أنبوب فولاذي مغمور بالقوس الكهربائيمقدمة عن عملية اللحام عالي التردد:
1. التحكم في فجوة اللحام: بعد دحرجة شريط الفولاذ بواسطة عدة بكرات، يُرسل إلى وحدة الأنابيب الملحومة. يُلف شريط الفولاذ تدريجيًا لتشكيل أنبوب دائري ذي فجوة. اضبط نسبة التخفيض في بكرة البثق للتحكم في الفجوة بين اللحامات بحيث تتراوح بين 1 و3 مم، واجعل طرفي اللحام متساويين. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، سيقل تأثير التقارب، ولن تكون حرارة التيار الدوامي كافية، وسيكون تماسك خط اللحام ضعيفًا، مما يؤدي إلى عدم انصهاره أو تشققه. أما إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، فسيزداد تأثير التقارب، وستكون حرارة اللحام عالية جدًا، وسيحترق خط اللحام؛ أو سيتشكل حفرة عميقة في خط اللحام بعد البثق والدحرجة، مما سيؤثر على مظهره.
٢. التحكم في درجة حرارة اللحام: وفقًا للمعادلة، تتأثر درجة حرارة اللحام بالقدرة الحرارية للتيارات الدوامية عالية التردد. وتتأثر هذه القدرة بدورها بتردد التيار، حيث تتناسب طرديًا مع مربع تردد التيار المُحفِّز؛ ويتأثر تردد التيار المُحفِّز بجهد التيار، والتيار، والسعة، والحث. الحث = التدفق المغناطيسي / التيار. في الصيغة: f - تردد التحفيز (هرتز)، C - سعة دائرة التحفيز (فهرنهايت)، السعة = الكهرباء / الجهد، L - الحث في دائرة التحفيز. يتناسب تردد التحفيز عكسيًا مع الجذر التربيعي للسعة والحث في دائرة التحفيز، وقد يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي للجهد والتيار، كما هو موضح في الصيغة أعلاه. يكفي تغيير السعة أو الحث أو الجهد والتيار في الدائرة لتغيير قيمة تردد التحفيز، ومن ثم تحقيق هدف التحكم في درجة حرارة اللحام. بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون، يمكن للتحكم في درجة حرارة اللحام عند 1250-1460 درجة مئوية تلبية متطلبات اختراق جدار الأنبوب بسماكة 3-5 مم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا التحكم في درجة حرارة اللحام عن طريق ضبط سرعة اللحام. لا تصل حافة اللحام المسخنة إلى درجة حرارة اللحام المطلوبة، وعندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، يبقى الهيكل المعدني صلبًا، مما يؤدي إلى انصهار غير كامل أو لحام غير مكتمل. الاختراق؛ عندما تكون الحرارة المدخلة غير كافية، تتجاوز حافة اللحام المسخن درجة حرارة اللحام، ويحدث ارتفاع مفرط في درجة الحرارة أو تقطر، ويشكل اللحام ثقبًا منصهرًا.
3. التحكم في قوة البثق: تحت ضغط أسطوانة البثق، تُسخّن حافتا الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. تتداخل حبيبات المعدن المتشكلة وتتبلور، لتُشكّل في النهاية لحامًا قويًا. إذا كانت قوة البثق ضعيفة جدًا، سيقل عدد البلورات المتشكلة، مما يُضعف قوة معدن اللحام ويُسبب تشققات عند تعرضه للإجهاد. أما إذا كانت قوة البثق قوية جدًا، فسيُضغط المعدن المنصهر خارج اللحام، مما يُضعف قوة اللحام ويُسبب ظهور نتوءات داخلية وخارجية، بل وحتى عيوبًا مثل تداخل اللحام.
4. ضبط موضع ملف الحث عالي التردد: كلما زاد وقت التسخين الفعال، كان من الأفضل تقريب ملف الحث عالي التردد قدر الإمكان من موضع بكرة البثق. فإذا كان ملف الحث بعيدًا عن بكرة البثق، اتسعت المنطقة المتأثرة بالحرارة، وانخفضت قوة اللحام؛ وعلى العكس، لم تُسخّن حافة اللحام بشكل كافٍ، وكان شكلها رديئًا بعد البثق. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للممانعة عمومًا عن 70% من مساحة المقطع العرضي للقطر الداخلي لأنبوب الصلب. يحدث تأثير التقارب، وتتركز حرارة التيارات الدوامية بالقرب من حافة لحام الأنبوب الخام، مما يؤدي إلى تسخين حافة الأنبوب الخام إلى درجة حرارة اللحام. يُسحب المقاوم داخل الأنبوب الخام بواسطة سلك فولاذي، ويجب تثبيت موضعه المركزي بالقرب من الموضع المركزي لبكرة البثق. عند بدء التشغيل، وبسبب الحركة السريعة للأنبوب الخام، يتآكل المقاوم بسبب احتكاك الجدار الداخلي للأنبوب الخام ويحتاج إلى استبداله بشكل متكرر.
سادساً، ستظهر آثار اللحام بعد عملية اللحام والبثق. اعتمد على الحركة السريعة للأنبوب الملحوم لإزالة هذه الآثار. أما النتوءات الموجودة داخل الأنبوب الملحوم، فلا يتم تنظيفها عادةً.
المتطلبات الفنية وعمليات التفتيش لأنابيب الصلب الملحومة بتردد عالٍ:
يتراوح القطر الاسمي لأنبوب الصلب الملحوم بين 6 و150 مم، بينما يتراوح سمك جداره الاسمي بين 2 و6 مم. ويبلغ طول الأنبوب الملحوم عادةً ما بين 4 و10 أمتار، وفقًا للوائح المواصفة القياسية GB3092 الخاصة بأنابيب الصلب الملحومة لنقل السوائل منخفضة الضغط. ويمكن توريده بطول ثابت أو بطول مضاعف. يجب أن يكون سطح الأنبوب الصلب أملسًا، ويُمنع وجود عيوب مثل الطيات والشقوق والانفصال الطبقي ولحام التداخل. يُسمح بوجود عيوب طفيفة على سطح الأنبوب الصلب، مثل الخدوش وعدم استقامة اللحام والحروق والندوب، بشرط ألا تتجاوز هذه العيوب قيمة سمك الجدار. يجب أن يكون سمك جدار خط اللحام مُعززًا، وأن يكون اللحام الداخلي مُقوّى، وأن يفي بمتطلبات القواعد القياسية. يجب أن يكون الأنبوب الفولاذي قادرًا على تحمل ضغط داخلي معين، ويجب إخضاع الأنبوب الملحوم لاختبارات الوظائف الميكانيكية، واختبارات التسطيح، واختبارات تمدد السطح. يُجرى اختبار ضغط 2.5 ميجا باسكال عند الضرورة، مع تثبيت الضغط لمدة دقيقة واحدة دون تسريب. يُتفق على استخدام تقنية الكشف عن العيوب بالتيارات الدوامية بدلًا من الاختبار الهيدروليكي. يتم الكشف عن العيوب بالتيارات الدوامية وفقًا لمعيار GB7735 الخاص بطريقة فحص الأنابيب الفولاذية. تعتمد هذه الطريقة على تثبيت المجس على الإطار، مع الحفاظ على مسافة 3-5 مم بين المجس وخط اللحام، ومسح خط اللحام بدقة عن طريق تحريك الأنبوب الفولاذي بسرعة. تتم معالجة إشارة الكشف عن العيوب تلقائيًا بواسطة جهاز الكشف عن العيوب بالتيارات الدوامية لفرزها والتحقق من العيوب.
تاريخ النشر: 4 يناير 2023