ما الذي يسبب انحناء أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم أثناء الإنتاج؟

يُعدّ تقويم أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم عمليةً أساسيةً في إنتاج هذه الأنابيب. وخاصةً بالنسبة لأنابيب تغليف النفط وأنابيب النفط والغاز ذات معايير API التي تتطلب جودةً عالية، والأنابيب الخاصة بالمعدات الميكانيكية، فإن هذه الأنابيب لا تقتصر متطلباتها على درجة الصلب وجودة اللحام فحسب، بل تشمل أيضاً متطلباتٍ عاليةً فيما يتعلق باستقامة الأنابيب.

نظرًا لأن انحراف الاستقامة يرتبط ارتباطًا مباشرًا بمعالجة وتوصيل خيوط نهايات الأنابيب ومشابكها في أنابيب التغليف والنقل النفطية، فضلًا عن تشوه الأنابيب أثناء الاستخدام، توجد طريقتان لمعالجة خيوط نهايات الأنابيب: تدوير الأنبوب وتدوير الأداة. تعتمد معظم عمليات الخيوط على تدوير الأنبوب، الأمر الذي يتطلب استقامة عالية للأنابيب الفولاذية.

لماذا تنحني أنابيب الصلب أثناء التصنيع؟ هناك أسباب عديدة لانحناء أنابيب الصلب، مثل تأثير حرارة اللحام أثناء عملية اللحام، وعدم التمركز أثناء التشكيل، وعدم توازن قوى الضغط والانحناء. ولكن في الأساس، الانحناء هو نتيجة الإجهاد الداخلي في أنابيب الصلب. ببساطة، الانحناء هو عدم توازن في الإجهاد. إذن، هل أنبوب الصلب المستقيم لا يحتوي على إجهاد داخلي؟ لا. أنابيب الصلب المستقيمة تحتوي أيضًا على إجهاد داخلي، ولكن هذا الإجهاد أقل.

ما هو الإجهاد الداخلي؟ الإجهاد الداخلي مصطلح في الميكانيكا الفيزيائية، وهو عبارة عن قوة التفاعل بين جزيئات المادة عند تشوهها بفعل الحرارة والقوى الخارجية. عند تشكيل أنابيب الصلب ولحامها، تتأثر هذه الأنابيب أيضًا بقوى خارجية مثل درجة حرارة اللحام وانحناء التشكيل، مما يُنتج إجهادًا داخليًا. المقطع العرضي لأنبوب الصلب حلقي الشكل، ويتولد نوعان أساسيان من الإجهاد على هذه الحلقة: قوى موازية للحلقة وقوى عمودية عليها. يؤدي الإجهاد الموازي إلى تشوه الأنبوب، بينما يؤدي الإجهاد العمودي إلى انحنائه. لذلك، تُستخدم عملية التمدد على البارد في إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم، بهدف التخلص من الإجهاد الداخلي وزيادة مقاومة الأنبوب للاستخدام.