Comprensione del processo di produzione di tubi e tubature

Probabilmente non c'è niente di più importante per il successo delle infrastrutture moderne dei semplici tubi d'acciaio. I tubi in acciaio sono ampiamente utilizzati in applicazioni che vanno dalle acque sotterranee e dalle linee elettriche alle fognature e agli scarichi. Ci sono oltre 2,5 milioni di miglia di tubazioni solo nel settore del petrolio e del gas naturale, senza contare i milioni di miglia in più nei sistemi idrici e in altre reti infrastrutturali.

Ma come vengono realizzati questi tubi? In che modo l'industria è cresciuta fino a essere in grado di fornire quasi innumerevoli chilometri di tubi e tubature? Il processo di produzione di tubi e tubazioni in acciaio inossidabile si è evoluto insieme ai progressi della tecnologia industriale. In questo articolo, descriveremo parte di questo processo.

Quali Materie Prime Vengono Utilizzate?

La materia prima di base utilizzata nella produzione di tubi e tubazioni è l'acciaio. L'acciaio è una lega composta da alluminio, titanio, manganese, zirconio, vanadio e tungsteno. Spesso i tubi finiti hanno anche un rivestimento esterno. Questo rivestimento può essere un rivestimento in carbonio avanzato per aumentare la durata del tubo o qualcosa di semplice come uno strato di vernice.

I processi di produzione di tubi e condutture

I tubi d'acciaio possono essere prodotti con diversi metodi. Ecco alcuni dei processi di produzione di tubi più comuni ed efficienti.

Processo di produzione del mulino a spine Mannesmann

Questo metodo è stato ideato da Mannesmann, un ingegnere tedesco. Si inizia con una billetta cilindrica di acciaio, che viene forata e alimentata tra due rulli. Allo stesso tempo, nella billetta viene inserito un mandrino a forma di cono. Dopo essere stata forata, la billetta subisce un'altra fase di laminazione in cui viene allungata. Un terzo processo di laminazione in un mulino a tappi completa la fase iniziale della fabbricazione del tubo. Termina con il trattamento termico e subisce un processo di raffreddamento, affettatura e stiratura.

Processo del mulino a mandrino

Come il processo Mannesmann, la produzione di tubi con fresatura a mandrino inizia con una billetta di acciaio calda. Dopo il riscaldamento, la billetta viene forata e immessa in un mulino a mandrino attraverso più coppie di rulli. Successivamente, il tubo viene trattato termicamente e stirato, prima di essere raffreddato, tagliato e raddrizzato. A differenza del processo di fresatura Mannesmann, nella maggior parte dei casi il diametro desiderato viene raggiunto in un unico tentativo.

Processo di estrusione

La produzione di tubi per estrusione utilizza l'energia idraulica per spingere un mandrino attraverso una billetta riscaldata. Facendo ciò all'interno di una grande matrice, il materiale in eccesso viene intrappolato tra il mandrino e le pareti della matrice, estendendo e svuotando la billetta e producendo un tubo.

Processo di produzione di tubi forgiati senza saldatura

Nel processo viene utilizzata una billetta riscaldata. La billetta calda viene posta nello stampo di forgiatura, che ha un diametro leggermente maggiore rispetto al tubo finito. Un martello idraulico da costruzione con diametro interno corrispondente aiuta a creare un tubo forgiato cilindrico. Il tubo viene quindi lavorato per arrivare alle dimensioni finali. Il processo è efficiente nella produzione di tubi senza saldatura di grandi diametri.

Processo di produzione di tubi saldati

A differenza di alcuni degli altri processi citati, i tubi saldati sono realizzati utilizzando piastre o bobine metalliche, anziché billette. La bobina o la piastra viene arrotolata in una sezione circolare. Dopo aver arrotolato la sezione circolare della piastra, la piastra viene saldata. I vantaggi di questo metodo includono un processo di produzione meno complicato e materiale facilmente disponibile. I tubi possono essere prodotti in grandi dimensioni senza alcuna restrizione. I tubi saldati con materiali di apporto possono essere utilizzati nella produzione di gomiti e curve a lungo raggio.

Questi sono alcuni dei metodi attualmente utilizzati per produrre tubi e tubazioni metalliche industriali di grande diametro. Questi processi sono in continua evoluzione e nuovi metodi, come la stampa 3D, si dimostrano promettenti.

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Bailey Hudson è uno scrittore industriale freelance che si concentra su attrezzature industriali di qualità e produzione moderna. Bailey sta attualmente scrivendo per SummitMT.