الأنابيب الفولاذية وعمليات التصنيع

مقدمة

كما أدى ظهور تكنولوجيا الدرفلة وتطورها خلال النصف الأول من القرن التاسع عشر إلى ظهور التصنيع الصناعي للأنابيب والأنابيب. في البداية، تم تشكيل شرائح من الصفائح الملفوفة في مقطع عرضي دائري عن طريق ترتيبات قمع أو لفات، ثم يتم لحامها بعقب أو لفة بنفس الحرارة (عملية اللحام بالحدادة).

في نهاية القرن، أصبحت العمليات المختلفة متاحة لتصنيع الأنابيب والأنابيب غير الملحومة، مع زيادة أحجام الإنتاج بسرعة خلال فترة قصيرة نسبيًا. على الرغم من تطبيق عمليات اللحام الأخرى، أدى التطوير المستمر والتحسين الإضافي للتقنيات غير الملحومة إلى إخراج الأنابيب الملحومة بالكامل تقريبًا من السوق، مما أدى إلى سيطرة الأنابيب والأنابيب غير الملحومة حتى الحرب العالمية الثانية.

خلال الفترة اللاحقة، أدت نتائج البحث في تكنولوجيا اللحام إلى تحسن في ثروات الأنابيب الملحومة، مع ازدهار أعمال التطوير التي تلت ذلك وانتشار العديد من عمليات لحام الأنابيب على نطاق واسع. حاليًا، يتم احتساب حوالي ثلثي إنتاج أنابيب الصلب في العالم من خلال عمليات اللحام. ومع ذلك، فإن حوالي ربع هذا الرقم يأخذ شكل ما يسمى بأنابيب الخطوط ذات القطر الكبير في نطاقات الحجم خارج تلك التي تكون مجدية اقتصاديًا في تصنيع الأنابيب والأنابيب غير الملحومة.

التعليق الألماني رائع...أتمنى أن تفهم ما يقوله المتحدث وما يظهره (-:

الأنابيب والأنابيب غير الملحومة

ظهرت عمليات تصنيع الأنابيب غير الملحومة الرئيسية إلى حيز الوجود في نهاية القرن التاسع عشر. مع انتهاء صلاحية حقوق براءات الاختراع والملكية، أصبحت التطورات الموازية المختلفة التي تم اتباعها في البداية أقل وضوحًا وتم دمج مراحل تشكيلها الفردية في عمليات جديدة. اليوم، تطورت الحالة الفنية إلى درجة يتم فيها إعطاء الأفضلية للعمليات الحديثة عالية الأداء التالية:

تتراوح عملية لف الشياق المستمر وعملية مقعد الدفع في الحجم من تقريبًا. القطر الخارجي 21 إلى 178 ملم.

مطحنة التوصيل متعددة الحامل (MPM) مع شريط شياق عائم متحكم فيه (مقيد) وعملية مطحنة التوصيل في نطاق الحجم من تقريبًا. القطر الخارجي 140 إلى 406 ملم.

تتراوح عملية الثقب المتقاطع والدحرجة في الحجم من تقريبًا. القطر الخارجي 250 إلى 660 ملم.

عملية مطحنة مغزل

في عملية مطحنة الشياق، يتم استخدام جولة صلبة (البليت). يتم تسخينه في فرن تسخين الموقد الدوار ثم يتم ثقبه بواسطة ثاقب. يتم دحرجة البليت المثقوب أو القشرة المجوفة بواسطة مطحنة شياق لتقليل القطر الخارجي وسمك الجدار الذي يشكل أنبوبًا أمًا متعدد الأطوال. تتم إعادة تسخين الأنبوب الأم وتقليله إلى أبعاد محددة بواسطة مخفض التمدد. يتم بعد ذلك تبريد الأنبوب، وقطعه، وتسويته، وإخضاعه لعمليات التشطيب والفحص قبل الشحن.

* ملاحظة: تتم العمليات التي تحمل علامة النجمة وفقًا للمواصفات و/أو متطلبات العميل

عملية مطحنة المكونات مانسمان

عملية مطحنة التوصيل، يتم استخدام جولة صلبة (البليت). يتم تسخينه بشكل موحد في فرن تسخين الموقد الدوار ثم يتم ثقبه بواسطة ثاقب مانسمان. يتم لف البليت المثقوب أو القشرة المجوفة بقطر خارجي وسمك الجدار. يتم صقل الأنبوب المدرفل في نفس الوقت من الداخل والخارج بواسطة آلة اللف. يتم بعد ذلك تحديد حجم الأنبوب الملفوف بواسطة مطحنة التحجيم للأبعاد المحددة. من هذه الخطوة يمر الأنبوب عبر جهاز تمليس الشعر. هذه العملية تكمل العمل الساخن للأنبوب. الأنبوب (يشار إليه بالأنبوب الأم) بعد الانتهاء والفحص، يصبح منتجًا نهائيًا.

الأنابيب والأنابيب الملحومة

منذ أن أصبح من الممكن تصنيع الشريط واللوحة، حاول الناس باستمرار ثني المادة وتوصيل حوافها من أجل تصنيع الأنابيب والأنابيب. وأدى ذلك إلى تطوير أقدم عملية لحام، وهي عملية اللحام بالطرق، والتي يعود تاريخها إلى أكثر من 150 عامًا.

في عام 1825، حصل تاجر الأدوات الحديدية البريطاني جيمس وايتهاوس على براءة اختراع لتصنيع الأنابيب الملحومة. تتكون العملية من تشكيل صفائح معدنية فردية فوق شياق لإنتاج أنبوب مفتوح التماس، ثم تسخين حواف التزاوج للوصلة المفتوحة ولحامها عن طريق ضغطها معًا ميكانيكيًا في مقعد السحب.

تطورت التكنولوجيا إلى درجة أنه يمكن تشكيل الشريط ولحامه في مسار واحد في فرن اللحام. بلغ تطوير مفهوم اللحام التناكبي ذروته في عام 1931 في عملية فريتز-مون التي ابتكرها جي مون، وهو أمريكي، وزميله الألماني فريتز.

ولا تزال خطوط اللحام التي تستخدم هذه العملية تعمل بنجاح حتى يومنا هذا في تصنيع الأنابيب التي تصل أقطارها الخارجية إلى حوالي. 114 ملم. وبصرف النظر عن تقنية اللحام بالضغط الساخن هذه، والتي يتم فيها تسخين الشريط في الفرن إلى درجة حرارة اللحام، فقد ابتكر الأمريكي إي. طومسون العديد من العمليات الأخرى بين عامي 1886 و1890 لتمكين لحام المعادن كهربائيًا. كان أساس ذلك هو الخاصية التي اكتشفها جيمس ب. جول والتي بموجبها يمر تيار كهربائي عبر موصل يؤدي إلى تسخينه بسبب مقاومته الكهربائية.

في عام 1898، حصلت شركة Standard Tool Company بالولايات المتحدة الأمريكية على براءة اختراع تغطي تطبيق اللحام بالمقاومة الكهربائية في تصنيع الأنابيب والأنابيب. تلقى إنتاج الأنابيب والأنابيب الملحومة بالمقاومة الكهربائية دفعة كبيرة في الولايات المتحدة، وبعد ذلك بكثير في ألمانيا، بعد إنشاء مصانع درفلة الشريط الساخن المستمرة لإنتاج المواد الأولية السائبة اللازمة للتصنيع على نطاق واسع. خلال الحرب العالمية الثانية، تم اختراع عملية اللحام بقوس الأرجون - مرة أخرى في الولايات المتحدة - والتي مكنت من اللحام الفعال للمغنيسيوم في بناء الطائرات.

ونتيجة لهذا التطور، تم تطوير العديد من عمليات اللحام المحمية بالغاز، في الغالب لإنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. في أعقاب التطورات بعيدة المدى التي حدثت في قطاع الطاقة في الثلاثين عامًا الماضية، وما نتج عن ذلك من بناء منشآت كبيرة - سعة خطوط الأنابيب لمسافات طويلة، اكتسبت عملية اللحام بالقوس المغمور مكانة بارزة في لحام أنابيب الخطوط بأقطار تزيد عن حوالي. 500 ملم.

مطحنة أنابيب اللحام الكهربائية

يتم تشكيل الشريط الفولاذي في الملف، والذي تم شقه إلى العرض المطلوب من شريط عريض، من خلال سلسلة من لفات التشكيل في غلاف متعدد الطول. يتم ربط الحواف الطولية بشكل مستمر عن طريق اللحام بالمقاومة/الحث عالي التردد.
يتم بعد ذلك معالجة لحام الغلاف متعدد الأطوال كهربائيًا، وتحديد حجمه وتقطيعه إلى أطوال محددة بواسطة آلة قطع طائرة. يتم تقويم الأنبوب المقطوع وتربيعه من كلا الطرفين.
ويتبع هذه العمليات الفحص بالموجات فوق الصوتية أو الاختبار الهيدروستاتيكي.