Stahlrohre sind zylindrische Rohre aus Stahl, die in der Fertigung und Infrastruktur vielfältig eingesetzt werden. Sie sind das meistgenutzte Produkt der Stahlindustrie. Die Hauptverwendung von Rohren ist der Transport von Flüssigkeiten oder Gasen unter Tage - einschließlich Öl, Gas und Wasser. Während der Herstellung und Konstruktion werden jedoch Rohre unterschiedlicher Größe verwendet. Ein gängiges Beispiel für die Herstellung von Haushaltswaren ist das schmale Stahlrohr, mit dem das Kühlsystem in Kühlschränken betrieben wird. Bei der Konstruktion werden Rohre zum Heizen und für die Installation verwendet. Konstruktionen können mit Stahlrohren unterschiedlicher Größe wie Handläufen, Fahrradständern oder Rohrpoller gebaut werden.
William Murdoch gilt als Pionier der Stahlrohre. Im Jahr 1815 verband er Fässer mit Musketen, um ein System zum Verbrennen von Kohlenlampen zu unterstützen. Murdoch nutzte sein innovatives Leitungssystem, um Kohlegas zu Lampen auf den Straßen Londons zu transportieren.
Seit dem 19. Jahrhundert wurden große Fortschritte bei der Technologie von Stahlrohren erzielt, darunter die Verbesserung der Herstellungsmethoden, die Entwicklung von Anwendungen für deren Verwendung und die Festlegung von Vorschriften und Standards für deren Zertifizierung.
WIE WIRD STAHLROHR GEMACHT?
Von der Rohstoffschmelze über das Formen bis hin zum Schweißen entsteht dieser allgegenwärtige Baustoff in zwei Hauptprozessen:
Konvertieren Sie Rohstahl in eine besser verwendbare Form
Beide Prozesse müssen mit der Herstellung von Qualitätsstahl beginnen. Rohstahl wird von Gießereien durch Schmelzen von Rohstoffen in einem Ofen hergestellt. Um die Zusammensetzung exakt zu erhalten, können dem geschmolzenen Metall Elemente zugesetzt und Verunreinigungen entfernt werden. Der resultierende geschmolzene Stahl wird in Formen gegossen, um Barren herzustellen, oder wird in eine Stranggussmaschine überführt, um Brammen, Knüppel und Blooms herzustellen. Das Rohr wird aus zwei dieser Produkte hergestellt: Brammen oder Knüppel.
Stahlbrammen und Stahlskelp in der Rohrherstellung
Stahlskelp wird aus Brammen hergestellt, die auf 2200˚F erhitzt werden. Durch die Hitze bildet sich auf der Oberfläche ein Zunder, der durch einen Zunderbrecher und Hochdruckreinigung entfernt werden muss. Nach der Reinigung wird die Stahlplatte in dünne, schmale Stahlstreifen, Skelp genannt, warmgewalzt. Skelp wird mit Schwefelsäure eingelegt (oberflächengereinigt), mit Wasser gewaschen und als Rohmaterial für die Rohrherstellung auf große Spulen gerollt. Die Breite des Skelp bestimmt den Durchmesser des Rohrs, das hergestellt werden kann.
Der Skelp wird von der Spule abgewickelt, erwärmt und durch gerillte Rollen gerollt, die die Kanten des Skelp nach oben biegen. Dieser Prozess erzeugt ein zylindrisches Rohr, bei dem die beiden Kanten so gebogen wurden, dass sie sich treffen und einen langen Zylinder bilden. Ein Schweißprozess verbindet die Kanten miteinander und dichtet das Rohr ab.
Bei einem kontinuierlichen Schweißvorgang drücken Schweißwalzen die Rohrkanten ineinander und bilden so eine geschmiedete Schweißnaht aufgrund der Wärme, die bereits auf das Skelp aufgebracht wurde. Während des Schweißens wird kein Metall hinzugefügt, und die Endwalzen reduzieren den Durchmesser und die Wandstärke des Rohrs auf die Spezifikationen.
Das elektrische Widerstandsschweißen folgt einem ähnlichen Prozess wie das kontinuierliche Schweißen, mit der Ausnahme, dass der Skelp kalt in die Rohrform gewalzt wird. Die Rohrkanten werden von umlaufenden Kupferscheiben mit Strom versorgt, die die Kanten auf die Schweißtemperatur erwärmen. Schweißwalzen verbinden die Rohrkanten zu einer geschmiedeten Schweißnaht.
Spiralschweißen und Doppeltauchschweißen verwenden konventionellere Schweißtechniken und fügen Schweißmaterial hinzu, um die Verbindung herzustellen.
Stahlknüppel für nahtloses Rohr
Stahlbarren sind lange quadratische Stahlstücke, die direkt auf einer Stranggießmaschine oder als Nebenprodukt aus gewalzten und gestreckten Gussblöcken hergestellt werden. Diese Knüppel können verwendet werden, um nahtlose Rohre herzustellen, was bei einigen Anwendungen sicherer ist, wenn keine Schweißlinie vorhanden ist.
Der massive Stahlknüppel muss extremen Temperaturen ausgesetzt werden, die zwar weiß werden, aber nicht schmelzen. Maschinen rollen sie so, dass sie zu einem zylindrischen Körper werden. Während es noch heiß ist, wird ein kugelförmiger Piercer verwendet, um das hohle Zentrum gemäß seinen Abmessungen regelmäßig zu machen. Es folgt eine Reihe von Fräsvorgängen, um das Rohr an die erforderlichen Spezifikationen anzupassen.
Fertigungsschritte
Die Rohre können als letzter Prozessschritt durch eine Richtmaschine geführt werden, bevor sie am Ende mit Verbindungsstücken versehen werden. Rohre mit kleiner Bohrung werden normalerweise mit Gewindeverbindungen versehen, Rohre mit größerer Bohrung werden normalerweise mit Flanschen versehen, die am Ende des Rohrs angeschweißt sind. Messmaschinen überprüfen die Abmessungen des fertigen Rohrs und stempeln die Details zur Qualitätskontrolle auf die Seite des Rohrs.
Qualitätskontrolle
Zu den Schritten der Qualitätskontrolle gehört die Überprüfung des Rohrs auf Fehler mit Röntgengeräten - insbesondere entlang der Schweißnaht. Eine andere Technik besteht darin, das Rohr einem Drucktest zu unterziehen, indem es mit Wasser gefüllt und dann eine bestimmte Zeit lang unter Druck gehalten wird, um alle Defekte zu beseitigen, die zu einem katastrophalen Ausfall führen können, bevor es in Betrieb genommen wird.
WIE WIRD STAHLROHR VERWENDET?
Rohre werden in Bauwerken, im Transportwesen und in der Fertigung eingesetzt. Ihre Größe richtet sich nach ihrem Außendurchmesser, wobei der Innendurchmesser je nach Wandstärke variiert. Einige Anwendungen erfordern dickere Wände als andere, abhängig von den Kräften, die das Rohr bewältigen muss.
Strukturelle Verwendung
Strukturelle Verwendungen sind übliches Bauen und Konstruieren. In diesen Industrien wird das Baumaterial üblicherweise als Stahlrohre bezeichnet.
Stahlrohre verleihen den Fundamenten in einem als Pfählen bezeichneten Prozess Festigkeit. Bei diesen Anwendungen wird das Rohr vor dem Fundamentieren tief in die Erde eingetrieben. Es bietet Stabilität für ein hohes Gebäude oder eine Konstruktion auf nicht sicherem Boden. Es gibt zwei grundlegende Arten von Pfahlgründungen: Bei Endlagerpfählen ruht das untere Ende auf einer Schicht aus besonders starkem Boden oder Gestein. Die Last des Gebäudes wird durch den Pfahl auf die starke Schicht übertragen. Reibpfähle übertragen die Last des Gebäudes durch Reibung über die gesamte Höhe des Pfahls auf den Boden. Die gesamte Oberfläche des Pfahls trägt dazu bei, die Kräfte auf den Boden zu übertragen. Gerüststangen werden durch Verbinden von Stahlrohren in einem Käfig hergestellt, der Bauarbeitern den Zugang zu Bereichen hoch über dem Boden ermöglicht. Geländer bestehen ebenfalls aus Stahlrohren und bieten eine ästhetisch ansprechende Sicherheit für Treppen und Balkone. Sicherheitspoller werden verwendet, um einen Bereich vom Fahrzeugverkehr abzusperren, um Menschen, Gebäude oder Infrastrukturen zu schützen. Viele handelsübliche Fahrradträger werden durch Biegen von Stahlrohren hergestellt. Die zähen Materialeigenschaften von Stahl machen ihn diebstahlsicher. Stahlrohre werden am häufigsten für den Transport von Produkten verwendet, da das Material für Langzeitinstallationen gut geeignet ist. Es kann aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und Beständigkeit gegen Zersetzung unter der Erde begraben werden. Niederdruckanwendungen erfordern keine Rohre mit hoher Festigkeit, da sie keinen nennenswerten Beanspruchungen ausgesetzt sind. Schmale Wandstärken ermöglichen eine billigere Herstellung. Speziellere Anwendungen, wie z. B. Rohre für die Öl- und Gasindustrie, erfordern strengere Spezifikationen. Die Gefährlichkeit des transportierten Produkts und die Möglichkeit eines erhöhten Drucks auf die Leitung erfordern eine hohe Festigkeit und damit eine höhere Wandstärke. Dies bringt in der Regel einen damit verbundenen höheren Aufwand mit sich. Die Qualitätskontrolle ist für diese Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Es kann Unklarheiten darüber geben, wie diese Materialien spezifiziert sind und was die genauen Eigenschaften des Rohrs bedeuten. Die American Society for Testing and Materials (ASTM) ist zusammen mit der American Society of Mechanical Engineers (ASME) und dem American Petroleum Institute (API) die am häufigsten genannte Organisation für Rohrleitungsspezifikationen in Nordamerika. Die Spezifikationen können in drei Hauptkategorien unterteilt werden: Die Rohrgröße wird als „Nennrohrgröße“ oder NPS angegeben. Der Ursprung der NPS-Nummern für kleinere Rohre ( Mit Stahlrohrplänen kann die Wandstärke des Rohrs beschrieben werden. Dies ist ein kritischer Parameter, da er in direktem Zusammenhang mit der Festigkeit des Rohrs und der Eignung für bestimmte Anwendungen steht. Ein Rohrleitungsplan ist eine dimensionslose Zahl und wird basierend auf der Bemessungsformel für die Wandstärke unter Berücksichtigung des Bemessungsdrucks und der zulässigen Spannung berechnet. Beispiele für Zeitplannummern sind: 5, 5S, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS und XXS - wobei die häufigsten Zeitpläne 40 und 80 sind Mit zunehmender Planungsnummer nimmt die Wandstärke des Rohres zu. Die Planungsnummer eines Rohres definiert daher den Innendurchmesser, da der Außendurchmesser durch die NPS-Nummer festgelegt ist. Das Gewicht eines Rohrs kann anhand des NPS, das den Außendurchmesser definiert, und des Zeitplans, der die Wandstärke definiert, berechnet werden. Die Formel verwendet das theoretische Stahlgewicht von 40,8 Pfund pro Quadratfuß pro 1 Zoll Dicke, um die Konstante zu bestimmen. W = 10,69 x t (OD - t) Wo: W = Gewicht (in Pfund pro Fuß) Die folgende Tabelle aus der Engineering Toolbox zeigt die Messungen von Außendurchmesser, Wandstärke und Gewicht für Rohre mit unterschiedlichem NPS. Es werden sowohl Messungen nach Zeitplan 40 als auch nach Zeitplan 80 angezeigt. Die Hersteller stellen einen Materialtestbericht oder Mühlentestbericht aus, um zu bestätigen, dass das Produkt der Spezifikation für chemische Analyse und mechanische Eigenschaften entspricht. Die MTR enthält alle relevanten Daten zum Produkt und begleitet das Produkt während seines Lebenszyklus. Die folgenden typischen Parameter können auf einem MTR aufgezeichnet werden: Chemische Zusammensetzung einschließlich Kohlenstoffgehalt, Legierungen und Schwefel Materialgröße, Gewicht, Identifikation und Sorte Materialwärmezahl, die auf die Verarbeitungscharge zurückgeht Mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung Für Stahlpoller werden am häufigsten die Spezifikationen ASTM A53 und ASTM A500 genannt. Reliance Foundry liefert Rohrpoller aus Stahlrohren. Poller sind vertikale Rohrlängen, die im Boden installiert sind, um Menschen, Gebäude und die umgebende Infrastruktur vor Fahrzeugkollisionen zu schützen. Stahlrohrpoller müssen den Sicherheitsspezifikationen entsprechen, um sicherzustellen, dass sie stark genug sind, um den Auswirkungen von Fahrzeugkollisionen standzuhalten. Abhängig von der Anwendung können Stahlpoller nach Schedule 40 und Schedule 80 hergestellt werden. Stahlrohr-Poller werden häufig mit dekorativen Abdeckungen aus Edelstahl, Kunststoff oder anderen Metallen überzogen, um eine ansprechende Optik zu erzielen und das Stahlrohr vor Korrosion zu schützen. 
Baupfähle
Gerüststangen
Herstellungsgebrauch
Leitplanken
Poller
Fahrradständer
Transport verwenden
WIE WIRD DAS STAHLROHR ANGEGEBEN?
Nennrohrgröße
Zeitpläne
Rohrgewicht
OD = Außendurchmesser
t = Dicke ZERTIFIZIERUNG
WIE VERWENDET RELIANCE FOUNDRY STAHLROHRE?
