ما هي الأنابيب الفولاذية غير الملحومة: المواد والمعايير والصيغة الجماعية

ما هي الأنابيب الفولاذية غير الملحومة

الأنابيب الفولاذية غير الملحومة عبارة عن منتج أنبوبي بدون لحام طولي. يتم إنتاجه من قضبان فولاذية صلبة أو قضبان مستديرة يتم ثقبها، ثم دحرجتها أو سحبها إلى غلاف مجوف، بحيث يكون جدار الأنبوب مستمرًا حول المحيط الكامل. نظرًا لعدم وجود وصلة لحام، فإن الأنبوب لديه هيكل موحد في كل اتجاه ويعمل بشكل أفضل تحت الضغط الداخلي والالتواء والتعب مقارنة بالأنبوب الملحوم من نفس الحجم والدرجة.

يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن عن طريق ثقب قطعة خام ساخنة وتمديدها على مطحنة شياق، أو مطحنة توصيل، أو مطحنة مستمرة أو موسع دوار. عندما تكون هناك حاجة إلى تفاوتات أكثر إحكامًا أو سطح أكثر نعومة أو جدارًا أرق، يتم سحب الغلاف النهائي الساخن على البارد أو تدحرجه على البارد، ثم يتم تلدينه وتخليله وتقويمه. والنتيجة هي مقطع مجوف يحمل السائل أو الغاز بكفاءة: للحصول على نفس قوة الانحناء والالتواء، يزن الأنبوب أقل من القضيب الصلب المكافئ.

المواد والمعايير المطبقة

تتراوح الأحجام القياسية للأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن من حوالي 6 مم إلى 720 مم من القطر الخارجي، مع سمك الجدار من حوالي 1 مم إلى 60 مم اعتمادًا على المطحنة وطريق العملية. يمتد الأنبوب المسحوب على البارد النطاق إلى الأسفل إلى أقطار صغيرة جدًا وجدران رقيقة ذات تسامح محكم.

حسابات الكتلة والضغط

يتم حساب الكتلة النظرية لأنابيب الصلب الكربوني من الأبعاد الاسمية باستخدام العامل القياسي للصلب، وهو 0.02466 كجم لكل مم من سمك الجدار لكل مم من متوسط ​​القطر:

W = 0.02466 × S × (D − S)

حيث W هي الكتلة بالكيلوجرام لكل متر، وD هو القطر الخارجي الاسمي بالملم، وS هو سمك الجدار الاسمي بالملم. بالنسبة لأنبوب بقطر خارجي 60 مم وجدار 4 مم، W=0.02466 × 4 × (60 − 4)=5.52 كجم/م. بالنسبة للأنابيب المجلفنة بالغمس الساخن، يتم تطبيق معامل الوزن C بحوالي 1.03 إلى 1.06 على كتلة الأنبوب الأسود للسماح بطبقة الزنك. يتم عادةً التحقق من قدرة الضغط الداخلي وفقًا للمعايير المعمول بها، على سبيل المثال معادلات التصميم الخاصة بـ API 5L أو شروط تصنيف الضغط الخاصة بـ ASTM A106 وEN 10216.

التطبيقات عبر الصناعة

النفط والغاز: أنابيب الحفر، الغلاف والأنابيب، خطوط التجميع والنقل.

البتروكيماويات والتكرير: تكسير ملفات الفرن، وأنبوب المبادل الحراري، وأنابيب المعالجة.

توليد الطاقة: أنابيب الغلايات وأنابيب التسخين الفائق مصنوعة من الكربون، وسبائك منخفضة-ودرجات مقاومة للصدأ.

الآلات: الأسطوانات الهيدروليكية، وأكمام المحامل، والأنابيب الهيكلية للسيارات والجرارات.

البناء والمرافق:-خطوط السوائل ذات الضغط العالي، وأنابيب الغاز والمياه، والركائز والأعمدة الهيكلية.

الأنابيب الملحومة مقابل الأنابيب الملحومة

لا تحتوي الأنابيب غير الملحومة على وصلة لحام، لذا فهي تتحمل الضغط العالي والتحميل الدوري والالتواء، وهي الخدمة الافتراضية في خدمة قاع البئر ودرجة الحرارة العالية-. الأنابيب الملحومة مصنوعة من لفائف أو لوحة يتم تشكيلها وربطها على طول خط التماس واحد؛ فهو يوفر أقطارًا أكبر وجدرانًا أخف وزنًا وتكلفة أقل للمتر الواحد، كما أنه يهيمن على إمدادات المياه والأساسات والأنابيب العامة ونقل الضغط المنخفض-. هناك اختلاف مهم آخر وهو الحجم: يمكن إنتاج الأنابيب الملحومة بأقطار تتجاوز بكثير الحد العملي للمطحنة غير الملحومة، بينما تحتفظ الأنابيب غير الملحومة بميزة سمك الجدار-للجدار الثقيل-ومهام الضغط العالي-.

التعليمات

س: ما الفرق بين الأنابيب غير الملحومة والأنابيب الملحومة؟
يتم ثقب الأنابيب غير الملحومة من قطعة صلبة وليس بها درزات، مما يمنحها هيكلًا موحدًا ومقاومة أعلى للضغط والتعب. يتم تشكيل الأنابيب الملحومة من لوحة أو شريط ويتم ربطها بواسطة لحام طولي، مما يحد من استخدامها في خدمات الضغط ودرجة الحرارة الأكثر تطلبًا.

س: كيف يتم حساب كتلة الأنبوب غير الملحوم؟
استخدم W=0.02466 × S × (D − S) بسمك الجدار والقطر الخارجي بالملليمتر للحصول على كجم لكل متر. والنتيجة هي كتلة نظرية تعتمد على الأبعاد الاسمية وكثافة الفولاذ البالغة 7850 كجم/م3.

س: ما هي المعايير التي تغطي الأنابيب الفولاذية غير الملحومة؟
ASTM A106 وGB/T 8163 لخدمة السوائل، وGB/T 8162 للاستخدام الهيكلي، وASTM A335 وEN 10216 لخدمة السبائك ذات درجات الحرارة العالية-، وASTM A312 للفولاذ المقاوم للصدأ، وAPI 5L لأنابيب الخطوط.

س: ما هو أقصى قطر للأنبوب غير الملحوم؟
عادة ما يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن بقطر خارجي يصل إلى حوالي 720 مم. يتم توفير الأقطار الأكبر على شكل أنابيب ملحومة، ولهذا السبب تكون خطوط النقل التي يزيد حجمها عن هذا الحجم ملحومة دائمًا تقريبًا.

س: لماذا يتم تلدين أو تطبيع الأنابيب غير الملحومة بعد السحب على البارد؟
يؤدي السحب على البارد إلى تصلب الفولاذ ويترك إجهادًا متبقيًا. يؤدي التلدين أو التطبيع إلى استعادة الليونة وتنقية الحبوب وإعادة الخواص الميكانيكية إلى النطاق المطلوب بواسطة معيار المنتج.

س: ما هو الاختبار الذي يتم إجراؤه على الأنابيب غير الملحومة؟
تشمل الفحوصات النموذجية التحليل الكيميائي، واختبار الشد، واختبار التسطيح والانحناء، واختبار التيار الهيدروستاتيكي أو الدوامي، واختبار الموجات فوق الصوتية، بالإضافة إلى فحص الأبعاد للقطر الخارجي، وسمك الجدار والاستقامة.