كيف يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة الشائعة
يتم تصنيع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بدون وصلة لحام طولية أو حلزونية، مما يجعلها المنتج المفضل للخدمة الحرجة-الضغط العالي ودرجة الحرارة-والكلال-. طرق الإنتاج الأكثر شيوعًا هي الدرفلة على الساخن، حيث يتم ثقب قطعة معدنية مستديرة صلبة وتمديدها إلى أنبوب مجوف، والتشطيب على البارد، حيث يتم سحب أو دحرجة الأنابيب المدرفلة على الساخن- إلى أبعاد أكثر إحكامًا وجودة سطح أفضل. تحدد المعايير مثل ASTM A106 وAPI 5L وGB/T 8162 الدرجات والأبعاد ومتطلبات الاختبار للأنابيب غير الملحومة المستخدمة في الغلايات والمصفاة والخدمات الميكانيكية والهيكلية.
طريق الإنتاج المدرفلة على الساخن-
يتم تصنيع الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على الساخن- من قطع معدنية مستديرة يتم صبها بشكل مستمر. خطوات العملية الرئيسية هي:
فحص الخامات وتكييفها، بما في ذلك طحن السطح للعيوب؛
التسخين في فرن الموقد الدوار إلى درجة حرارة التدحرج؛
الثقب الدوار، حيث يتم عمل قطعة الحديد الساخنة فوق سدادة لتشكيل غلاف مجوف؛
الاستطالة من خلال مطحنة الشياق أو مطحنة التوصيل لتقليل سمك الجدار وزيادة الطول؛
تمديد الحد أو التحجيم إلى القطر الخارجي النهائي؛
التبريد، والاستقامة، والقطع، والواجهة النهائية؛
المعالجة الحرارية، التطبيع عادة، حيث تتطلب المواصفات ذلك.
يمكن أن تؤدي كل خطوة إلى ظهور عيوب في حالة انحراف معلمات العملية، ولهذا السبب تقوم المطاحن التي تهتم بالجودة بفحص قطعة الخام قبل الدرفلة واختبار الأنبوب النهائي بعد ذلك.
العيوب في كل مرحلة من مراحل الإنتاج
عيوب الخام الخام
يمكن أن تحمل قطع الصب المستمر الشقوق السطحية، وانحباس الخبث السطحي، والكربنة، وتسلل النحاس، والفصل المركزي، والفصل الداخلي. تبقى هذه العيوب في الأنبوب النهائي إذا لم تتم إزالتها قبل التدحرج. عادةً ما يتم طحن عيوب السطح أثناء تكييف الخام، في حين لا يمكن التحكم في الفصل الداخلي إلا من خلال معلمات الصب مثل معدل التبريد والتحريك الكهرومغناطيسي.
-عيوب التدحرج الساخنة
يمكن أن يؤدي الدرفلة على الساخن إلى حدوث خدوش على السطح، وتشوهات، وعدم-تجانس أو انخفاض في سمك الجدار. يمكن أن تتسبب اللفات المنحرفة، أو الأدلة البالية، أو درجة الحرارة غير المستقرة في الانحراف المركزي، حيث يكون أحد جوانب جدار الأنبوب أرق من الجانب الآخر. إن الانحراف مهم لأن أنحف نقطة تتحكم في معدل الضغط.
عيوب المعالجة والحرارة-المعالجة
يمكن أن تؤدي معالجة ما بعد الدرفلة- إلى حدوث تشققات في السطح، وهياكل مجهرية غير طبيعية نتيجة للمعالجة الحرارية غير الصحيحة، وقوة إنتاج منخفضة من المعالجة السفلية-، وضعف دقة تصنيع الخيوط في نهايات الأنابيب. تعد انحرافات المعالجة الحرارية خطيرة بشكل خاص لأنها تؤثر على المقطع العرضي - بالكامل ولا يمكن إصلاحها عن طريق طحن السطح.
مراقبة الجودة والاختبار الهيدروستاتيكي
قبل الإطلاق، يتم التحقق من الأنابيب غير الملحومة من خلال مجموعة من الاختبارات:
التحليل الكيميائي للحرارة، والاختبارات الميكانيكية على العينات بما في ذلك الشد، والإنتاج، والاستطالة، والتأثير حيثما كان ذلك محددًا؛
الاختبار الهيدروستاتيكي لكل طول، حيث يتم ملء الأنبوب بالماء وضغطه إلى ضغط الاختبار المحدد، وهي الطريقة القياسية للتحقق من سلامة الضغط؛
-الفحص غير المدمر مثل اختبار الموجات فوق الصوتية أو التيار الدوامي-للطول الكامل؛
فحص الأبعاد على القطر الخارجي، وسمك الجدار، والاستقامة، وإعداد النهاية.
غالبًا ما يمكن إرجاع الانفجار أثناء الاختبار الهيدروستاتيكي إلى أحد العيوب الموصوفة أعلاه، وهذا هو سبب أهمية تسلسل الفحص: عادةً ما يتم اكتشاف قطعة معدنية معيبة، أو ممر متدحرج يقدم لفة، بواسطة NDT أو عن طريق الاختبار نفسه قبل مغادرة الأنبوب للمصنع.
تحدي الأنابيب الصاعدة HP/HT في المياه العميقة
تدفع أجهزة رفع المياه العميقة-الضغط/الحرارة العالية-(HP/HT) الأنابيب غير الملحومة إلى أقصى حدودها. نظرًا لأن الروافع يجب أن تتحمل ضغطًا داخليًا مرتفعًا جدًا وضغطًا هيدروستاتيكيًا خارجيًا، فإن المواد التقليدية القوية تتطلب جدرانًا ثقيلة جدًا. بالنسبة للرافعة ذات القطر الخارجي من 8 إلى 10 بوصة، يمكن أن يصل سمك الجدار إلى حوالي 50 مم. تتحدى هذه الجدران الثقيلة حدود التصنيع، وتجعل اللحام صعبًا، وتزيد من حمولة السفينة، وتتطلب توترًا عاليًا جدًا عند التركيب. ولهذا السبب تقوم مشاريع HP/HT بتقييم درجات القوة الأعلى-والتحجيم الدقيق في وقت مبكر من مرحلة التصميم.
التعليمات
ما هو الفرق بين الأنابيب الملحومة وغير الملحومة؟
يتم ثقب الأنابيب غير الملحومة وتشكيلها من قطعة صلبة بدون لحام طولي، في حين يتم تشكيل الأنابيب الملحومة من شريط أو لوحة ويتم ربطها على طول خط التماس. يُفضل استخدام الأنابيب غير الملحومة لخدمة الضغط العالي-ودرجة الحرارة العالية-لأنه لا توجد منطقة لحام لفحصها أو إضعافها.
لماذا يتم فحص الخامات قبل المتداول؟
يمكن أن تتحمل عيوب الخام مثل الشقوق السطحية والخبث والفصل عند التدحرج وتظهر في الأنبوب النهائي. يؤدي تكييف الخام قبل الثقب إلى إزالة عيوب السطح عند أرخص نقطة في العملية ويمنع حدوث فشل في المراحل النهائية.
ما الذي يسبب الانحراف في سمك الجدار في الأنابيب غير الملحومة؟
عادةً ما يحدث الانحراف المركزي بسبب ظروف الثقب أو الاستطالة غير المستقرة، بما في ذلك تآكل اللفة، أو اختلاف درجة الحرارة، أو محاذاة الأدوات غير الصحيحة. تحدد أنحف نقطة في الجدار معدل الضغط، لذلك تتحكم المطاحن في الانحراف عن طريق أخذ عينات أبعاد صارمة.
كيف يتم اختبار الأنابيب غير الملحومة الهيدروستاتيكية؟
يتم ملء كل طول بالماء، وتهويته، وضغطه إلى ضغط الاختبار المحسوب من أبعاد الأنبوب ومواصفاته، وعادةً ما يتراوح من 60 إلى 80 بالمائة من قوة الخضوع المحددة، ويتم الاحتفاظ به لفترة السكون المطلوبة بينما تراقب الطاحونة التسرب.
لماذا تعتبر الأنابيب الصاعدة HP/HT ثقيلة جدًا؟
إن الجمع بين الضغط الداخلي العالي والضغط الخارجي للمياه العميقة يتطلب جدارًا سميكًا. بالنسبة للدرجات التقليدية، يمكن أن يتطلب حامل OD مقاس 8-10 بوصة جدرانًا تقترب من 50 مم، مما يزيد الوزن وصعوبة اللحام وتوتر التثبيت.
ما هي المعالجة الحرارية الطبيعية للأنابيب الكربونية غير الملحومة؟
التطبيع هو المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا لأنابيب الفولاذ الكربوني غير الملحومة، مما يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب بعد التدحرج. قد يتم إخماد وتلطيف الدرجات الأعلى، في حين يتم عادةً تسوية الأنابيب النهائية على البارد-أو تخفيف الضغط بعد الرسم.
