أنبوب فولاذي غير ملحوم SA106Cيُعدّ هذا النوع من الفولاذ فولاذًا متخصصًا يُستخدم على نطاق واسع في بيئات الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة. وتحتل خصائصه التقنية وقيمته الصناعية مكانةً لا غنى عنها في قطاعات الطاقة والكيماويات وغيرها. يُنتج هذا الأنبوب الفولاذي وفقًا لمعايير ASTM A106، وينتمي إلى عائلة فولاذ الكربون والمنغنيز. وبفضل مقاومته الممتازة للحرارة والزحف، وقابليته العالية للحام، يُعدّ المادة المفضلة للمعدات الأساسية مثل الغلايات والمُسخّنات الفائقة والمبادلات الحرارية.
من حيث التركيب المادي، يحتوي أنبوب الصلب غير الملحوم SA106C على نسبة كربون تتراوح بين 0.27% و0.93%، ونسبة منغنيز تتراوح بين 0.29% و1.06%. ويضمن التحكم الدقيق في الشوائب، مثل السيليكون والفوسفور والكبريت (بنسبة فوسفور ≤ 0.035% وكبريت ≤ 0.035%)، استقرار المادة في ظروف درجات الحرارة العالية. وبالمقارنة مع فئتي SA106A/B، تتميز الفئة C بمحتوى أعلى من الكربون والمنغنيز، مما ينتج عنه قوة شد ≥ 485 ميجا باسكال، وقوة خضوع ≥ 275 ميجا باسكال، واستطالة ≥ 30%، مما يُمكّنها من تحمل ضغوط تشغيل أعلى. والجدير بالذكر أن هذه المادة تحافظ على خصائص ميكانيكية مستقرة حتى في ظل الخدمة طويلة الأمد عند درجات حرارة أقل من 480 درجة مئوية، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا مستمرًا في درجات حرارة عالية، مثل محطات الطاقة الحرارية.
تُصنع أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C باستخدام الدرفلة على الساخن أو السحب على البارد. في عملية الدرفلة على الساخن، تُسخّن قطعة الصلب إلى حوالي 1200 درجة مئوية، ثم تُثقب وتُدحرج لتشكيل أنبوب ذي سماكة جدار منتظمة. بعد ذلك، تُجرى عمليات التشكيل والتسوية لإتمام عملية الإنتاج. تُنتج هذه العملية أنابيب فولاذية ذات دقة أبعاد عالية وتشطيب سطحي ممتاز، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتطبيقات خطوط الأنابيب ذات الضغط العالي. أما عملية السحب على البارد، فتستخدم التمديد بالقالب في درجة حرارة الغرفة لتحقيق دقة أبعاد أعلى (تصل إلى ±0.05 مم) وسطح داخلي أكثر نعومة (خشونة Ra ≤ 0.8 ميكرومتر)، وهو أمر بالغ الأهمية لتقليل مقاومة تدفق السوائل وخطر الترسيب. بغض النظر عن العملية المستخدمة، يخضع المنتج النهائي لاختبارات صارمة غير مدمرة، بما في ذلك الاختبار بالموجات فوق الصوتية، واختبار التيار الدوامي، والاختبار الهيدروستاتيكي (عادةً عند 1.5 ضعف ضغط التشغيل)، لضمان خلو كل أنبوب من العيوب مثل الشقوق وشوائب الخبث.
تتميز أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C بقدرة فائقة على التكيف مع عمليات اللحام. تُضبط درجات حرارة التسخين المسبق عادةً بين 150 و200 درجة مئوية، مع عدم تجاوز درجات حرارة اللحام بين الطبقات 300 درجة مئوية. ويساهم استخدام أقطاب لحام منخفضة الهيدروجين (مثل E7018) في منع التشققات الباردة بفعالية. تُجرى المعالجة الحرارية اللاحقة للحام (PWHT) عند درجة حرارة تتراوح بين 600 و650 درجة مئوية، مع مدة تثبيت تُحسب بساعة واحدة لكل 25 مم من سُمك الجدار. تُزيل هذه العملية بفعالية الإجهادات المتبقية في اللحام وتُحسّن متانة الوصلة. تشمل المشكلات الشائعة في التطبيقات العملية تليين المنطقة المتأثرة بالحرارة (والذي يمكن التخفيف منه عن طريق التحكم في مدخلات الحرارة ضمن نطاق 15-25 كيلوجول/سم²) وعدم تطابق قوة معدن اللحام مع المعدن الأساسي (يُوصى باستخدام مواد استهلاكية للحام ذات قوة أعلى قليلاً من المعدن الأساسي).
تُستخدم أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C بشكل أساسي في ثلاثة مجالات تطبيقية: في صناعة توليد الطاقة الحرارية، تُستخدم لتصنيع مكونات رئيسية مثل أنابيب البخار الرئيسية وأنابيب إعادة تسخين البخار، حيث تعمل في درجات حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية وضغوط تتجاوز 20 ميجا باسكال. في صناعة البتروكيماويات، تُستخدم بشكل أساسي في البيئات المسببة للتآكل مثل خطوط تغذية مفاعلات الهدرجة ووحدات التكسير ذات درجات الحرارة العالية. في الأنظمة المساعدة لمحطات الطاقة النووية، يمكن استخدام أنابيب الصلب SA106C المعالجة خصيصًا لنقل المواد غير المشعة في الدوائر الثانوية. من المهم ملاحظة أنه عند استخدامها في بيئات تحتوي على الكبريت، يجب إيلاء اهتمام خاص لخطر تشقق التآكل الناتج عن إجهاد الكبريت (SSCC)، والذي يُمنع عادةً عن طريق التحكم في الصلابة (HB ≤ 200) وإجراء معالجة حرارية لتخفيف الإجهاد.
فيما يتعلق بإمدادات السوق، تُقدم كبرى الشركات المصنعة المحلية مجموعة كاملة من المنتجات المتوافقة مع معيار ASTM A106، بمواصفات شائعة تتراوح من Φ18×2 مم إلى Φ630×40 مم. عند الشراء، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لاكتمال وثائق الجودة، بما في ذلك شهادات المواد (التي يجب أن تعكس التركيب الكيميائي الفعلي والخواص الميكانيكية)، وسجلات المعالجة الحرارية، وتقارير الاختبارات غير المتلفة. تتأثر الأسعار بشكل كبير بتقلبات أسعار المواد الخام. بلغ سعر السوق المرجعي في أغسطس 2025 ما يقارب 5500-7500 يوان/طن (يتذبذب حسب المواصفات وحجم الشراء)، وهو ما يمثل انخفاضًا بنسبة 8% تقريبًا مقارنة بالفترة نفسها من العام الماضي. ويرتبط هذا بتعديلات في طاقة إنتاج الصلب العالمية. أما بالنسبة للمخزون، فعادةً ما يمتلك الموردون الرئيسيون مخزونًا من المواصفات القياسية، بينما تتطلب الطلبات الخاصة للأحجام الخاصة فترة تسليم تتراوح بين 15 و30 يومًا.
خلال مرحلة الخدمة والصيانة، تتطلب أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C عمليات فحص دورية تشمل: قياس سُمك الجدار (مع التركيز على مناطق تركيز الإجهاد مثل الأكواع والوصلات الثلاثية؛ ويجب استبدال الأنبوب إذا تجاوز التآكل السنوي 10%)، وفحص الشقوق السطحية (يمكن استخدام اختبار الجسيمات المغناطيسية أو اختبار الاختراق)، والتحليل المعدني (ملاحظة درجة تكوّر البيرلايت؛ ويوصى بالاستبدال إذا كانت الدرجة أعلى من 3). بالنسبة للأنابيب التي تعمل في درجات حرارة عالية لفترات طويلة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لأضرار الزحف. يجب تقييم تدهور المادة من خلال التحليل المعدني المركب أو اختبار الصلابة. تشمل توصيات الصيانة الوقائية إنشاء أرشيف كامل لخط الأنابيب (بما في ذلك البيانات الأصلية وسجلات الصيانة)، وإجراء فحص شامل كل ثلاث سنوات، والتحكم بدقة في معدل تغير درجة الحرارة (≤ 50 درجة مئوية/ساعة) أثناء بدء التشغيل والإيقاف.
من الناحية التقنية، يجري تطوير مادة SA106C في اتجاهين: أولهما، تطوير نسخ محسّنة منها مُعالجة بعناصر دقيقة (مثل النيوبيوم والفاناديوم) لرفع درجة الحرارة المسموح بها إلى ما يزيد عن 500 درجة مئوية؛ وثانيهما، تطوير أنظمة مراقبة ذكية تستخدم مستشعرات الألياف الضوئية لمراقبة إجهاد الأنابيب وتوزيع درجة الحرارة في الوقت الفعلي. ستعزز هذه الابتكارات من إمكانات استخدام أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C في معدات الطاقة المتقدمة، مثل وحدات المعالجة فوق الحرجة. علاوة على ذلك، تدفع اللوائح البيئية المتزايدة الصرامة المصنّعين إلى تحسين عملياتهم. ويستخدم المصنّعون الرائدون الآن الغاز الطبيعي بدلاً من غاز أفران الكوك للتدفئة، مما يقلل انبعاثات الكربون بأكثر من 30%.
تجدر الإشارة إلى أنه في التطبيقات الهندسية العملية، غالبًا ما يتطلب الأمر دمج أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C مع مواد أخرى. فعلى سبيل المثال، عند توصيلها بفولاذ عالي السبائك مثل P91، يلزم استخدام وصلات انتقالية (مثل مواد اللحام Inconel 82/182) للحد من اختلافات التمدد الحراري. وعند توصيلها بشفاه من الفولاذ الكربوني، يجب الانتباه إلى التآكل الكهروكيميائي، ويمكن استخدام حشيات عازلة للعزل. ترتبط هذه التفاصيل ارتباطًا مباشرًا بسلامة نظام الأنابيب بأكمله وعمره التشغيلي.
بشكل عام، لا تزال أنابيب الصلب غير الملحومة SA106C، كمادة تقليدية، تلعب دورًا محوريًا في النظام الصناعي الحديث. وسيستمر تحسين أدائها وتطوير تطبيقاتها في دفع عجلة التقدم التكنولوجي في معدات الطاقة. ولتحقيق أقصى استفادة من هذه المادة عالية الجودة، يجب على المستخدمين فهم معاييرها ومواصفاتها فهمًا كاملًا أثناء اختيارها واستخدامها، وتطوير حلول مخصصة بناءً على ظروف التشغيل المحددة.
تاريخ النشر: 18 أغسطس 2025