La gente ha usado tuberías por miles de años. Quizás el primer uso fue por antiguos agricultores que desviaban el agua de los arroyos y ríos hacia sus campos. La evidencia arqueológica sugiere que los chinos usaron tubos de lámina para transportar agua a los lugares deseados ya en 2000 & nbsp;BC 0010010 nbsp;Se han descubierto tubos de arcilla que fueron utilizados por otras civilizaciones antiguas. Durante el primer siglo 0010010 nbsp;AD 0010010 nbsp;, las primeras tuberías de plomo se construyeron en Europa. En países tropicales, se utilizaron tubos de bambú para transportar agua. Los estadounidenses coloniales usaban madera para un propósito similar. En 1652, las primeras obras hidráulicas se realizaron en Boston utilizando registros huecos.
El desarrollo de la tubería de acero soldada moderna se remonta a los primeros 1800 s. En 1815, William Murdock inventó un sistema de lámpara de carbón. Para adaptar toda la ciudad de Londres con estas luces, Murdock unió los barriles de los mosquetes desechados. Utilizó esta tubería continua para transportar el gas de carbón. Cuando su sistema de iluminación tuvo éxito, se creó una mayor demanda de tubos largos de metal. Para producir suficientes tubos para satisfacer esta demanda, una variedad de inventores se puso a trabajar en el desarrollo de nuevos procesos de fabricación de tuberías.
James Russell patentó un método notable temprano para producir tubos metálicos de manera rápida y económica en 1824. En su método, los tubos se crearon uniendo los bordes opuestos de una tira de hierro plana. El metal se calentó por primera vez hasta que fue maleable. Usando un martillo, los bordes se doblaron y soldaron. La tubería se terminó pasándola a través de una ranura y un laminador.
El método de Russell 0010010 # 39; s no se usó mucho porque el año siguiente, Comelius Whitehouse desarrolló un mejor método para hacer tubos de metal. Este proceso, llamado proceso de soldadura a tope, es la base de nuestros procedimientos actuales de fabricación de tuberías. En su método, se calentaron delgadas láminas de hierro y se las atravesó a través de una abertura en forma de cono. A medida que el metal atravesaba la abertura, sus bordes se curvaron y crearon una forma de tubo. Los dos extremos fueron soldados juntos para terminar la tubería. La primera planta de fabricación en usar
Este proceso en los Estados Unidos se abrió en 1832 en Filadelfia.
Poco a poco, se hicieron mejoras en el método de Whitehouse. John Moon introdujo una de las innovaciones más importantes en 1911. Sugirió el método de proceso continuo en el que una planta de fabricación podría producir tuberías en una corriente interminable. Él construyó maquinaria para este propósito específico y muchas instalaciones de fabricación de tubos la adoptaron.
Mientras se desarrollaban los procesos de tubos soldados, surgió la necesidad de tubos de metal sin costura. Los tubos sin costura son aquellos que no tienen una costura soldada. Primero se hicieron perforando un agujero a través del centro de un cilindro sólido. Este método fue desarrollado durante los últimos 1800 s. Estos tipos de tubos eran perfectos para cuadros de bicicleta porque tienen paredes delgadas, son livianos pero fuertes. En 1895, se construyó la primera planta en producir tubos sin costura. A medida que la fabricación de bicicletas dio paso a la fabricación de automóviles, todavía se necesitaban tubos sin costura para las líneas de gasolina y petróleo. Esta demanda se hizo aún mayor a medida que se encontraron depósitos de petróleo más grandes.
Ya en 1840, los trabajadores del hierro ya podían producir tubos sin costura. En un método, se perforó un agujero a través de un tocho redondo de metal sólido. El tocho se calentó y se extrajo a través de una serie de troqueles que lo alargaron para formar una tubería. Este método fue ineficiente porque era difícil perforar el agujero en el centro. Esto dio como resultado una tubería desigual con un lado más grueso que el otro. En 1888, un método mejorado recibió una patente. En este proceso, la factura sólida se fundió alrededor de un núcleo de ladrillo ignífugo. Cuando se enfrió, se retiró el ladrillo dejando un agujero en el medio. Desde entonces, las nuevas técnicas de rodillos han reemplazado estos métodos.
Diseño
Hay dos tipos de tubos de acero, uno es sin costuras y otro tiene una sola costura soldada a lo largo de su longitud. Ambos tienen diferentes usos. Los tubos sin costura son típicamente más livianos y tienen paredes más delgadas. Se utilizan para bicicletas y para transportar líquidos. Los tubos con costura son más pesados y más rígidos. Tienen una mejor consistencia y suelen ser más rectos. Se utilizan para cosas como transporte de gas, conductos eléctricos y plomería. Por lo general, se usan en casos en que la tubería no se somete a un alto grado de tensión.
Ciertas características de la tubería se pueden controlar durante la producción. Por ejemplo, el diámetro de la tubería a menudo se modifica dependiendo de cómo se usará. El diámetro puede variar desde pequeñas tuberías utilizadas para hacer agujas hipodérmicas, hasta grandes tuberías utilizadas para transportar gas a través de una ciudad. El espesor de la pared de la tubería también se puede controlar. A menudo, el tipo de acero también tendrá un impacto en la tubería 0010010 # 39; s la resistencia y la flexibilidad. Otras características controlables incluyen longitud, material de recubrimiento y acabado final.
Materias primas
La materia prima primaria en la producción de tubos es el acero. El acero está compuesto principalmente de hierro. Otros metales que pueden estar presentes en la aleación incluyen aluminio, manganeso, titanio, tungsteno, vanadio y circonio. Algunos materiales de acabado a veces se utilizan durante la producción. Por ejemplo, la pintura puede ser
Se utiliza si la tubería está recubierta. Por lo general, se aplica una pequeña cantidad de aceite a las tuberías de acero al final de la línea de producción. Esto ayuda a proteger la tubería. Si bien en realidad no es parte del producto terminado, el ácido sulfúrico se usa en un paso de fabricación para limpiar la tubería.
La fabricación
Proceso
Las tuberías de acero están hechas por dos procesos diferentes. El método de producción general para ambos procesos implica tres pasos. Primero, el acero en bruto se convierte en una forma más viable. A continuación, la tubería se forma en una línea de producción continua o semicontinua. Finalmente, la tubería se corta y se modifica para satisfacer las necesidades del cliente 0010010 # 39;
Producción de lingotes
1 El acero fundido se fabrica al fundir mineral de hierro y coque (una sustancia rica en carbono que se produce cuando el carbón se calienta en ausencia de aire) en un horno, y luego se elimina la mayor parte del carbono mediante la inyección de oxígeno en el líquido. El acero fundido se vierte en moldes de hierro de paredes gruesas, donde se enfría en lingotes.
2 Para formar productos planos como platos y láminas, o productos largos como barras y varillas, los lingotes se forman entre grandes rodillos bajo una enorme presión.
Produciendo flores y losas
3 Para producir una floración, el lingote se pasa a través de un par de rodillos de acero ranurados que se apilan. Estos tipos de rodillos se denominan 0010010 quot; molinos de dos alturas. 0010010 quot; En algunos casos, se utilizan tres rodillos. Los rodillos están montados de modo que sus ranuras coincidan y se mueven en direcciones opuestas. Esta acción hace que el acero se exprima y se estire en piezas más delgadas y largas. Cuando el operador humano invierte los rodillos, el acero se tira hacia atrás, haciéndolo más delgado y largo. Este proceso se repite hasta que el acero alcanza la forma deseada. Durante este proceso, las máquinas llamadas manipuladores voltean el acero para que cada lado se procese de manera uniforme.
4 Los lingotes también se pueden enrollar en losas en un proceso que es similar al proceso de fabricación de flores. El acero pasa a través de un par de rodillos apilados que lo estiran. Sin embargo, también hay rodillos montados en los laterales para controlar el ancho de las losas. Cuando el acero adquiere la forma deseada, los extremos irregulares se cortan y las losas o flores se cortan en piezas más cortas.
Más procesamiento
5 Las floraciones generalmente se procesan más antes de convertirse en tuberías. Las flores se convierten en palanquillas al pasarlas por más dispositivos rodantes que las hacen más largas y más estrechas. Los tochos son cortados por dispositivos conocidos como cizallas voladoras. Estos son un par de cizallas sincronizadas que corren junto con el tocho en movimiento y lo cortan. Esto permite cortes eficientes sin detener el proceso de fabricación. Estos tochos se apilan y eventualmente se convertirán en tubos sin costura.
6 Las losas también se vuelven a trabajar. Para hacerlos maleables, primero se calientan a {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Esto hace que se forme un recubrimiento de óxido en la superficie de la losa. Este recubrimiento se rompe con un rompe escamas y rocío de agua a alta presión. Luego, las losas se envían a través de una serie de rodillos en un molino caliente y se convierten en delgadas tiras de acero estrechas llamadas algas marinas. Este molino puede durar hasta media milla. A medida que las losas pasan a través de los rodillos, se vuelven más delgadas y largas. En el transcurso de aproximadamente tres minutos, una sola losa se puede convertir de una pieza 6 en (1 5. 2 cm) de espesor en una cinta de acero delgada que puede ser un cuarto milla de largo.
7 Después de estirar, el acero se conserva en vinagre. Este proceso implica pasarlo por una serie de tanques que contienen ácido sulfúrico para limpiar el metal. Para terminar, se enjuaga con agua fría y caliente, se seca y luego se enrolla en carretes grandes y se empaqueta para su transporte a una instalación de fabricación de tuberías.
Fabricación de tubos
8 Tanto el skelp como los tochos se usan para hacer tuberías. Skelp se convierte en tubo soldado. Primero se coloca en una máquina de desenrollado. A medida que se desenrolla el carrete de acero, se calienta. El acero se pasa a través de una serie de rodillos ranurados. A medida que pasa, los rodillos hacen que los bordes del skelp se enrosquen. Esto forma una tubería sin soldar.
9 El acero luego pasa por electrodos de soldadura. Estos dispositivos sellan los dos extremos de la tubería. La costura soldada se pasa a través de un rodillo de alta presión que ayuda a crear una soldadura apretada. La tubería se corta a la longitud deseada y se apila para su posterior procesamiento. La tubería de acero soldada es un proceso continuo y, dependiendo del tamaño de la tubería, se puede hacer tan rápido como 1, 100 ft (335. 3 m) por minuto.
10 Cuando se necesita una tubería sin costura, se utilizan palanquillas cuadradas para la producción. Se calientan y moldean para formar una forma cilíndrica, también llamada redonda. Luego se coloca la ronda en un horno donde se calienta al rojo vivo. La ronda calentada se enrolla con gran presión. Este rodamiento de alta presión hace que el tocho se estire y se forme un agujero en el centro. Como este orificio tiene una forma irregular, se empuja un punto perforador en forma de bala a través del centro del tocho a medida que se enrolla. Después de la etapa de perforación, la tubería aún puede ser de grosor y forma irregulares. Para corregir esto, se pasa a través de otra serie de laminadores.
Procesamiento final
11 Después de hacer cualquier tipo de tubería, se pueden pasar por una máquina de enderezar. También pueden estar provistos de juntas para poder conectar dos o más piezas de tubería. El tipo más común de junta para tuberías con diámetros más pequeños es el roscado: ranuras apretadas que se cortan en el extremo de la tubería. Las tuberías también se envían a través de una máquina de medición. Esta información junto con otros datos de control de calidad se graban automáticamente en la tubería. Luego se rocía la tubería con una ligera capa de aceite protector. La mayoría de las tuberías generalmente se tratan para evitar que se oxiden. Esto se hace galvanizándolo o dándole una capa de zinc. Dependiendo del uso de la tubería, se pueden usar otras pinturas o recubrimientos.
