المواصفات والخواص الميكانيكية لأنابيب الصلب ذات الأقطار الكبيرة في المشاريع الصناعية

أولاً، طرق المعالجة الرئيسية لـأنابيب فولاذية ذات قطر كبيريشمل.
- التشكيل: طريقة معالجة بالضغط تستخدم قوة الصدم الترددية لمطرقة التشكيل أو ضغط المكبس لتغيير شكل وحجم القطعة المعدنية إلى الشكل والحجم المطلوبين.
- البثق: طريقة معالجة يتم فيها وضع الفولاذ في حجرة بثق مغلقة، ويُضغط على أحد طرفيه، ثم يُبثق المعدن من قالب محدد للحصول على منتج نهائي بنفس الشكل والحجم. تُستخدم هذه الطريقة في الغالب في إنتاج المعادن غير الحديدية والفولاذ.
- الدرفلة: طريقة معالجة بالضغط يتم فيها تمرير سبائك الصلب (بأشكال مختلفة) عبر الفجوة بين زوج من البكرات الدوارة، ويقل المقطع العرضي للمادة بينما يزداد طولها بسبب ضغط البكرات.
- السحب: طريقة معالجة يتم فيها سحب قضبان معدنية مدرفلة (قطاعات، أنابيب، منتجات، إلخ) عبر قالب لتقليل مساحة مقطعها العرضي وزيادة طولها. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا في التشكيل على البارد. تُنتج أنابيب الصلب ذات الأقطار الكبيرة بشكل أساسي عن طريق تقليل الشد، والدرفلة المستمرة لمادة أساسية مجوفة بدون استخدام قالب. يحدد معيار تصنيع أنابيب الصلب ذات الأقطار الكبيرة الانحرافات المسموح بها التالية:
- التفاوت المسموح به في الطول: يجب ألا يتجاوز الانحراف المسموح به في طول قضبان الصلب التي يتم تسليمها بأطوال ثابتة +50 مم.
- الانحناء والأطراف: يجب ألا يؤثر تشوه الانحناء لقضبان الصلب المستقيمة على الاستخدام العادي، ويجب ألا يتجاوز الانحناء الكلي 40٪ من الطول الكلي لقضيب الصلب؛ يجب قطع أطراف قضبان الصلب بشكل مستقيم، ويجب ألا يؤثر التشوه الموضعي على الاستخدام.
- الطول: تُسلّم قضبان الصلب عادةً بأطوال ثابتة، ويُحدد طول التسليم المطلوب في العقد. عند تسليم قضبان الصلب على شكل لفائف، تحتوي كل لفة على قضيب صلب واحد، ويُسمح بأن تحتوي 5% من اللفائف في كل دفعة على قضيبين. يتفق المورد والمشتري على وزن اللفة وقطرها.

ثانياً، شرح لطول أنابيب الصلب ذات القطر الكبير.
1. الطول العادي (المعروف أيضًا بالطول غير الثابت): يُطلق على أي طول ضمن النطاق المحدد في المعيار ودون اشتراط طول ثابت اسم الطول العادي. على سبيل المثال، تحدد معايير الأنابيب الإنشائية ما يلي: أنابيب الصلب المدرفلة على الساخن (المبثوقة، الموسعة) من 3000 مم إلى 12000 مم؛ أنابيب الصلب المسحوبة على البارد (المدرفلة) من 2000 مم إلى 10500 مم.
2. الطول الثابت: يجب أن يكون الطول الثابت ضمن نطاق الطول المعتاد، وهو بُعد طول محدد مطلوب في العقد. مع ذلك، عمليًا، من غير المرجح أن يتم القص إلى الطول الثابت في كل مرة. لذلك، يحدد المعيار انحرافًا إيجابيًا مسموحًا به للطول الثابت.
3. الأطوال المتعددة: يجب أن تكون الأطوال المتعددة ضمن نطاق الطول المعتاد. ينبغي أن يحدد العقد طول المضاعف الواحد ومضاعفاته التي تُشكّل الطول الإجمالي (مثلاً، 3000 مم × 3، أي 3 × 3000 مم، الطول الإجمالي 9000 مم). عملياً، يُضاف انحراف إيجابي مسموح به قدره 20 مم إلى الطول الإجمالي، بالإضافة إلى بدل قص لكل مضاعف. إذا لم يحدد المعيار انحرافات الأطوال المتعددة وبدلات القص، فينبغي التفاوض عليها بين المورد والمشتري وتحديدها في العقد. على غرار الأطوال الثابتة، تُقلل مواصفات الأطوال المزدوجة بشكل كبير من معدل الإنتاج للمصنعين. لذلك، من المنطقي أن يطلب المصنعون زيادة في السعر، وتكون هذه الزيادة مماثلة لتلك الخاصة بالأطوال الثابتة.
4. طول النطاق: يقع طول النطاق ضمن النطاق المعتاد. في حال طلب المستخدم طول نطاق محدد، يجب تحديده في العقد.

ثالثًا، الخصائص الميكانيكية لأنابيب الصلب ذات الأقطار الكبيرة.
1. مقاومة الشد: يُطلق على الإجهاد (σ) الناتج عن قسمة أقصى قوة (Fb) يتحملها العينة أثناء اختبار الشد على مساحة مقطعها العرضي الأصلي (So) اسم مقاومة الشد (σb)، ووحدتها نيوتن/مم² (ميجا باسكال). وهي تمثل أقصى قدرة للمادة المعدنية على مقاومة الكسر تحت تأثير قوة الشد.
٢. نقطة الخضوع: بالنسبة للمواد المعدنية التي تُظهر خاصية الخضوع، تُسمى نقطة الخضوع الإجهاد الذي يستمر عنده استطالة العينة دون زيادة في القوة (تبقى ثابتة) أثناء اختبار الشد. إذا انخفضت القوة، يجب التمييز بين نقطتي الخضوع العليا والسفلى. وحدة قياس نقطة الخضوع هي نيوتن/مم² (ميجا باسكال).
3. الاستطالة بعد الكسر: في اختبار الشد، تُسمى النسبة المئوية للزيادة في طول القياس بعد كسر العينة مقارنةً بطول القياس الأصلي بالاستطالة. ويُرمز لها بالرمز σ، ووحدتها هي النسبة المئوية (%).