人々は何千年もの間パイプを使用してきました。おそらく、最初の使用は、水を小川や川から自分の畑に流用した古代の農業従事者によるものでした。考古学的証拠は、中国が早くも水を望ましい場所に輸送するためにリードパイプを使用したことを示唆しています 2000B.C.他の古代文明で使用されていた粘土管が発見されました。 1世紀の間A.D.、ヨーロッパで最初の鉛管が建設されました。熱帯の国では、竹管が水を運ぶのに使われました。植民地時代のアメリカ人は同様の目的で木材を使用しました。 1652では、最初の水道は中空の丸太を使用してボストンで作られました。
現代の溶接鋼管の開発は、初期の 1800までさかのぼることができます。 1815で、ウィリアムマードックは石炭燃焼ランプシステムを発明しました。ロンドンの街全体にこれらの照明を合わせるために、マードックは捨てられたマスケット銃からの樽を一緒に結合しました。彼はこの連続パイプラインを使用して石炭ガスを輸送しました。彼の照明システムが成功したとき、長い金属管に対する需要が高まりました。この需要を満たすのに十分なチューブを製造するために、さまざまな発明者が新しいパイプ製造プロセスの開発に取り組み始めました。
金属管を迅速かつ安価に製造するための初期の注目すべき方法は、James Russellが 1824で特許を取得しました。彼の方法では、チューブは平らな鉄のストリップの反対側の端を一緒に結合することによって作成されました。金属はまず可鍛性になるまで加熱されました。ドロップハンマーを使用して、端を一緒に折りたたみ、溶接しました。パイプは、溝と圧延機に通して仕上げました。
ラッセルGG＃39;の方法は長く使用されませんでした。来年、コメリウスホワイトハウスが金属管を製造するためのより良い方法を開発したためです。突合せ溶接プロセスと呼ばれるこのプロセスは、現在のパイプ製造手順の基本です。彼の方法では、鉄の薄板が加熱され、円錐形の開口部から引き出されました。金属が開口部を通過すると、金属の端が丸まり、パイプの形状が作成されました。両端を溶接してパイプを完成させました。使用する最初の製造工場
米国でのこのプロセスは、 1832 フィラデルフィアで始まりました。
徐々に、ホワイトハウスの方法で改善が行われました。最も重要な革新の1つは、John Moonによって 1911で紹介されました。彼は、製造工場がパイプを無限の流れで生産できる連続プロセス方法を提案しました。彼はこの特定の目的のために機械を建設し、多くのパイプ製造施設がそれを採用しました。
溶接管プロセスが開発されている間に、シームレス金属パイプの必要性が高まっています。継ぎ目が無い管は溶接された継ぎ目がないものです。それらは、最初に中実の円柱の中心に穴をあけることによって作られました。このメソッドは、 1800の後半に開発されました。これらのタイプのパイプは、壁が薄く、軽量ですが丈夫なので、自転車のフレームに最適でした。 1895では、シームレスチューブを製造する最初の工場が建設されました。自転車製造が自動車製造に取って代わったため、ガソリンおよびオイルラインにはシームレスチューブが依然として必要でした。より大きな石油鉱床が発見されたため、この需要はさらに高まりました。
早くも 1840、鉄工業者はシームレスチューブを製造できたはずです。 1つの方法では、固体の金属製の丸いビレットに穴を開けました。次にビレットを加熱し、一連のダイを通して引き伸ばし、それを伸ばしてパイプを形成した。この方法は、中央に穴を開けるのが難しいため、非効率的でした。これにより、片側が他の側よりも厚い不均一なパイプが生じました。 1888では、改良された方法が特許を取得しました。このプロセスでは、請求された固体が耐火レンガのコアの周りにキャストされました。それが冷却されたとき、レンガは真ん中に穴を残して取り除かれました。それ以来、新しいローラー技術がこれらの方法に取って代わりました。
設計
鋼管には2つのタイプがあり、1つはシームレスで、もう1つはその長さに沿って単一の溶接シームがあります。どちらも用途が異なります。シームレスチューブは通常、より軽量で、壁が薄いです。自転車や液体の輸送に使用されます。継ぎ目のあるチューブはより重く、より剛性があります。は一貫性が高く、通常はより直線的です。ガス輸送、電線管、配管などに使用されています。通常、これらは、パイプに大きな応力がかからない場合に使用されます。
特定のパイプ特性は、製造中に制御できます。たとえば、パイプの直径は、使用方法に応じて変更されることがよくあります。直径は、皮下注射針を作るために使用される小さなパイプから、都市全体にガスを輸送するために使用される大きなパイプまでさまざまです。パイプの肉厚も制御できます。多くの場合、鋼の種類もパイプGG＃39の強度と柔軟性に影響を与えます。他の制御可能な特性には、長さ、コーティング材料、および最終仕上げが含まれます。
原材料
パイプ製造の主な原料は鋼です。鋼は主に鉄でできています。合金中に存在し得る他の金属には、アルミニウム、マンガン、チタン、タングステン、バナジウム、およびジルコニウムが含まれる。一部の仕上げ材は、製造時に使用されることがあります。たとえば、塗料は
パイプがコーティングされている場合に使用されます。通常、生産ラインの終わりに鋼管に少量のオイルが塗布されます。これはパイプを保護するのに役立ちます。実際には完成品の一部ではありませんが、硫酸はパイプの洗浄に1つの製造工程で使用されます。
製造
処理する
鋼管は2つの異なるプロセスで作られています。両方のプロセスの全体的な製造方法には、3つのステップが含まれます。まず、生鋼をより加工しやすい形に変換します。次に、パイプは連続または半連続の生産ラインで形成されます。最後に、お客様のGG＃39; sのニーズに合わせてパイプを切断および修正します。
インゴット生産
1 溶鋼は、鉄鉱石とコークス（空気がない状態で石炭が加熱されると生じる炭素に富む物質）を炉で溶解し、酸素を液体に吹き込むことでほとんどの炭素を除去することによって作られます。次に、溶鋼を大きな厚肉の鉄製の型に注ぎ、冷却してインゴットにします。
2 プレートやシートなどの平らな製品、または棒や棒などの長い製品を形成するために、インゴットは大きな圧力下で大きなローラーの間に成形されます。
ブルームとスラブの作成
3 ブルームを作成するために、インゴットは積み重ねられた1組の溝付き鋼ローラーに通されます。これらのタイプのローラーは、GG quot; two-highミルと呼ばれています。"場合によっては、3つのローラーが使用されます。ローラーは、溝が一致するように取り付けられ、反対方向に移動します。この動作により、スチールが圧搾され、細長く長いピースに伸ばされます。ローラーがオペレーターによって反転されると、鋼は引き戻されて薄くなり、長くなります。このプロセスは、鋼が目的の形状になるまで繰り返されます。このプロセスでは、マニピュレーターと呼ばれる機械が鋼を裏返し、両面が均等に処理されます。
4 インゴットは、ブルーム作成プロセスと同様のプロセスでスラブにロールバックされる場合もあります。鋼鉄はそれを伸ばす積み重ねられたローラーのペアを通過します。ただし、側面にスラブの幅を制御するローラーが取り付けられています。鋼が目的の形状になると、平らでない端が切り取られ、スラブまたはブルームがより短い部分にカットされます。
さらなる処理
5 ブルームは通常、パイプにされる前にさらに処理されます。ブルームは、より多くのローリングデバイスに通すことでビレットに変換され、長くて狭くなります。ビレットはフライングシャーと呼ばれる装置で切断されます。これらは、動いているビレットに沿って競争し、それを切断する同期剪断機のペアです。これにより、製造プロセスを停止することなく効率的な切断が可能になります。これらのビレットは積み重ねられ、最終的にシームレスパイプになります。
6 スラブも作り直されました。それらを可鍛性にするために、それらは最初に{{1}}、200°F（1、204°C）に加熱されます。これにより、スラブの表面に酸化物コーティングが形成されます。このコーティングは、スケールブレーカーと高圧水スプレーで剥離されます。次に、スラブは、ホットミル上の一連のローラーに送られ、スケルプと呼ばれる鋼の薄い細いストリップに加工されます。この工場は、半マイルもの長さになります。スラブがローラーを通過するにつれて、スラブはより薄く、より長くなります。約3分の間に、1つのスラブが6 in（1 5。2 cm）の厚い鋼片から4分の1になる薄い鋼リボンに変換されます。長いマイル。
7 ストレッチ後、鋼は酸洗いされます。このプロセスでは、金属を洗浄するために、硫酸を含む一連のタンクに通します。完成するには、冷水と温水ですすがれ、乾燥されてから、大きなスプールに巻き取られ、製管施設への輸送のために梱包されます。
パイプ製造
8 スケルプとビレットの両方を使用してパイプを作成します。スケルプを溶接パイプにします。それは最初に巻き戻し機に置かれます。鋼鉄のスプールがほどかれると、それは加熱されます。次に、鋼は一連の溝付きローラーに通されます。それが通り過ぎるとき、ローラーはスケルプの端を一緒にカールさせます。これにより、溶接されていないパイプが形成されます。
9 鋼は次に溶接電極を通過します。これらのデバイスは、パイプの2つの端を一緒にシールします。次に、溶接シームは高圧ローラーを通過します。これにより、しっかりした溶接を作成できます。その後、パイプは必要な長さに切断され、さらに処理するために積み重ねられます。溶接鋼管は連続プロセスであり、パイプのサイズに応じて、 1、100 ft（335。3 m）の速度で製造できます。分。
10 シームレスパイプが必要な場合、生産には四角いビレットが使用されます。それらを加熱して成形し、ラウンドとも呼ばれるシリンダー形状を形成します。ラウンドはそれから白熱して加熱される炉に入れられます。次に、加熱された丸みを大きな圧力で丸めます。この高圧圧延により、ビレットが伸び、中央に穴が形成されます。この穴は不規則な形をしているので、弾丸の形をしたピアサーポイントがビレットが回転するときにビレットの中央に押し込まれます。ピアシング段階の後、パイプはまだ不規則な厚さと形状である可能性があります。これを修正するために、別の一連の圧延機を通過させます。
最終処理
11 どちらかのタイプのパイプを作成した後、それらを矯正機に通すことができます。また、ジョイントを取り付けて、2つ以上のパイプを接続することもできます。直径の小さいパイプのジョイントの最も一般的なタイプは、ねじ切り（パイプの端に切り込まれたタイトな溝）です。パイプはまた、測定機を介して送信されます。この情報は、他の品質管理データとともに、パイプ上で自動的にステンシル化されます。次に、パイプに保護オイルを薄くコーティングします。ほとんどのパイプは通常、錆びないように処理されています。これは、それを亜鉛メッキするか、亜鉛のコーティングを施すことによって行われます。パイプの用途に応じて、他の塗料またはコーティングを使用できます。
