تكنولوجيا تصنيع الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور الطولي ذات القطر الكبير

القطر الكبيرأنبوب فولاذي ذو لحام مستقيم مغموروهي مسؤولة بشكل رئيسي عن نقل النفط والغاز البحري والبري، والنفط والغاز الطبيعي، والفحم والمعادن، وما إلى ذلك عبر خطوط الأنابيب. وهي مناسبة بشكل خاص لمشروع "خط أنابيب الغاز بين الشرق والغرب" قيد الإنشاء حاليًا في بلدي، ويمكن استخدامها أيضًا لاستبدال الصادرات والواردات.

تكنولوجيا وعمليات وخصائص صناعة الأنابيب على المستوى الدولي. تشمل طرق تشكيل أنابيب الصلب الملحومة بالفولاذ منخفض القطر ذات الأقطار الكبيرة في الخارج طريقة UOE، وطريقة تشكيل الدرفلة CFE، وطريقة تشكيل الدرفلة RBE، وطريقة تشكيل JCOE، وطريقة تشكيل C، وطريقة التشكيل التدريجي PFP، وغيرها. فيما يلي نبذة مختصرة:

1. تعتمد طريقة UOE على ضغط الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا على شكل حرف U في قالب تشكيل مكبس U، ثم ضغطها على شكل حرف O في قالب تشكيل مكبس O، ثم لحامها لتشكيل أنبوب، ثم توسيع قطره بالكامل. تُعدّ طريقة UOE من أحدث طرق تشكيل الأنابيب في العالم، حيث يوجد حاليًا ما يقارب 30 وحدة لتشكيل الأنابيب الملحومة. تشتهر هذه الطريقة بكفاءتها الإنتاجية العالية وجودة منتجاتها الممتازة، فضلًا عن كونها غير مكلفة وتتطلب استثمارًا كبيرًا.

2. تتكون آلة تشكيل الصفائح الفولاذية بتقنية CFE من إطار تشكيل أولي، وإطار لف مسطح، وبكرة ثني الحواف، وإطار بكرات صغيرة. وبفضل وجود العديد من بكرات الصفوف الصغيرة المتطابقة، يكون مسار حافة الصفيحة الفولاذية أثناء عملية التشكيل مستقيمًا تقريبًا، مما يمنع ظاهرة "تمدد الحواف". تتميز تقنية CFE بجودة تشكيل عالية، وجودة منتجاتها لا تختلف عن جودة منتجات تقنية UOF. تستخدم هذه التقنية لفائف شرائط مدرفلة على الساخن كمادة خام، وهو ما يختلف عن طرق التشكيل الأخرى. وهي مناسبة بشكل أساسي لإنتاج أنابيب فولاذية كبيرة الحجم من نوع واحد، ولكن يصعب استخدامها لإنتاج أنابيب فولاذية سميكة الجدران عالية القوة أو أنابيب فولاذية ذات أقطار كبيرة.

3. تعتمد طريقة تشكيل اللفائف RBE على لفّ الصفيحة الفولاذية بين ثلاث أو أربع لفائف عدة مرات. ويُقارب أداء وموثوقية الأنابيب الملحومة المُنتجة بهذه الطريقة أداء وموثوقية الأنابيب الملحومة بتقنية UOE. تتميز طريقة RBE بانخفاض تكلفة الاستثمار، وسرعة إنشاء المصنع، وإنتاجية متوسطة، ومرونة عالية، وقابلية كبيرة للتكيف مع متطلبات السوق. وقد طُبقت هذه الطريقة في بعض الدول النامية خلال السنوات الأخيرة. إلا أنه نظرًا لنقص الدعم في منتصف اللفة العلوية المُشكّلة بهذه الطريقة، لا يمكن أن يقل قطر الأنبوب الفولاذي المُشكّل عن 508 مم (20 بوصة) بسبب محدودية صلابته، مما يُقلل من حصتها في السوق. ويبلغ قطر العديد من الأنابيب في بلدي أقل من 508 مم.

4. طريقة تشكيل JCOE: في البداية، تُضغط الصفيحة الفولاذية على شكل حرف J باستخدام مكبس هيدروليكي، وبعد ضغط الجانبين، تُشكّل على هيئة حرف C من خلال عدة عمليات ختم، وأخيرًا تُضغط على شكل حرف O باستخدام قالب علوي شبه دائري. جودة المنتج في طريقة JCOE قريبة من جودة الأنابيب الملحومة بتقنية UOE، وسعر خط التشغيل أقل بكثير من سعر وحدة UOE، لكن كفاءة الإنتاج منخفضة.

٥. تستخدم طريقة التشكيل C ماكينتين للتشكيل C بدلاً من مكبس U ومكبس O في وحدة UOE. وتتلخص عملية التشكيل في: تشكيل الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا إلى نصفين على مكبس، ثم ضغطها مرة أخرى. يُشكّل النصف الآخر من الصفيحة الفولاذية على المكبس للحصول على أنبوب دائري على شكل حرف O. يتميز الأنبوب الملحوم المُنتج بطريقة التشكيل C بحجم مناسب، وإنتاجية متوسطة، وتكلفة منخفضة لخط الإنتاج.

٦. تعتمد طريقة التشكيل التدريجي بالثني PFP على ثني الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا في نهاية المكبس بخطوات صغيرة ومتكررة، ثم تشكيلها في النهاية إلى أنبوب دائري باستخدام آلة لحام الأنابيب الفولاذية. تتميز هذه الطريقة بانخفاض قوة الضغط المطلوبة نظرًا لصغر حجم عملية الضغط في كل مرة، مما يقلل من تكلفة الاستثمار. يمكن لهذه الطريقة تشكيل أنابيب ملحومة بأقطار وسماكات جدارية مختلفة. يمكن أن يصل قطر الأنابيب المُعالجة إلى أقل من ٤٠٦ مم، وتتميز الأنابيب الملحومة المنتجة بجودة عالية، مع إنتاجية متوسطة.