عملية تصنيع تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني

تعتبر تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني مكونات أساسية في أنظمة الأنابيب المستخدمة لتوصيل الأنابيب أو تفرعها أو تحويلها أو تغيير قطرها. تتضمن عملية تصنيعها مجموعة متنوعة من العمليات الفنية، وتختلف الخطوات المحددة وفقًا لنوع تجهيزات الأنابيب (مثل المرفقين، والمحاور، والحواف، والمخفضات، وما إلى ذلك) واستخداماتها. فيما يلي تفاصيل عملية التصنيع النموذجية لتجهيزات أنابيب الفولاذ الكربوني:

 1. اختيار المواد وإعدادها

1. المواد الخام

 اختر مواد الفولاذ الكربوني التي تلبي المعايير (مثل ASTM A234، A105، A106، وما إلى ذلك)، والدرجات المستخدمة بشكل شائع هي 20#، Q235، Q345، وما إلى ذلك.

 تشتمل أشكال المواد الخام على أنابيب الصلب غير الملحومة، وأنابيب الصلب الملحومة، والألواح الفولاذية أو قضبان الصلب.

 يجب أن تجتاز المواد تحليل التركيب الكيميائي واختبار الخصائص الميكانيكية للتأكد من أن المعلمات مثل محتوى الكربون وقوة الشد والاستطالة تلبي المعايير.

2. المعالجة المسبقة

 تحتاج الأطباق أو الأنابيب إلى تنظيف سطحي (مثل التنظيف بالرمل أو التخليل) لإزالة الرواسب الأكسيدية والشوائب.

 القطع: وفقًا لمتطلبات حجم تجهيزات الأنابيب، استخدم القطع باللهب أو القطع بالبلازما أو النشر لقطع المواد.

 2. عملية التشكيل

يعد التشكيل الخطوة الأساسية في تصنيع تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني. تستخدم أنواع مختلفة من تجهيزات الأنابيب طرق تشكيل مختلفة:

 1. التشكيل الحراري (ينطبق على المرفقين، والمحاور، والمخفضات، وما إلى ذلك)

 الانحناء بالدفع الساخن

 يتم تسخين الأنبوب الفولاذي إلى حالة بلاستيكية (حوالي 900-1200 درجة مئوية)، ويتم دفع قطعة الأنبوب إلى القالب بواسطة دافع هيدروليكي لثنيها إلى الشكل.

 مناسب للمرفقين ذات القطر الكبير (مثل المرفقين ذات نصف القطر الطويل).

 الضغط الساخن

 يتم وضع الأنبوب المسخن في قالب ثم يتم ضغطه ليتخذ شكلًا معينًا باستخدام مكبس. ويستخدم هذا عادةً في الأنابيب الملولبة والمخفضة وما إلى ذلك.

 المزايا: دقة عالية في التشكيل، مناسبة للأشكال المعقدة.

 الانحناء الحثي

 يتم تسخين الأنبوب الفولاذي محليًا وثنيه باردًا أو ساخنًا بواسطة آلة ثني الأنابيب، وهي مناسبة للدفعات الصغيرة أو ثني الأنابيب ذات نصف القطر الكبير.

2. التشكيل البارد (مناسب لتركيبات الأنابيب ذات الحجم الصغير)

 يتم تشكيلها عن طريق البثق أو الختم أو الغزل في درجة حرارة الغرفة، مثل المرفقين أو أغطية الأنابيب ذات القطر الصغير.

 المزايا: لا يتطلب التدفئة، تكلفة منخفضة، ولكن يجب أن تتمتع المادة بقدرة جيدة على السحب.

3. التشكيل (ينطبق على الشفاه والمقابس وما إلى ذلك)

 يتم تسخين كتلة الفولاذ وتشكيلها باستخدام مكبس التشكيل، وهو مناسب لتركيبات الأنابيب ذات الضغط العالي أو الجدران السميكة.

 يمكن للتشكيل أن يحسن بنية الحبوب ويحسن القوة ومقاومة التعب.

4. تشكيل اللحام (مناسب للأنابيب ذات القطر الكبير أو الشكل الخاص)

 يتم دمج أجزاء متعددة في شكل واحد من خلال عملية اللحام، مثل تركيبات اللحام الطرفي.

 طرق اللحام الشائعة: TIG (لحام قوس الأرجون)، MIG (لحام القوس المعدني)، لحام القوس المغمور (SAW)، إلخ.

 3. المعالجة الحرارية

 الهدف: إزالة الإجهاد المتبقي الناتج أثناء عملية التشكيل وتحسين الخصائص الميكانيكية للمادة.

 العمليات المشتركة:

 1. التطبيع: التسخين إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة (حوالي 900 درجة مئوية) والتبريد بالهواء لتوحيد بنية الحبوب.

 2. التلطيف: تقليل الصلابة وزيادة المتانة، مناسب للفولاذ عالي الكربون.

 3. التلدين: إزالة التصلب الناتج عن العمل البارد واستعادة مرونة المواد.

 4. التبريد + التلطيف (Q&T): يستخدم لتجهيزات الأنابيب ذات متطلبات القوة العالية.

 4. التصنيع

1. الخراطة/الطحن: تشطيب أسطح مانعة التسرب للشفة والواجهات الملولبة والأجزاء الأخرى لضمان دقة الأبعاد.

2. الحفر: يستخدم لمعالجة ثقب مسامير الحافة.

3. معالجة الأخاديد: قم بإعداد الأخاديد (مثل الأخاديد على شكل حرف V والأخاديد على شكل حرف U) لنهاية اللحام لضمان جودة اللحام.

 5. معالجة السطح

1. التنظيف بالرمل/التنظيف بالرصاص: إزالة طبقة أكسيد السطح وزيادة خشونة السطح لتسهيل عملية الطلاء اللاحقة.

2. تطبيق طبقة مضادة للتآكل: رش طلاء مضاد للصدأ أو طلاء مجلفن أو إيبوكسي لتحسين مقاومة التآكل.

3. التخليل السلبي: إزالة الشوائب السطحية وتشكيل فيلم التخليل (مناسب للبيئات الخاصة).

 6. التفتيش والاختبار

1. اكتشاف الأبعاد: استخدم أدوات مثل الفرجار وآلات القياس الإحداثية للتحقق من الأبعاد الهندسية لتركيبات الأنابيب.

2. الاختبار غير المدمر (NDT):

 الاختبار التصويري (RT): التحقق من العيوب الداخلية (مثل المسام والشقوق).

 الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT): يكتشف عدم التجانس الداخلي في المواد.

 اختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) أو اختبار الاختراق (PT): يكتشف الشقوق السطحية.

3. اختبار الضغط: قم بإجراء اختبار ضغط الماء أو ضغط الهواء للتحقق من قدرة تحمل الضغط.

4. إعادة اختبار التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية: التأكد من أن المادة تلبي المتطلبات القياسية.

 7. وضع العلامات والتغليف

 قم بوضع علامة على تجهيزات الأنابيب وفقًا للمعايير (مثل ASME B16.9) للإشارة إلى معلومات مثل المادة والمواصفات ومعدل الضغط وما إلى ذلك.

 يتم التغليف في صناديق خشبية أو مجمعة لمنع الصدمات أثناء النقل.

 8. اقتراحات التطبيق والاختيار

 بيئة الضغط العالي: يفضل استخدام تجهيزات الأنابيب الفولاذية غير الملحومة أو تجهيزات الأنابيب المزورة.

 بيئة درجة الحرارة المنخفضة: يجب اختيار الفولاذ الكربوني ذو درجة الحرارة المنخفضة (مثل ASTM A420 WPL6).

 البيئة المسببة للتآكل: يوصى بإضافة طلاء مضاد للتآكل أو استخدام تجهيزات أنابيب الفولاذ السبائكي.

 تلخيص

تجمع عملية تصنيع تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربوني بين علم المواد والمعالجة الحرارية وتكنولوجيا اللحام والاختبار الدقيق. وترتبط جودتها بشكل مباشر بسلامة وعمر نظام الأنابيب. عند الاختيار، من الضروري الأخذ بعين الاعتبار الضغط ودرجة الحرارة وخصائص الوسيط والتكلفة بشكل شامل، واتباع المعايير الدولية ذات الصلة (مثل ASME، EN، GB، وما إلى ذلك).