يتم إنتاج الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بدون لحامات من خلال سلسلة من الخطوات التي تتضمن التسخين والثقب والدرفلة والتشطيب لإنشاء أنابيب بدون لحامات. فيما يلي شرح مفصل لعملية الإنتاج، متبوعًا بأساليب الاختبار والمعايير التي تضمن جودتها.
عملية إنتاج الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ بدون لحامات
إعداد المواد الخام
إعداد القضبان:يتم اختيار قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ (قضبان صلبة أسطوانية) وقطعها بالطول المطلوب. يتم فحص القضبان بحثًا عن عيوب السطح وإعدادها للتسخين.
التدفئة
تسخين البِلِيتيتم تسخين السبيكة في فرن الموقد الدوار أو فرن الحث إلى درجة حرارة تبلغ عادة حوالي 1200 درجة - 1300 درجة (2192 درجة فهرنهايت - 2372 درجة فهرنهايت) لتليين المعدن وجعله أكثر قابلية للتشغيل.
ثقب
عملية الثقب:يتم نقل السبيكة المسخنة إلى مطحنة ثقب حيث يتم ثقبها باستخدام مثقب دوار أو مطحنة ثقب مانسمان. يتم تدوير السبيكة ودفعها فوق عمود ثقب أو سدادة لإنشاء غلاف مجوف. يؤدي هذا إلى تكوين الأنبوب الخشن بمركز مجوف أولي.
التدحرج
الاستطالة أو درفلة مطحنة بيلجر:يتم لف الغلاف المجوف في آلة إطالة أو آلة ثني لتقليل القطر وسمك الجدار بشكل أكبر. يمر الأنبوب عبر سلسلة من الحوامل الدوارة ذات الأسطوانات المدببة التي تقلل سمكه تدريجيًا وتطيل طوله.
عملية مطحنة المندريل:يتم إدخال قضيب أسطواني طويل في الأنبوب المجوف أثناء مروره عبر الحوامل الدوارة. يساعد هذا في تحقيق الأبعاد الداخلية والخارجية المطلوبة مع الحفاظ على سطح داخلي أملس.
تحديد الحجم وتقليل التمدد
مطحنة التحجيم:يمر الأنبوب عبر مطحنة تحديد الحجم لتحقيق القطر الخارجي الدقيق وسمك الجدار. تضمن عملية تحديد الحجم دقة الأبعاد.
مطحنة تقليل التمدد:في بعض الحالات، يخضع الأنبوب لعملية تقليل التمدد، حيث يتم تقليل قطره بشكل أكبر وضبط سمكه.
المعالجة الحرارية
التلدين:يتم إخضاع الأنبوب للمعالجة الحرارية أو التلدين لتخفيف الضغوط الداخلية وتعزيز اللدونة وتحسين الخواص الميكانيكية. تتضمن عملية التلدين تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة معينة ثم تبريده بسرعة (تبريد) أو ببطء، اعتمادًا على الخواص المطلوبة.
تقويم و قص
تقويم:يتم تمرير الأنبوب عبر آلة التقويم لتصحيح أي انحناءات أو انحرافات عن الشكل المطلوب.
القطع:يتم قطع الأنابيب إلى الأطوال المطلوبة باستخدام آلات القطع، مثل المناشير أو قواطع اللهب.
تشطيب السطح
إزالة الترسبات والتخليل:يتم تنظيف سطح الأنبوب باستخدام المحاليل الحمضية (التخليل) أو التفجير الكاشط لإزالة الترسبات والأكاسيد والشوائب الأخرى.
تلميع:يتم تلميع الأنبوب لتحقيق التشطيب السطحي المطلوب، وخاصة للتطبيقات التي يكون فيها التشطيب الناعم أمرًا بالغ الأهمية.
التفتيش والاختبار
التفتيش البصري والبعدي:يتم فحص الأنابيب بصريًا بحثًا عن عيوب السطح، ويتم التحقق من أبعادها للتأكد من أنها تلبي المواصفات المطلوبة.
طرق الاختبار والمعايير لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة
تخضع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة لمجموعة من الاختبارات للتحقق من جودتها وتوافقها مع المعايير.
طرق الاختبار الشائعة:
الاختبار غير المدمر (NDT):
الاختبار بالموجات فوق الصوتية:يستخدم موجات صوتية عالية التردد للكشف عن العيوب الداخلية أو الانقطاعات.
اختبار التيار الدوامي (ECT):يكتشف العيوب السطحية والقريبة من السطح باستخدام الحث الكهرومغناطيسي.
فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI):يكتشف انقطاعات السطح وتحت السطح قليلاً باستخدام المجالات المغناطيسية وجزيئات الحديد (ينطبق فقط على المواد المغناطيسية الحديدية).
فحص الصبغة النافذة (DPI):يستخدم سائلًا نافذًا للكشف عن عيوب السطح التي قد لا تكون مرئية للعين المجردة.
الاختبار التدميري:
اختبار الشد:يقيس قوة الأنبوب عن طريق سحبه حتى ينكسر.
اختبار الصلابة:يحدد مقاومة المادة للتآكل.
اختبار التسطيح:يقوم بتقييم قدرة الأنبوب على تحمل التسطيح دون حدوث تشقق.
اختبار الانحناء:يقوم بتقييم ليونة الأنبوب وقدرته على تحمل الانحناء دون أن ينكسر.
اختبار التأثير:يقوم بتقييم صلابة الأنبوب أو قدرته على امتصاص الطاقة أثناء الكسر.
الاختبار الهيدروستاتيكي:
يتم ملء الأنبوب بالماء أو سائل آخر ويتم ضغطه للتحقق من وجود تسربات أو عيوب أو نقاط ضعف هيكلية. يتم التحقق من قدرة الأنبوب على تحمل أقصى ضغط مُقدر له.
معايير أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة:
تحدد العديد من المعايير الدولية متطلبات التصنيع والاختبار والجودة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة:
معايير ASTM:
معايير ASTM A312:المواصفة القياسية للأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ الأوستنيتي الملحومة وغير الملحومة والمُصنعة بالبرودة الشديدة.
معايير ASTM A213:المواصفة القياسية لأنابيب الغلايات والمسخنات والمبادلات الحرارية المصنوعة من سبائك الفولاذ الفريتي والأوستنيتي بدون لحامات.
معايير ASTM A269:المواصفة القياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الملحومة وغير الملحومة للخدمة العامة.
معايير ASTM A790:المواصفة القياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي/الأستينيتي الملحومة والخالية من اللحامات.
معايير ASME:
معايير الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين SA312، SA213، SA269، SA790:هذه المواصفات تعادل معايير ASTM ولكن نشرتها الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين لاستخدامها في تطبيقات أنابيب الضغط.
معايير EN (المعايير الأوروبية):
عربي 10216-5:أنابيب فولاذية بدون لحامات لأغراض الضغط - الشروط الفنية للتسليم - الجزء 5: أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.
عربي 10297-2:أنابيب فولاذية دائرية بدون لحامات للأغراض الميكانيكية والهندسية العامة – شروط التسليم الفنية – الجزء 2: الفولاذ المقاوم للصدأ.
معايير الأيزو:
ايزو 1127:أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ - الأبعاد والتسامحات والكتل التقليدية لكل وحدة طول.
ايزو 2037:أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لصناعة الأغذية.
توفر هذه المعايير إرشادات لخصائص المواد والأبعاد والتسامحات والتشطيب السطحي والخصائص الميكانيكية وطرق الاختبار لضمان أن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة تلبي معايير الأداء والسلامة المطلوبة لتطبيقاتها المقصودة.