I tubi di acciaio sono tubi cilindrici realizzati in acciaio che vengono utilizzati in molti modi nella produzione e nelle infrastrutture. Sono il prodotto più utilizzato dall'industria siderurgica. L'uso principale del tubo è nel trasporto di liquidi o gas sotterranei, inclusi petrolio, gas e acqua. Tuttavia, tubi di varie dimensioni vengono utilizzati durante la produzione e la costruzione. Un esempio comune di produzione domestica è lo stretto tubo d'acciaio che gestisce il sistema di raffreddamento nei frigoriferi. La costruzione utilizza tubi per il riscaldamento e l'impianto idraulico. Le strutture possono essere costruite utilizzando tubi in acciaio di varie dimensioni, come corrimano, portabiciclette o dissuasori per tubi.
William Murdoch è ritenuto il pioniere dei tubi d'acciaio. Nel 1815, si unì a botti di moschetti insieme per sostenere un sistema di combustione della lampada a carbone. Murdoch ha utilizzato il suo innovativo sistema di tubazioni per trasportare gas carbone alle lampade per le strade di Londra.
Sin dal 1800, la tecnologia dei tubi in acciaio ha fatto passi da gigante, incluso il miglioramento dei metodi di produzione, lo sviluppo di applicazioni per il loro uso e l'istituzione di regolamenti e standard che regolano la loro certificazione.
COME È REALIZZATO IL TUBO IN ACCIAIO?
Dalla fusione di materie prime allo stampaggio o alla saldatura, questo materiale da costruzione onnipresente viene creato attraverso due processi principali:
Converti l'acciaio grezzo in una forma più utilizzabile
Entrambi i processi devono iniziare producendo acciaio di buona qualità. L'acciaio grezzo viene prodotto dalle fonderie attraverso un processo di fusione di materie prime in una fornace. Per ottenere la composizione esattamente corretta, è possibile aggiungere elementi al metallo fuso e rimuovere le impurità. L'acciaio fuso risultante viene versato negli stampi per realizzare lingotti o trasferito in una macchina per colata continua per realizzare lastre, billette e fioriture. Il tubo è composto da due di questi prodotti: lastre o billette.
Lastre di acciaio e skelp in acciaio nella produzione di tubi
Lo skelp in acciaio è realizzato con lastre riscaldate a 2.200˚F. Il calore provoca la formazione di una bilancia sulla superficie, che deve essere rimossa attraverso un interruttore della bilancia e una pulizia ad alta pressione. Una volta pulita, la lastra di acciaio viene laminata a caldo in sottili e strette strisce di acciaio chiamate skelp. Skelp viene decapato (pulito in superficie) con acido solforico, lavato con acqua e arrotolato su grandi bobine come materia prima per la fabbricazione di tubi. La larghezza dello skelp determina il diametro del tubo che può essere realizzato.
Skelp viene svolto dalla bobina, riscaldato e fatto rotolare attraverso rulli scanalati, che piegano i bordi dello skelp verso l'alto. Questo processo produce un tubo cilindrico in cui i due bordi sono stati piegati proprio attorno per incontrarsi formando un lungo cilindro. Un processo di saldatura unisce i bordi e sigilla il tubo.
In una continua operazione di saldatura, i rulli di saldatura premono i bordi del tubo l'uno nell'altro, formando una saldatura forgiata a causa del calore che è già stato applicato allo skelp. Nessun metallo viene aggiunto durante la saldatura e i rulli finali riducono il diametro e lo spessore della parete del tubo alle specifiche.
La saldatura a resistenza elettrica segue un processo simile alla saldatura continua, tranne per il fatto che lo skelp viene laminato a freddo nella forma del tubo. La corrente viene fornita ai bordi del tubo mediante dischi di rame rotanti, che riscaldano i bordi fino alla temperatura di saldatura. I rulli di saldatura si uniscono ai bordi del tubo per creare una saldatura forgiata.
La saldatura a spirale e la saldatura ad arco sommerso doppio utilizzano tecniche di saldatura più convenzionali e aggiungono materiale di saldatura per formare il legame.
Billette in acciaio per tubi senza saldatura
Le billette di acciaio sono lunghi pezzi quadrati di acciaio prodotti direttamente da una macchina per colata continua o come prodotto secondario costituito da lingotti di fusione laminati e stirati. Queste billette possono essere utilizzate per realizzare tubi senza saldatura , il che è più sicuro in alcune applicazioni per non avere una linea di saldatura.
La billetta in acciaio solido deve essere riscaldata a temperature estreme, diventando bianca calda ma non fusa. Le macchine li arrotolano in modo che diventino un solido cilindrico. Mentre è ancora caldo, viene utilizzato un piercer a forma di proiettile per rendere regolare il centro cavo in base alle sue dimensioni. Segue una serie di operazioni di fresatura per conformare il tubo alle specifiche richieste.
Fasi di finitura
I tubi possono essere fatti passare attraverso una macchina raddrizzatrice come fase finale del processo prima di essere dotati di giunti all'estremità. Le tubazioni di piccolo diametro sono generalmente dotate di giunti filettati, ma le tubazioni di maggiore diametro sono normalmente dotate di flange saldate sull'estremità del tubo. Le macchine di misurazione controllano le dimensioni del tubo finito e timbrano i dettagli sul lato del tubo ai fini del controllo di qualità.
Controllo di qualità
Le fasi del controllo di qualità includono la verifica della presenza di difetti nel tubo mediante macchine a raggi X, in particolare lungo la saldatura. Un'altra tecnica è quella di testare la pressione del tubo riempendolo di acqua, quindi tenendolo sotto pressione per un periodo di tempo specificato per esporre eventuali difetti che possono causare guasti catastrofici prima che venga messo in servizio.
COME VIENE UTILIZZATO IL TUBO IN ACCIAIO?
I tubi vengono utilizzati nelle strutture, nei trasporti e nella produzione. Sono dimensionati in base al loro diametro esterno, con il diametro interno che varia in base allo spessore della parete. Alcune applicazioni richiedono pareti più spesse di altre, a seconda delle forze che il tubo deve gestire.
Uso strutturale
Gli usi strutturali sono edilizia e costruzioni comuni. In queste industrie, il materiale da costruzione è comunemente indicato come tubi di acciaio.
I tubi di acciaio forniscono resistenza alle fondamenta in un processo chiamato accatastamento. In queste applicazioni, il tubo viene guidato in profondità nella terra prima della posa della fondazione. Fornisce stabilità per un edificio alto o su un terreno non sicuro. Esistono due tipi fondamentali di fondazioni su pali: Le pile con cuscinetto di estremità hanno l'estremità inferiore appoggiata su uno strato di terreno o roccia particolarmente resistente. Il carico dell'edificio viene trasferito attraverso la pila sullo strato forte. Le pile di attrito trasferiscono il carico dell'edificio sul terreno per tutta l'altezza della pila, per attrito. L'intera superficie della pila aiuta a trasferire le forze sul terreno. I pali dell'armatura sono realizzati collegando i tubi di acciaio in una gabbia che consente ai lavoratori edili di accedere alle aree sopra il livello del suolo. I parapetti sono anche realizzati con tubi di acciaio, creando una caratteristica di sicurezza esteticamente piacevole per scale e balconi. I dissuasori di sicurezza vengono utilizzati per isolare un'area dal traffico veicolare per proteggere persone, edifici o infrastrutture. Molti portabiciclette commerciali sono formati da tubi d'acciaio piegati. Le proprietà materiali dure dell'acciaio lo rendono sicuro contro i ladri. L'uso più comune di tubi in acciaio è per il trasporto di prodotti perché il materiale è adatto per installazioni a lungo termine. Può essere seppellito sottoterra per la sua robustezza e resistenza alla rottura. Le applicazioni a bassa pressione non richiedono che i tubi abbiano un'elevata resistenza poiché non sono esposti a sollecitazioni significative. Lo spessore ridotto delle pareti consente una produzione più economica. Le applicazioni più specializzate, come i tubi utilizzati nell'industria petrolifera e del gas, richiedono specifiche più rigorose. La natura pericolosa del prodotto trasportato e la possibilità di aumentare la pressione sulla linea richiedono un'elevata resistenza e quindi uno spessore delle pareti più elevato. Ciò comporta generalmente un costo maggiore associato. Il controllo di qualità è fondamentale per queste applicazioni. Ci può essere confusione sul modo in cui questi materiali sono specificati e quali sono i mezzi per le esatte caratteristiche del tubo. L'American Society for Testing and Materials (ASTM) insieme all'American Society of Mechanical Engineers (ASME) e l'American Petroleum Institute (API) sono le organizzazioni più referenziate per le specifiche delle tubazioni nel Nord America. Le specifiche possono essere suddivise in tre categorie principali: La dimensione del tubo è indicata come "Dimensione nominale del tubo" o NPS. L'origine dei numeri NPS per tubi più piccoli ( Gli schemi dei tubi in acciaio sono un modo per descrivere lo spessore delle pareti del tubo. Questo è un parametro critico in quanto è direttamente correlato alla resistenza del tubo e all'idoneità per applicazioni specifiche. Un programma di tubazioni è un numero senza dimensioni e viene calcolato in base alla formula di progettazione per lo spessore delle pareti, data la pressione di progettazione e lo stress ammissibile. Esempi di numeri di programma sono i seguenti: 5, 5S, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS e XXS, con i più comuni programmi 40 e 80 All'aumentare del numero di programma, aumenta lo spessore della parete del tubo. Il numero di programma di un tubo definisce quindi il diametro interno, poiché l'OD è fissato dal numero NPS. Il peso di un tubo può essere calcolato in base all'NPS, che definisce il diametro esterno e il programma, che definisce lo spessore della parete. La formula utilizza il peso teorico dell'acciaio di 40,8 libbre per piede quadrato per 1 pollice di spessore per determinare la costante. W = 10,69 xt (OD - t) Dove: W = peso (in libbre per piede) La seguente tabella da Engineering Toolbox mostra le misure di OD, spessore della parete e peso per tubi di diversi NPS. Vengono visualizzate sia le misurazioni del programma 40 che del programma 80. I produttori pubblicano un rapporto di prova del materiale, o rapporto di prova del mulino, per convalidare che il prodotto soddisfa l'analisi chimica e le specifiche delle proprietà meccaniche. L'MTR conterrà tutti i dati rilevanti per il prodotto e accompagnerà il prodotto nel suo ciclo di vita. Di seguito sono riportati i parametri tipici che possono essere registrati su un MTR: Composizione chimica incluso contenuto di carbonio, leghe e zolfo Dimensioni, peso, identificazione e grado del materiale Numero di calore del materiale, che si ricollega al lotto di lavorazione Proprietà meccaniche come resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento e allungamento Per i dissuasori in acciaio, le specifiche più comuni citate sono ASTM A53 e ASTM A500. Reliance Foundry fornisce dissuasori per tubi realizzati con tubi in acciaio. I dissuasori sono tubi di lunghezza verticale installati nel terreno per proteggere persone, edifici e infrastrutture circostanti dalle collisioni dei veicoli. I dissuasori per tubi in acciaio devono essere conformi alle specifiche di sicurezza per garantire che siano sufficientemente resistenti per resistere all'impatto delle collisioni del veicolo. Il programma 40 e il programma 80 in acciaio possono essere utilizzati per realizzare dissuasori per tubi in acciaio a seconda dell'applicazione. I dissuasori per tubi in acciaio sono spesso ricoperti da coperture decorative in acciaio inossidabile, plastica o altri metalli per un aspetto estetico e per proteggere il tubo d'acciaio dalla corrosione. 
Mucchi da costruzione
Pali dell'armatura
Uso di fabbricazione
Guard rail
dissuasori
Portabici
Uso del trasporto
COME È SPECIFICATO IL TUBO IN ACCIAIO?
Dimensione nominale del tubo
Orari
Peso del tubo
OD = diametro esterno
t = spessore CERTIFICAZIONE
IN CHE MODO LA FONDERIA RELIANCE UTILIZZA I TUBI IN ACCIAIO?
