الأنبوب الفولاذي عبارة عن أنبوب أسطواني مصنوع من الفولاذ ، وهو أكثر المنتجات المستخدمة في صناعة الصلب. الاستخدام الأساسي للأنابيب الفولاذية هو في نقل المنتجات - بما في ذلك النفط والغاز والمياه لمسافات طويلة. تستخدم الأجهزة المنزلية الشائعة مثل الثلاجات الأنابيب الفولاذية ، فضلاً عن أنظمة التدفئة والسباكة. أنابيب الصلب تأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام ويمكن استخدامها أيضا للمتطلبات الهيكلية مثل القضبان اليدوية وأعمدة الانابيب.
يُعتقد أن ويليام مردوخ هو رائد الأنابيب الفولاذية ، عندما انضم إلى براميل من المِسّاجات لاختراع نظام حرق مصباح الفحم في عام 1815. استخدم مردوخ نظام الأنابيب المبتكر لنقل غاز الفحم إلى مصابيح فردية في شوارع لندن.
منذ الخطوات الكبيرة التي بذلت في عام 1800 في تكنولوجيا أنابيب الصلب بما في ذلك تحسين أساليب التصنيع ، وتطوير التطبيقات لاستخدامها ، ووضع اللوائح والمعايير التي تحكم شهاداتهم.
يتم إنتاج الأنابيب الفولاذية بإحدى الطريقتين ، مما ينتج عنه منتجات سلسة أو ملحومة.
يصنع الأنبوب غير الملحوم من مخزون مستدير صلب يتم تسخينه أولاً ثم يُقذف - مدفوعًا أو مسحوبًا على قالب ، مما يؤدي إلى أنبوب مجوف. هذه العملية تعطي الأنبوب غير الملحوم لمسة نهائية سطحية وحتى متساوية ، دون أي مفاصل مرئية. هذا المنتج أغلى من الأنبوب الملحوم ، ولكنه يعتبر أكثر موثوقية ، ويمكن أن يؤدي إلى منتجات ذات قوة ونزاهة أعلى بكثير.
يتم تصنيع الأنابيب الملحومة من صفائح الفولاذ التي يتم لفها ، ثم يتم لحامها طوليًا على طول المفاصل الملفوفة. ينتج عن هذا منتج يحتوي على وصلة ملحومة طوال الوقت. الأنبوب الملحوم أقل تكلفة من الأنبوب المبثوق غير الملحوم ، ولكنه لا يحمل نفس خصائص الخصائص الفيزيائية ، ويستخدم أساسًا لتطبيقات الضغط المنخفض أو متطلبات التحميل المنخفض.
كيف يتم تصنيع أنابيب الفولاذ؟
سواء تم إنتاج الأنبوب بأساليب ملحومة أو غير ملحومة ، فإن الخطوة الأولى لأي من العمليتين هي تحويل الفولاذ الخام إلى شكل أكثر قابلية للاستخدام.
يتم إنتاج الفولاذ الخام عن طريق ذوبان المواد الخام في الفرن والتحكم في التكوين من خلال إضافة السبائك وإزالة الشوائب. يصب الفولاذ المصبوب في قوالب لصنع سبائك ، أو ينقل إلى آلة الصب المستمر لصنع اللوحة ، والقوالب ، والزهور. يجب تحويل هذا الفولاذ الخام إلى شكل يمكن لفه في أنابيب ذات أبعاد محددة أو تمدد في أنابيب مجوفة.
هناك نوعان من منتجات الصلب الرئيسية الوسيطة التي تستخدم في صناعة أنابيب الصلب:
يصنع السلك الفولاذي من ألواح تسخن إلى 2200 درجة فهرنهايت. تتسبب الحرارة في تكوين مقياس على السطح ، والذي يجب إزالته من خلال الكسارة على نطاق واسع والتنظيف بالضغط العالي. وبمجرد تنظيفها ، يتم تدحرج البلاطة الفولاذية إلى شرائح رقيقة وضيقة من الفولاذ تسمى skelp. يتم إخماد Skelp (تنظيف السطح) باستخدام حمض الكبريتيك ، وغسله بالماء ويدحرج إلى بكرات كبيرة كمادة خام لصنع الأنابيب. يحدد عرض skelp قطر الأنبوب الذي يمكن صنعه.
يمكن إنتاج قضبان الفولاذ مباشرة من آلة الصب المستمرة ، أو كمنتج ثانوي من سبائك الصب. يتم دحرج السبيكة وامتدادها من خلال بكرات محززة ومكدسة تسمى "اثنين من الطواحين المرتفعة" لتشكيل الزهرة. يتطلب تحويل الزهرة إلى البليت تسلسلاً آخر من التدحرج والتمدد لتشكيل قالب صلب مع الأبعاد المطلوبة لمواصفات الأنبوب.
الأنابيب الملحومة
يتم التخلص من Skelp من البكرة ، يتم تسخينها وتدحرجها من خلال بكرات محززة ، مما يؤدي إلى ثني حواف القفص الصاعد. وتنتج هذه العملية أنبوبًا أسطوانيًا حيث تكون الحافتان ملتحمتان للالتقاء ببعضهما البعض لتشكيل أسطوانة طويلة. يتم بعد ذلك استخدام واحدة من ثلاث عمليات لحام للانضمام إلى الحواف معًا وختم الأنبوب.
اللحام المستمر
في عملية اللحام المستمرة ، تقوم بكرات اللحام بالضغط على حواف الأنبوب في بعضها البعض - تشكيل لحام مزور بسبب الحرارة التي تم تطبيقها بالفعل على القفاز. لا يتم إضافة أي معدن أثناء اللحام ، كما أن البكرات النهائية تقلل من قطر و سمك الأنبوب حسب المواصفات.اللحام بالمقاومة الكهربائية
لحام اللحام الكهربائي يتبع عملية مماثلة للحام مستمر ، إلا أنه يتم دحرجة البكرة إلى شكل الأنبوب. يتم تزويد التيار بحواف الأنابيب عن طريق الأقراص النحاسية الدوارة ، والتي تسخن الحواف حتى درجة حرارة اللحام. تنضم بكرات اللحام إلى حواف الأنابيب لإنشاء اللحام المطروق.اللحام الحلزوني
لحام اللحام اللولبي واللحام بالقوس المغمور المزدوج يستخدمان تقنيات اللحام التقليدية وإضافة مادة اللحام لتشكيل السندات.
تعتبر المعدات والبنية التحتية اللازمة لإنتاج كميات هائلة من أنابيب الصلب الملحومة كبيرة ، كما هو موضح في هذا الفيديو داخل مصنع لتصنيع أنابيب النفط .
الأنابيب الملحومة
يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة دون الحاجة إلى اللحام. يتم إنشاؤها بواسطة التدفئة وتمتد قطعة الصلب الصلب ، قبل ثقبها لتشكيل مركز أجوف. يتم تسخين القضبان إلى درجات الحرارة القصوى مما يجعلها بيضاء ساخنة ثم تدحرج تحت ضغط مرتفع مما يجعل البليت يمتد. يتم استخدام شكل ثقيل على شكل رصاصة لجعل المركز المجوف عاديًا وفقًا لأبعاده. تتبع سلسلة من عمليات الطحن لتتوافق الأنابيب مع المواصفات المطلوبة.
نظرة عامة رائعة على عملية تصنيع الأنبوب غير الملحومة بالكامل - من تصنيع الفولاذ خلال عمليات التشطيب - يمكن مشاهدة هذا الفيديو " عملية إنتاج أنابيب الصلب غير الملحومة ".
خطوات التشطيب
يمكن وضع المواسير من خلال آلة التقويم كخطوة نهائية للعملية قبل تركيبها في الوصلات في النهاية. عادةً ما تكون مواسير التجويف الصغيرة مزودة بمفاصل ملولبة ، ولكن يتم تثبيت أنابيب التجويف الأكبر عادةً مع فلانشات ملحومة على طرف الأنبوب. تحقق آلات القياس من أبعاد الأنبوب النهائي ، وتختتم التفاصيل على جانب الأنبوب لأغراض مراقبة الجودة.
تشمل خطوات التحكم في الجودة فحص الأنبوب بحثًا عن العيوب باستخدام أجهزة الأشعة السينية - خاصةً على طول اللحام. أسلوب آخر هو الضغط على اختبار الأنبوب عن طريق ملئه بالماء ، ثم الضغط عليه تحت ضغط لفترة محددة لفضح أي عيوب قد تسبب الفشل الكارثي قبل وضعه في الخدمة.
