طريقة تشكيل ونوع وصلة الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير

في الوقت الحالي، تتمثل عملية الإنتاج الرئيسية فيأنابيب فولاذية ذات قطر كبيرفي بلدي، تُستخدم أنابيب فولاذية كبيرة القطر مدرفلة على الساخن وأنابيب فولاذية ذات قطر كبير مُمددة حراريًا. يبلغ قطر أكبر أنابيب الفولاذ غير الملحومة المُمددة حراريًا من 325 مم إلى 1220 مم، وسماكتها 120 مم. يمكن إنتاج هذه الأنابيب بأحجام غير قياسية. يُطلق على هذا النوع من الأنابيب اسم "الأنابيب المُمددة حراريًا". تُستخدم أنابيب فولاذية ذات كثافة منخفضة نسبيًا ولكنها قابلة للانكماش بشكل كبير لتمديد قطرها عن طريق الدرفلة العرضية أو السحب. تُنهى عملية الدرفلة للأنابيب الخام. في فترة وجيزة، يمكن زيادة سُمك الأنابيب الفولاذية لإنتاج أنابيب غير ملحومة ذات مواصفات خاصة وغير قياسية بتكلفة منخفضة وكفاءة إنتاج عالية، وهو ما يُمثل الاتجاه الحالي في مجال درفلة الأنابيب.

تُعرف الأنابيب الفولاذية ذات الأقطار الكبيرة أيضًا باسم الأنابيب الفولاذية المجلفنة ذات الأقطار الكبيرة، وهي عبارة عن أنابيب فولاذية ملحومة مطلية بطبقات من الجلفنة بالغمس الساخن أو الجلفنة الكهربائية. تُسهم عملية الجلفنة في زيادة مقاومة الأنابيب الفولاذية للتآكل وإطالة عمرها الافتراضي. وتُستخدم الأنابيب المجلفنة على نطاق واسع، فإلى جانب استخدامها كأنابيب نقل للسوائل العامة ذات الضغط المنخفض كالماء والغاز والنفط، تُستخدم أيضًا كأنابيب آبار النفط وخطوط أنابيب النفط في صناعة البترول، وخاصة في حقول النفط البحرية، بالإضافة إلى استخدامها في سخانات النفط وأنابيب التكثيف لمعدات التكويك الكيميائي، وأنابيب التبريد، ومبادلات زيت التقطير وغسل الفحم، وأنابيب دعامات المناجم، وغيرها.

طريقة تشكيل الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير:
1. طريقة التمديد بالدفع الساخن: تتميز معدات التمديد بالدفع بالبساطة، وانخفاض التكلفة، وسهولة الصيانة، والاقتصاد، والمتانة، كما يمكن تعديل مواصفات المنتج بمرونة. لتحضير أنابيب فولاذية ذات أقطار كبيرة ومنتجات مماثلة، يكفي إضافة بعض الملحقات. وهي مناسبة لإنتاج أنابيب فولاذية متوسطة ورفيعة الجدران ذات أقطار كبيرة، ويمكنها أيضاً إنتاج أنابيب ذات جدران سميكة لا تتجاوز قدرة المعدات.
٢. طريقة البثق الساخن: قبل عملية البثق، يجب تشكيل ومعالجة المادة الخام مسبقًا. عند بثق وصلات الأنابيب التي يقل قطرها عن ١٠٠ مم، يكون الاستثمار في المعدات منخفضًا، وهدر المواد أقل، والتكنولوجيا ناضجة نسبيًا. مع ذلك، بمجرد زيادة قطر الأنبوب، تتطلب طريقة البثق الساخن معدات ذات قدرة عالية وحمولة كبيرة، ويجب تحديث نظام التحكم الخاص بها.
3. طريقة التثقيب والدرفلة الساخنة: تعتمد هذه الطريقة بشكل أساسي على الدرفلة الطولية والدرفلة العرضية. وتشمل الدرفلة الطولية والدرفلة العرضية أنواعًا مختلفة، منها درفلة الأنابيب باستخدام مغزل محدود الحركة، ودرفلة الأنابيب باستخدام مغزل محدود الحركة ذي عدد قليل من الصفوف، ودرفلة الأنابيب باستخدام مغزل محدود الحركة ذي ثلاث بكرات، ودرفلة الأنابيب باستخدام مغزل عائم. تتميز هذه الطرق بكفاءة إنتاجية عالية، واستهلاك منخفض للمعادن، وجودة عالية للمنتج، ونظام تحكم فعال، مما يجعلها شائعة الاستخدام على نطاق واسع.

طريقة معالجة الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير:
1. الدرفلة: تمر قطعة معدنية من أنابيب الصلب ذات القطر الكبير عبر الفجوة بين زوج من الأسطوانات الدوارة (بأشكال مختلفة)، فيتقلص مقطعها العرضي نتيجة ضغط الأسطوانات، بينما يزداد طولها. تُعدّ طريقة المعالجة بالضغط الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج أنابيب الصلب ذات القطر الكبير. وتُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لإنتاج قطاعات وألواح وأنابيب الصلب ذات القطر الكبير. وتنقسم إلى الدرفلة على البارد والدرفلة على الساخن.
٢. التشكيل بالحدادة: طريقة معالجة بالضغط تستخدم قوة الصدم الترددية لمطرقة الحدادة أو ضغط المكبس لتحويل الخامة إلى الشكل والحجم المطلوبين. وينقسم عمومًا إلى حداد حر وحداد بالقوالب، ويُستخدم غالبًا لإنتاج مواد ذات أبعاد مقطع عرضي كبيرة، مثل أنابيب الصلب والسبائك الفولاذية الضخمة.
3. السحب؛ هي طريقة معالجة يتم فيها سحب قطعة المعدن المدرفلة (مثل الأنابيب أو المنتجات) عبر فتحة القالب لتقليل مساحة المقطع العرضي وزيادة الطول. وتُستخدم معظم هذه الطرق في عمليات التشكيل على البارد.
٤. البثق: هي طريقة معالجة يتم فيها وضع أنبوب فولاذي ذي قطر كبير في صندوق بثق مغلق، ثم يُضغط على أحد طرفيه لبثق المعدن من فتحة القالب المحددة للحصول على منتج نهائي بنفس الشكل والحجم. تُستخدم هذه الطريقة في الغالب في إنتاج الأنابيب الفولاذية ذات الأقطار الكبيرة المصنوعة من المعادن غير الحديدية.

نوع وصلة الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير:
1. نوع شفة التوصيل السريع لأنبوب فولاذي ذي قطر كبير: يتم إجراء لحام القوس الأرجون الحلقي على الشفة والوصلة، ويتم ضغط الحشية بين الشفتين بواسطة مشبك سريع، والذي يعمل كختم لإكمال وصلة التوصيل.
2. نوع اللحام لأنابيب الصلب ذات القطر الكبير: يتم إجراء لحام القوس الدائري بالأرجون على وصلات الأنابيب من النوع المقبس المعتاد والمطابقة، والتي تعمل كختم وتكمل وصلة المطابقة.
3. نوع الضغط لأنبوب الصلب ذي القطر الكبير: يتم إدخال الأنبوب في وصلة الأنبوب، حيث يكون طرفا وصلة الأنبوب عبارة عن أخاديد بارزة على شكل حرف U، ويتم توصيل حلقة منع التسرب المدمجة عن طريق الضغط على جزء المقبس الخاص بأداة تركيب الأنابيب الخاصة.
4. نوع الضغط لأنبوب الصلب ذي القطر الكبير: أدخل الأنبوب في فوهة وصلة الأنبوب، وثبته بصامولة، واضغط الغلاف عند جزء الفوهة من خلال حلقة منع التسرب بقوة البرغي، والتي تعمل كختم وتكمل وصلة الأنبوب.
5. نوع الوصلات الملولبة المخروطية لأنابيب الصلب ذات القطر الكبير: يتم لحام الغلاف الملولب الخارجي والوصلة المتطابقة بحلقة من لحام القوس الكهربائي بالأرجون، بينما يتم توصيل وصلات الأنابيب الملولبة الداخلية بواسطة لولب مخروطي لإحكام الإغلاق وإتمام الوصلة. يمكن استخدامها في بيئات قاسية مثل هبوط الأساسات، ودرجات الحرارة العالية، والضغط العالي.
6. أنابيب فولاذية كبيرة القطر من نوع الضغط المحدود: تعتمد هذه الأنابيب على وصلة شفة أو حلقة لحام، وتكون طريقة التوصيل وصلة ملولبة أو شبه ملولبة. بعد ضغط حلقة منع التسرب المطاطية بنسبة 20-30%، تدخل في تجويف منع التسرب المعدني. تُستخدم حلقة منع التسرب لحماية عنصر منع التسرب، ويمكن استخدامها في بيئات قاسية مثل هبوط الأساسات، ودرجات الحرارة العالية، والضغط العالي.
7. وصلات الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير القابلة للانكماش الحراري: عند توصيل الأنابيب، يمكن استخدام اللحام في الموقع. ونظرًا لعدم إمكانية التعامل مع نقاط اللحام في موقع البناء، تُستخدم وصلات الأنابيب القابلة للانكماش الحراري كحشوات إضافية، حيث تنكمش بفعل الحرارة لتوفير حشوات محكمة الإغلاق.