تعزيز سلامة الهيكل: أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا في عملية لحام الأنابيب المعدنية
يقدم
فنلحام الأنابيب المعدنيةيتطلب لحام الأنابيب مزيجًا متناغمًا من المهارة والدقة وجودة المواد لضمان سلامة الهيكل في تطبيقات متنوعة. من بين أنواع الأنابيب العديدة، تُعتبر أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا، مثل أنابيب X42 SSAW، شائعةً لقوتها الفائقة ومتانتها وفعاليتها من حيث التكلفة. في هذه المدونة، سنستكشف أهمية أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا في عملية لحام الأنابيب المعدنية، متعمقين في عملية تصنيعها ومزاياها ومجالات تطبيقها.
الخاصية الميكانيكية
| درجة الفولاذ | الحد الأدنى لقوة الخضوع | قوة الشد | الحد الأدنى للاستطالة | الحد الأدنى من طاقة التأثير | ||||
| ميجا باسكال | % | J | ||||||
| سمك محدد | سمك محدد | سمك محدد | عند درجة حرارة الاختبار | |||||
| mm | mm | mm | ||||||
| أقل من 16 عامًا | >16≤40 | ＜3 | ≥3≤40 | ≤40 | -20 درجة مئوية | 0 درجة مئوية | 20 درجة مئوية | |
| S235JRH | 235 | 225 | 360-510 | 360-510 | 24 | - | - | 27 |
| S275J0H | 275 | 265 | 430-580 | 410-560 | 20 | - | 27 | - |
| S275J2H | 27 | - | - | |||||
| S355J0H | 365 | 345 | 510-680 | 470-630 | 20 | - | 27 | - |
| S355J2H | 27 | - | - | |||||
| S355K2H | 40 | - | - | |||||
التركيب الكيميائي
| درجة الفولاذ | نوع من إزالة الأكسدة أ | % بالكتلة، الحد الأقصى | ||||||
| اسم الفولاذ | رقم الفولاذ | C | C | Si | Mn | P | S | Nb |
| S235JRH | 1.0039 | FF | 0,17 | — | 1,40 | 0,040 | 0,040 | 0.009 |
| S275J0H | 1.0149 | FF | 0,20 | — | 1,50 | 0,035 | 0,035 | 0,009 |
| S275J2H | 1.0138 | FF | 0,20 | — | 1,50 | 0,030 | 0,030 | — |
| S355J0H | 1.0547 | FF | 0,22 | 0,55 | 1,60 | 0,035 | 0,035 | 0,009 |
| S355J2H | 1.0576 | FF | 0,22 | 0,55 | 1,60 | 0,030 | 0,030 | — |
| S355K2H | 1.0512 | FF | 0,22 | 0,55 | 1,60 | 0,030 | 0,030 | — |
| أ. تُسمى طريقة إزالة الأكسدة على النحو التالي: | ||||||||
| FF: فولاذ مقتول بالكامل يحتوي على عناصر ربط النيتروجين بكميات كافية لربط النيتروجين المتاح (على سبيل المثال، الحد الأدنى 0,020% من الألومنيوم الكلي أو 0,015% من الألومنيوم القابل للذوبان). | ||||||||
| ب. لا تُطبق القيمة القصوى للنيتروجين إذا أظهر التركيب الكيميائي محتوىً إجماليًا أدنى من الألومنيوم بنسبة ٠٫٠٢٠٪، مع نسبة ألومنيوم/نيتروجين أدنى ٢:١، أو في حال وجود عدد كافٍ من عناصر ربط النيتروجين الأخرى. يجب تسجيل عناصر ربط النيتروجين في وثيقة الفحص. | ||||||||
عملية التصنيع
تُصنع الأنابيب الملحومة حلزونيًا، والمعروفة أيضًا باسم أنابيب SSAW (الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني)، باستخدام تقنيات التشكيل الحلزوني واللحام بالقوس المغمور. تبدأ العملية بمعالجة حواف شريط الفولاذ الملفوف، ثم ثني الشريط ليتخذ شكلًا حلزونيًا. ثم يُستخدم اللحام بالقوس المغمور الآلي لربط حواف الشرائط معًا، مما يُنتج لحامًا مستمرًا على طول الأنبوب. تضمن هذه الطريقة قوة ومتانة الوصلة مع تقليل العيوب والحفاظ على سلامة الهيكل.
مزايا أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا
1. القوة والمتانة:أنبوب فولاذي كربوني ملحوم حلزونيًاتشتهر بقوتها ومتانتها العالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للضغط والأداء طويل الأمد.
2. الفعالية من حيث التكلفة: توفر هذه الأنابيب حلاً فعالاً من حيث التكلفة نظرًا لعملية التصنيع الفعالة، وتكاليف المواد الخام المنخفضة، ومتطلبات العمالة المنخفضة مقارنة بأنواع أخرى من الأنابيب.
3. التنوع: يسمح تنوع أنبوب الفولاذ الكربوني الملحوم حلزونيًا باستخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك نقل المياه، ونقل النفط والغاز، وهياكل الأكوام، وأنظمة الصرف الصحي، والعمليات الصناعية المختلفة.
4. دقة الأبعاد: يمكن لعملية التشكيل الحلزوني التحكم بدقة في حجم وسمك جدار الأنبوب، مما يضمن دقة وتوحيد الإنتاج.
مجالات التطبيق
١. صناعة النفط والغاز الطبيعي: تُستخدم أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز الطبيعي، وخاصةً في نقل النفط الخام والغاز الطبيعي ومنتجات البترول. بفضل متانتها وقدرتها على تحمل الضغوط العالية، تُعدّ مثاليةً لخطوط الأنابيب الطويلة.
2. نقل المياه: سواء لإمدادات المياه البلدية أو أغراض الري، توفر أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلاً ممتازًا بسبب مقاومتها للتآكل وقوتها وسهولة التركيب.
٣. الدعم الهيكلي: يُستخدم هذا النوع من الأنابيب على نطاق واسع في قطاع البناء لتوفير الدعم الهيكلي للمباني والجسور والأرصفة وغيرها من مشاريع البنية التحتية. متانتها ومقاومتها للعوامل الخارجية تجعلها موثوقة في هذه التطبيقات.
4. التطبيقات الصناعية: تُستخدم أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلزونيًا في مختلف المجالات الصناعية مثل المعالجة الكيميائية ومحطات الطاقة وعمليات التعدين نظرًا لقدرتها على التعامل مع درجات الحرارة العالية والضغوط والبيئات المسببة للتآكل.
ختاماً
أنبوب فولاذي كربوني ملحوم حلزونيًا، مثلأنبوب X42 SSAWأحدثت أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلاً جذرياً في عملية لحام الأنابيب المعدنية، محققةً فوائد جمة لمختلف الصناعات. فقوتها ومتانتها وفعاليتها من حيث التكلفة ودقتها في الأبعاد تضمن سلامة هيكلها في تطبيقات متنوعة. كما أن قدرتها على تحمل الضغوط ودرجات الحرارة العالية والبيئات المسببة للتآكل تجعلها مثالية لنقل النفط والغاز، وإمدادات المياه، وغيرها من القطاعات الصناعية. لذلك، عندما يتعلق الأمر بلحام الأنابيب المعدنية، يظل استخدام أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة حلاً موثوقاً وفعالاً لضمان بنية تحتية متينة وطويلة الأمد.
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
يجب على المُصنِّع اختبار كل طول من الأنابيب لضغط هيدروستاتيكي يُولِّد في جدار الأنبوب إجهادًا لا يقل عن 60% من الحد الأدنى المُحدَّد لقوة الخضوع عند درجة حرارة الغرفة. ويُحدَّد الضغط بالمعادلة التالية:
P=2St/D
الاختلافات المسموح بها في الأوزان والأبعاد
يجب وزن كل طول من الأنابيب على حدة ويجب ألا يختلف وزنه أكثر من 10% عن وزنه النظري أو 5.5% عن وزنه النظري، محسوبًا باستخدام طوله ووزنه لكل وحدة طول.
يجب ألا يختلف القطر الخارجي أكثر من ±1% عن القطر الخارجي الاسمي المحدد
يجب ألا يزيد سمك الجدار في أي نقطة عن 12.5% تحت سمك الجدار المحدد
