica tres etapes. Primer, l'acer cru es converteix en una forma més viable. A continuació, la canonada es forma en una línia de producció contínua o semicontínua. Finalment, la canonada es talla i es modifica per satisfer les necessitats del client' s
Producció de lingots
1 L’acer fos es realitza mitjançant la fusió del mineral de ferro i del coque (una substància rica en carboni que resulta quan s’escalfa el carbó en absència d’aire) en un forn, i després s’elimina la major part del carboni mitjançant la explosió d’oxigen al líquid. L'acer fos es desemboca en motlles de ferro de parets grosses i gruixudes, on es refreda en lingots.
2 Per tal de formar productes plans com ara plaques i làmines, o productes llargs com ara barres i varetes, els lingots es formen entre grans rodets sota una enorme pressió.
Producció de flors i lloses
3 Per produir una floració, el lingot es fa passar per un parell de corrons d’acer ranurats que s’apilen. Aquests tipus de corrons es diuen", molins de dos alts." En alguns casos s’utilitzen tres corrons. Els rodets es munten de manera que coincideixin els seus solcs i es mouen en sentit contrari. Aquesta acció fa que l’acer s’estrengui i s’estengui en peces més fines i més fines. Quan l’operador humà inverteix els rodets, l’acer es tira enrere, fent-lo més prim i llarg. Aquest procés es repeteix fins que l'acer assoleixi la forma desitjada. Durant aquest procés, les màquines anomenades manipuladors llancen l’acer de manera que cada costat es processi uniformement.
4 Els lingots també es poden enrotllar en lloses en un procés que és similar al que fa floració. L’acer es passa per un parell de corrons apilats que l’estenen. Tot i això, també hi ha rodets muntats al costat per controlar l'amplada de les lloses. Quan l’acer adquireix la forma desitjada, es tallen els extrems desiguals i es tallen les lloses o flors en peces més curtes.
Tramitació posterior
5 Les flors se solen processar encara més abans que es converteixin en canonades. Les flors es converteixen en billets posant-los a través de dispositius més rodants que les fan més llargues i estretes. Els billets es tallen per dispositius coneguts com a cisalles voladores. Es tracta d'un parell de cisalles sincronitzades que corren juntament amb la billeta mòbil i la tallen. Això permet talls eficients sense aturar el procés de fabricació. Aquestes entrades s’apilen i acabaran convertint-se en canonades perfectes.
6 Les lloses també es reelaboren. Per fer-los maleables, primer s’escalfen a {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Això fa que es formi un recobriment d’òxid a la superfície de la llosa. Aquest revestiment es trenca amb un interruptor d'escala i un raig d'aigua a alta pressió. Les lloses s'envien a través d'una sèrie de corrons en un molí calent i es converteixen en fines tires estretes d'acer anomenades skelp. Aquest molí pot arribar a tenir una durada de mitja milla. A mesura que les lloses passen pels rodets, es van fent més fines i més llargues. En el transcurs d’uns tres minuts, es pot convertir una sola llosa d’un tros d’acer 6 en (1 5. 2 cm) de gruix a una fina cinta d’acer que pot ser un quart milla de llarg.
7 Després de l'estirament, l'acer és adobat. Aquest procés consisteix en fer-lo passar per una sèrie de tancs que contenen àcid sulfúric per netejar el metall. Per acabar, es renta amb aigua freda i calenta, s’asseca i després s’enrotlla sobre bobines grans i s’embala per transportar-les a la instal·lació de canonades.
Fabricació de canonades
8 Tant el skelp com els billets s'utilitzen per fer canonades. El Skelp es converteix en canonada soldada. Es col·loca per primera vegada en una màquina que no es desenrotlla. A mesura que la bobina d'acer no té problemes, s'escalfa. L'acer es passa a través d'una sèrie de corrons ranurats. A mesura que passa, els rodets fan que les vores del skelp s’ajustin. Això forma una canonada sense filar.
9 L'acer següent passa per electrodes de soldadura. Aquests dispositius segellen els dos extrems del tub. La costura soldada es passa a través d'un corró d'alta pressió que ajuda a crear una soldadura ajustada. Tot seguit, la canonada es talla a la longitud desitjada i s’apila per a un tractament posterior. El tub d'acer soldat és un procés continu i, depenent de la mida de la canonada, es pot fer tan ràpid com 1, 100 ft (335. 3 m) per minut.
10 Quan es necessita una canonada perfecta, s'utilitzen cartells quadrats per a la producció. S’escalfen i es modelen per formar una forma de cilindre, també anomenada rodona. A continuació, es posa un rodó a un forn on s’escalfa en blanc-calent. A continuació, s'enrotlla amb una gran pressió. Aquest rodatge d’alta pressió fa que s’estengui la billeta i es formi un forat al centre. Com que aquest forat té una forma irregular, un punt de perforació en forma de bala és impulsat per la meitat de la cartellera a mesura que s'està enrotllant. Després de l'etapa de perforació, la canonada encara pot tenir un gruix i forma irregulars. Per corregir-ho es passa per una altra sèrie de molins laminats.
Tramitació final
11 Després que es faci qualsevol tipus de canonada, es podran passar a través d'una màquina de redreçar. També poden estar equipades amb juntes de manera que es poden connectar dues o més peces de canonada. El tipus més comú d’articulació per a canonades de diàmetres menors és el filet: solcs estrets que es tallen a l’extrem de la canonada. Les canonades també s’envien a través d’una màquina de mesurar. Aquesta informació, juntament amb altres dades de control de qualitat, es perfila automàticament a la canonada. Després es ruixa la canonada amb un lleuger recobriment d’oli protector. La majoria de les canonades es tracten normalment per evitar que s’oxidi. Això es fa galvanitzant o donant-li un recobriment de zinc. Segons l’ús de la canonada, es poden utilitzar altres pintures o revestiments.
Control de qualitat
Es prenen diverses mesures per garantir que el tub d'acer acabat compleixi les especificacions. Per exemple, s'utilitzen indicadors de rajos X per regular el gruix de l'acer. Els indicadors funcionen utilitzant dos rajos x. Un raig està dirigit a un acer de gruix conegut. L’altra es dirigeix a l’acer que passa a la línia de producció. Si hi ha alguna diferència entre els dos raigs, el manòmetre activarà automàticament un redimensionament dels corrons per compensar-los.
Al final del procés, també s'inspeccionen tubs per detectar defectes. Un dels mètodes de provar una canonada és mitjançant una màquina especial. Aquesta màquina omple la canonada amb aigua i després augmenta la pressió per veure si aguanta. Les canonades defectuoses es retornen per ferralla.
