إجراءات التحكم في لحام أنابيب الصلب بالقوس المغمور وطرق التشكيل

أنبوب فولاذي مغمور بالقوس الكهربائيإجراءات مراقبة اللحام: أصبحت أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور الخيار الأمثل لمشاريع نقل النفط والغاز واسعة النطاق محليًا وعالميًا، نظرًا لسمك جدارها الكبير، وجودة موادها، وتقنية تصنيعها المستقرة. في أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور ذات الأقطار الكبيرة، تكون الوصلات الملحومة واللحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة عرضةً لعيوب متنوعة، ومن أبرزها: التجاويف، والمسام، وشوائب الخبث، وعدم اكتمال الانصهار، وعدم اكتمال الاختراق، ونتوءات اللحام، والاحتراق، وشقوق اللحام، وهي غالبًا ما تكون سببًا للحوادث في أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور. وفيما يلي إجراءات المراقبة:

أ. الفحص قبل اللحام:
1. يجب فحص المواد الخام أولاً، وبعد اجتياز الفحص فقط يمكن إدخالها رسمياً إلى موقع البناء، واستخدام الفولاذ غير المؤهل بشكل قاطع.
2. ثانياً، إدارة مواد اللحام. يجب التحقق مما إذا كانت مادة اللحام منتجاً مطابقاً للمواصفات، وما إذا كان نظام التخزين والتجفيف مُطبقاً، وما إذا كان سطح مادة اللحام الموزعة نظيفاً وخالياً من الصدأ، وما إذا كان طلاء قضيب اللحام سليماً، وما إذا كان هناك عفن.
3. ثالثًا، إدارة تنظيف منطقة اللحام. يجب فحص نظافة منطقة اللحام والتأكد من خلوها من أي أوساخ كالماء والزيت والصدأ وطبقة الأكسيد، إذ يلعب ذلك دورًا هامًا في منع حدوث عيوب خارجية في اللحام.
4. لاختيار طريقة اللحام المناسبة، ينبغي تطبيق مبدأ اللحام التجريبي أولاً ثم اللحام لاحقاً.

ب. التحكم أثناء اللحام:
1. تحقق مما إذا كانت مواصفات سلك اللحام والتدفق صحيحة وفقًا للوائح عملية اللحام، وتجنب حوادث اللحام الناجمة عن الاستخدام الخاطئ لسلك اللحام والتدفق.
2. الإشراف على بيئة اللحام. عندما تكون بيئة اللحام غير مناسبة (درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية والرطوبة النسبية أكبر من 90٪)، يجب اتخاذ التدابير المناسبة قبل اللحام.
3. قبل اللحام المسبق، تحقق من حجم الأخدود، بما في ذلك الفجوات والحواف غير الحادة والزوايا والفجوات وما إلى ذلك، لمعرفة ما إذا كانت تلبي متطلبات العملية.
4. هل تيار اللحام، وجهد اللحام، وسرعة اللحام، وغيرها من معايير العملية المختارة في عملية اللحام الداخلي والخارجي التلقائي بالقوس المغمور صحيحة؟
5. الإشراف على عمال اللحام للاستفادة الكاملة من طول لوحة ضرب القوس في نهاية الأنبوب الفولاذي أثناء اللحام الداخلي والخارجي الأوتوماتيكي بالقوس المغمور، وتعزيز كفاءة استخدام لوحة ضرب القوس أثناء اللحام الداخلي والخارجي، مما يساعد على تحسين لحام نهاية الأنبوب.
٦- الإشراف على ما إذا كان عمال اللحام قد قاموا بتنظيف الخبث أولاً، وما إذا كانت الوصلات قد تمت معالجتها، وما إذا كان هناك زيت أو صدأ أو خبث أو ماء أو طلاء أو أي أوساخ أخرى على الأخدود. (اللهب الأرجواني)

طرق تشكيل أنابيب الصلب بالقوس المغمور: تشمل طرق تشكيل أنابيب الصلب بالقوس المغمور التشكيل بالالتواء المستمر (HME)، والتشكيل بالدرفلة الصفية (CFE)، والتشكيل بالتمدد UingOing (UOE)، والانحناء بالدرفلة (RBE)، والتشكيل بالتمدد JingCingOing (JCOE)، وما إلى ذلك، ولكن أكثر طرق التشكيل استخدامًا هي UOE وRBE وJCOE.
1. طريقة تشكيل الأنابيب الفولاذية بتقنية UOE: تنقسم عملية تشكيل الأنابيب الفولاذية بتقنية UOE إلى ثلاث مراحل، وهي: الثني المسبق، والتشكيل بالضغط على شكل حرف U، والتشكيل بالضغط على شكل حرف O، وأخيرًا التمدد البارد للأنبوب بالكامل للتخلص من الإجهاد الناتج أثناء عملية التصنيع. تتطلب وحدة التشكيل معدات ضخمة وتكلفة عالية، حيث تحتاج كل مجموعة من معدات التشكيل إلى عدة آلات لحام داخلية وخارجية، مما يرفع كفاءة الإنتاج. ولأنها عملية تشكيل متكررة، فإنها تتطلب العديد من معدات التشكيل، ويحتاج كل أنبوب فولاذي بقطر معين إلى مجموعة من قوالب التشكيل الخاصة. وعند تغيير مواصفات المنتج، يجب استبدال هذه القوالب. يكون الإجهاد الداخلي للأنبوب الملحوم المُشكّل كبيرًا نسبيًا، ولذلك يُجهز عادةً بآلة لتوسيع القطر. تتميز وحدة UOE بتقنية ناضجة ومستوى عالٍ من الأتمتة ومنتجات موثوقة، ولكن الاستثمار في معدات الوحدة ضخم، مما يجعلها مناسبة لإنتاج كميات كبيرة من المنتجات.
2. طريقة تشكيل الأنابيب الملحومة بالدرفلة ثلاثية الأسطوانات (RBE): تتضمن مراحل تشكيل الأنابيب الملحومة بالدرفلة ثلاثية الأسطوانات الدرفلة، والثني، وتوسيع القطر، وقد نضجت عملية الإنتاج. في السابق، كانت الدرفلة ثلاثية الأسطوانات تُستخدم بشكل أساسي في تصنيع أوعية الضغط، والهياكل الفولاذية، وأنابيب إمداد المياه والصرف الصحي ذات الأقطار الخارجية الكبيرة والأطوال القصيرة. ولأن الشركات العادية لا تستطيع تحمل الاستثمار الضخم في وحدات تصنيع الأنابيب التقليدية، فقد طُوّرت وحدات تصنيع الأنابيب الملحومة بالدرفلة ثلاثية الأسطوانات بناءً على الدرفلة ثلاثية الأسطوانات، وتتميز بانخفاض الاستثمار، وحجم الدفعة المعتدل، وسهولة تغيير مواصفات المنتج، مما أدى إلى تطورها السريع. يُقارب الأنبوب الملحوم المُنتج بهذه العملية جودة وأداء الأنبوب الفولاذي التقليدي، لذا يُمكن استخدامه كبديل له في معظم الحالات. تستخدم وحدة تصنيع الأنابيب الملحومة بالدرفلة ثلاثية الأسطوانات لتشكيل الأنابيب الفولاذية. وتتلخص عملية التصنيع في أن تقوم آلة التشكيل ثلاثية الأسطوانات بدرفلة الصفيحة الفولاذية لتشكيل أنبوب فولاذي ذي قطر محدد، ثم ثني حافته باستخدام أسطوانة تشكيل، أو يمكن ثنيه بعد ذلك. نظرًا لكونها عملية تشكيل بالثني المستمر بثلاث بكرات، فإن توزيع الإجهاد الناتج أثناء عملية تشكيل الأنابيب الفولاذية يكون متجانسًا نسبيًا. مع ذلك، عند تغيير مواصفات المنتج المثني، يلزم تغيير بكرة القلب وضبط البكرة السفلية وفقًا لذلك. يمكن لمجموعة بكرات القلب في هذه الآلة معالجة عدة مواصفات للمنتجات. أما عيبها فهو صغر حجم الإنتاج، ونظرًا لتأثير قوة وصلابة بكرة القلب، فإن سمك جدار الأنبوب الفولاذي وقطره محدودان للغاية.
3. طريقة تشكيل JCOE: تتكون طريقة تشكيل JCOE من ثلاث مراحل، حيث تُضغط الصفيحة الفولاذية أولاً على شكل حرف J، ثم تُضغط على شكل حرف C، ثم على شكل حرف O بالتتابع، ويرمز الحرف E إلى تمدد القطر. تم تطوير وحدة تشكيل الأنابيب JCOE بناءً على عملية تشكيل UOE. تستفيد هذه الوحدة من مبدأ عمل التشكيل على شكل حرف U، وتُطبق عملية تشكيل UOE، مما يقلل بشكل كبير من حمولة آلة التشكيل ويوفر في تكلفة المعدات. يتميز الأنبوب الفولاذي المُنتج بنفس جودة الأنبوب الملحوم بتقنية UOE، ولكن إنتاجه أقل. تتميز هذه العملية بسهولة التحكم الآلي في عملية التشكيل، مما يُحسّن جودة المنتج النهائي. يمكن تقسيم معدات تشكيل JCOE تقريبًا إلى نوعين: التشكيل بالثني والتشكيل بالضغط. يُستخدم التشكيل بالثني بشكل أساسي في تشكيل الصفائح السميكة والمتوسطة، بخطوات صغيرة وإنتاجية منخفضة. تتمثل عملية التشكيل في لف حافتي الصفيحة الفولاذية على شكل قوس وفقًا لنصف قطر انحناء الأنبوب الملحوم على آلة ثني الحواف، ثم استخدام آلة التشكيل لضغط نصف الصفيحة الفولاذية على شكل حرف C من خلال عملية ختم متعددة الخطوات، ثم البدء من الجانب الآخر من الصفيحة الفولاذية، وبعد عدة خطوات من الختم، يتم ضغط الجانب الآخر من الصفيحة الفولاذية أيضًا على شكل حرف C، وتصبح الصفيحة الفولاذية بأكملها على شكل حرف O مفتوح من السطح.