عملية الإنتاج ومعايير فحص الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة ذات اللحام المستقيم

تُصنع الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة واللحامات المستقيمة عن طريق لفّ شرائح طويلة من الفولاذ إلى أنابيب دائرية باستخدام وحدات لحام عالية التردد ولحام اللحامات المستقيمة. يمكن أن يكون شكل الأنبوب الفولاذي دائريًا أو مربعًا أو ذا شكل خاص، وذلك حسب المقاسات واللحام بعد اللحام. المواد الرئيسية المستخدمة في صناعة الأنابيب الفولاذية الملحومة هي الفولاذ منخفض الكربون والفولاذ منخفض السبائك أو مواد فولاذية أخرى ذات مقاومة شد (σs) ≤ 300 نيوتن/مم² و σs ≤ 500 نيوتن/مم². فيما يلي عملية إنتاج الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة واللحامات المستقيمة:

1. فحص الألواح: بعد دخول الألواح الفولاذية المستخدمة في تصنيع الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة الملحومة بالقوس المغمور ذات القطر الكبير إلى خط الإنتاج، تخضع لفحص كامل لموجة اللوح لأول مرة؛
2. طحن الحواف: استخدم آلة طحن الحواف لإجراء طحن مزدوج الجوانب على كلا حافتي الصفيحة الفولاذية لتحقيق عرض الصفيحة المطلوب، وتوازي حافة الصفيحة، وشكل الشطف؛
3. ثني الحافة مسبقًا: استخدم آلة الثني المسبق لثني حافة اللوح مسبقًا بحيث يكون لحافة اللوح انحناء يلبي المتطلبات؛
٤. التشكيل: في آلة تشكيل JCO، يُختم النصف الأول من الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا على شكل حرف "J" عبر عدة خطوات، ثم يُثنى النصف الآخر من الصفيحة الفولاذية بشكل مماثل على شكل حرف "C"، وأخيرًا يُشكّل على شكل حرف "J". شكل "O" مفتوح
5. اللحام المسبق: قم بتوصيل أنابيب الصلب الملحومة ذات الدرزة المستقيمة المشكلة واستخدم اللحام المحمي بالغاز (MAG) للحام المستمر؛
6. اللحام الداخلي: استخدم اللحام القوسي المغمور متعدد الأسلاك الطولي (غالبًا أربعة أسلاك) للحام الجزء الداخلي من أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة ذات اللحام المستقيم؛
7. اللحام الخارجي: يتم استخدام اللحام القوسي المغمور متعدد الأسلاك المتسلسل للحام الجزء الخارجي من أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور الطولي؛
8. فحص الموجة الأول: فحص بنسبة 100٪ للحامات الداخلية والخارجية لأنبوب الصلب الملحوم ذي الدرزة المستقيمة والمعدن الأساسي على جانبي اللحام؛
9. فحص الأشعة السينية الأول: فحص تلفزيوني صناعي بالأشعة السينية بنسبة 100٪ للحامات الداخلية والخارجية، باستخدام نظام معالجة الصور لضمان حساسية اكتشاف العيوب؛
10. توسيع القطر: يتم توسيع الطول الكامل لأنبوب الصلب ذي الجدران السميكة الملحومة بالقوس المغمور لتحسين دقة أبعاد أنبوب الصلب وتوزيع الإجهاد داخل أنبوب الصلب؛
11. اختبار الضغط الهيدروليكي: يتم فحص أنابيب الصلب الممدد واحدة تلو الأخرى على جهاز اختبار الضغط الهيدروليكي للتأكد من أن أنابيب الصلب تفي بضغط الاختبار المطلوب وفقًا للمعيار. يحتوي الجهاز على وظائف تسجيل وتخزين تلقائية؛
12. الشطف: معالجة طرف الأنبوب الفولاذي الذي اجتاز الفحص لتحقيق حجم الشطف المطلوب لطرف الأنبوب؛
13. فحص الموجة II: قم بإجراء فحص الموجة مرة أخرى واحدة تلو الأخرى للتحقق من العيوب التي قد تحدث بعد تمدد القطر والضغط الهيدروليكي لأنبوب الصلب الملحوم ذي اللحام المستقيم؛
14. فحص الأشعة السينية II: إجراء فحص بالأشعة السينية باستخدام التلفزيون الصناعي وتصوير لحام نهاية الأنبوب على الأنبوب الفولاذي بعد توسيع القطر واختبار الضغط الهيدروليكي؛
15. فحص الجسيمات المغناطيسية لأطراف الأنابيب: يتم إجراء هذا الفحص للعثور على العيوب في أطراف الأنابيب؛
16. مقاومة التآكل والطلاء: ستكون أنابيب الصلب المؤهلة مقاومة للتآكل ومطلية وفقًا لمتطلبات المستخدم.

يركز تطوير أنابيب الصلب غير الملحومة على تقنيات توفير الطاقة وخفض الانبعاثات. أما أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة الملحومة بشكل مستقيم، فيركز تطويرها على المنتجات عالية الجودة (X100) وذات سماكة جدار كبيرة (≥60 مم). يُعدّ استخدام توسيع قطر الأنبوب الكلي أفضل طريقة للتخلص من الإجهاد المتبقي في الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور حلزونيًا. ولحلٍّ عملي، ينبغي أن تستفيد الأنابيب الملحومة بتردد عالٍ ذات اللحام المستقيم من المعالجة الحرارية للحام.

عند صياغة السياسات ذات الصلة، يُنصح بالتركيز على الرقابة الكلية بدلاً من إشراك وحدات محددة في عملية الموافقة؛ إذ من الضروري تجنب التناقض الناتج عن فائض الطاقة الإنتاجية ومنع المقارنات غير المبررة معه. في الوقت الراهن، يتسم هيكل منتجات أنابيب الصلب في بلدي بفائض في المنتجات منخفضة الجودة ونقص في المنتجات الأخرى. مع ذلك، لا يعني هذا بالضرورة أن تتجه جميع الشركات نحو تطوير منتجاتها. بل ينبغي لكل شركة تحديد موقعها في السوق وفقًا للظروف المحلية، سواء كان ذلك من خلال التخصص أو التخصيص أو التنظيم، مع الحرص على تجنب التنميط. وبذلك، تستطيع الشركات تحديد الاتجاه الصحيح في عملية تعديل هيكلها التقني وهيكل منتجاتها.

نظراً لخصائص شركات أنابيب الصلب، ولا سيما الشركات الخاصة التي تتسم بصغر حجمها وكثرة عددها وتوزعها الجغرافي، يمكن دمج هذه الشركات في مجموعات صناعية وفقاً لخصائص عملية الإنتاج وحجم المنتج والمعدات التقنية وغيرها من العوامل. تتنوع آلات تصنيع أنابيب الصلب، ولكل منها خصائصها المميزة. لذا، ينبغي أن تتكامل المزايا من حيث التقنية وبنية المنتج، مع تعظيم نقاط القوة وتجنب نقاط الضعف. وفيما يتعلق بالتعديل الهيكلي لصناعة أنابيب الصلب غير الملحومة، ينبغي تبني تقنيات موفرة للطاقة وصديقة للبيئة بشكل فعال. ومن بين هذه التقنيات، تُعدّ تقنية التطبيع عبر الإنترنت، وأفران التسخين التجديدي، وتقنيات استغلال الحرارة المهدرة في الأفران الحلقية، ذات تأثيرات كبيرة في توفير الطاقة؛ كما ينبغي إيلاء اهتمام خاص لمعالجة مياه الصرف الصحي والأحماض المهدرة، والاستخدام الأمثل لها، وتحقيق الاقتصاد الدائري.

تُعدّ الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة الملحومة بشكل مستقيم والأنابيب الفولاذية الحلزونية نوعين من الأنابيب الفولاذية الملحومة، وتُستخدم على نطاق واسع في الإنتاج والبناء على المستوى الوطني. تختلف الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة الملحومة بشكل كبير عن الأنابيب الفولاذية الحلزونية نظرًا لاختلاف عمليات الإنتاج. فيما يلي شرح مفصل للأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة الملحومة بشكل مستقيم. تتميز عملية إنتاج الأنابيب الملحومة بشكل مستقيم بالبساطة نسبيًا، وتشمل عمليات الإنتاج الرئيسية اللحام عالي التردد واللحام بالقوس المغمور. تتميز هذه الأنابيب بكفاءة إنتاج عالية، وتكلفة منخفضة، وسرعة في التطور. أما الأنابيب الملحومة بشكل حلزوني، فتكون قوتها أعلى عمومًا من قوة الأنابيب الملحومة بشكل مستقيم، وتُعدّ عملية إنتاجها الرئيسية هي اللحام بالقوس المغمور. يمكن استخدام قضبان فولاذية متساوية العرض لإنتاج أنابيب ملحومة بأقطار مختلفة في صناعة الأنابيب الفولاذية الحلزونية، كما يمكن استخدام قضبان أضيق لإنتاج أنابيب ملحومة بأقطار أكبر. مع ذلك، بالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة واللحام المستقيم من نفس الطول، يزداد طول اللحام بنسبة تتراوح بين 30% و100%، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة الإنتاج. لذا، تُستخدم اللحام المستقيم في الغالب للأنابيب الملحومة ذات الأقطار الصغيرة، بينما تُستخدم اللحام الحلزوني في الغالب للأنابيب الملحومة ذات الأقطار الكبيرة. في الصناعة، تُستخدم تقنية اللحام على شكل حرف T عند إنتاج الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة واللحام المستقيم ذات الأقطار الكبيرة. أي يتم وصل أجزاء قصيرة من الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة واللحام المستقيم معًا لتكوين طول يلبي متطلبات المشروع. كما أن احتمال حدوث عيوب في أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة ذات اللحام المستقيم قد تحسن بشكل كبير، ويكون الإجهاد المتبقي للحام عند اللحام على شكل حرف T كبيرًا نسبيًا، وغالبًا ما يكون معدن اللحام في حالة إجهاد ثلاثية الأبعاد، مما يزيد من احتمالية حدوث الشقوق.