مقارنة الأداء بين الأنابيب الفولاذية الحلزونية والأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم

1. عملية اللحام:
فيما يتعلق بعملية اللحام، فإن طرق لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية والأنابيب الملحومة بخط مستقيم متشابهة، إلا أن الأنابيب الملحومة بخط مستقيم تحتوي حتماً على العديد من اللحامات على شكل حرف T، مما يزيد من احتمالية حدوث عيوب في اللحام، كما أن الإجهاد المتبقي في هذه اللحامات يكون أكبر، وغالباً ما يكون معدن اللحام في حالة إجهاد ثلاثي الأبعاد، مما يزيد من احتمالية التمزق. إضافةً إلى ذلك، ووفقاً لمتطلبات عملية اللحام بالقوس المغمور، يجب أن تحتوي كل لحامة على نقاط بدء وانطفاء للقوس الكهربائي. ومع ذلك، أثناء اللحام المحيطي، لا يمكن لكل أنبوب ملحوم بخط مستقيم أن يستوفي هذا الشرط، لذا قد توجد نقاط انطفاء للقوس الكهربائي، مما يؤدي إلى المزيد من عيوب اللحام.

2. خصائص القوة:
عند تعرض خط الأنابيب لضغط داخلي، يتعرض سطح جداره عادةً لإجهادين رئيسيين، هما الإجهاد القطري والإجهاد المحوري. الإجهاد الناتج عند اللحام هو δ، حيث α هي زاوية حلزونية لحام الأنبوب الفولاذي الحلزوني. عادةً ما تكون زاوية حلزونية لحام الأنبوب الفولاذي الحلزوني بالدرجات، لذا فإن الإجهاد الناتج عند اللحام الحلزوني هو الإجهاد الرئيسي في الأنبوب الملحوم ذي اللحام المستقيم. تحت نفس ضغط التشغيل، يكون سمك جدار الأنابيب الملحومة حلزونيًا ذات القطر نفسه أقل من سمك جدار الأنابيب الملحومة ذات اللحام المستقيم.

3. قوة الانفجار الساكن:
تُظهر نتائج الاختبارات المقارنة أن ضغط الخضوع لأنابيب الصلب الحلزونية وأنابيب اللحام المستقيمة يتوافق مع القيم المقاسة والنظرية لضغط الانفجار، مع تقارب شديد في الانحرافات. ويُلاحظ أن ضغط الخضوع وضغط الانفجار لأنابيب الصلب الحلزونية أقل من نظيريهما في أنابيب اللحام المستقيمة. كما يُبين اختبار التفجير أن معدل التشوه المحيطي لفتحة التفجير في الأنابيب الحلزونية أكبر بكثير من نظيره في الأنابيب المستقيمة. وتُشير النتائج إلى أن قدرة التشوه اللدن للأنابيب الحلزونية أفضل من نظيرتها في الأنابيب المستقيمة. ونظرًا لتأثير الأنابيب الحلزونية القوي في كبح انتشار الشقوق، فإن فتحات التفجير عادةً ما تكون محدودة بخطوة واحدة.