شرح مفصل عن طرق المعالجة السطحية ومعالجة الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة

أنابيب فولاذية سميكة الجدرانتتنوع أنواع ومواصفات الفولاذ، وتختلف متطلبات أدائها. يجب التمييز بين هذه الأنواع وفقًا لتغير متطلبات المستخدم أو ظروف العمل. تُصنف منتجات أنابيب الفولاذ عمومًا وفقًا لشكل المقطع العرضي، وطريقة الإنتاج، ومادة الأنبوب، وطريقة التوصيل، وخصائص الطلاء، والاستخدامات، وغيرها. يمكن تقسيم أنابيب الفولاذ سميكة الجدران إلى أنابيب فولاذية مستديرة وأنابيب فولاذية ذات أشكال خاصة وفقًا لشكل المقطع العرضي.

أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة ذات الأشكال الخاصة هي أنابيب فولاذية ذات مقاطع عرضية غير دائرية متنوعة، بما في ذلك الأنابيب المربعة، والمستطيلة، والبيضاوية، والمسطحة، والنصف دائرية، والسداسية، والسداسية الداخلية، والسداسية غير المتساوية. تشمل هذه الأنابيب: الأنبوب، والمثلث متساوي الأضلاع، والخماسي، والمثمن، والمحدب، والمزدوج، والمقعر المزدوج، والبطيخي، والمسطح، والماسي، والنجمي، والمتوازي الأضلاع، والمضلع، والقطيري، والزعنفة الداخلية، والملفوف، والحرف B، والحرف D، والأنابيب متعددة الطبقات، وغيرها.

تُقسّم أنابيب الفولاذ سميكة الجدران إلى أنابيب فولاذية متساوية المقاطع العرضية وأنابيب فولاذية متغيرة المقاطع العرضية وفقًا لشكل المقطع الطولي. يشير مصطلح "أنابيب الفولاذ ذات المقطع العرضي المتغير" إلى أنابيب فولاذية تخضع لتغيرات دورية أو غير دورية في شكل المقطع العرضي، والأقطار الداخلية والخارجية، وسمك الجدار على طول الأنبوب. وتشمل بشكل رئيسي الأنبوب المخروطي الخارجي، والأنبوب المخروطي الداخلي، والأنبوب المتدرج الخارجي، والأنبوب المتدرج الداخلي، والأنبوب المقطعي الدوري، والأنبوب المموج، والأنبوب الحلزوني، والأنبوب الفولاذي المزود بزعانف تبريد، وماسورة البندقية ذات الخطوط المزدوجة، وغيرها.

لتحسين عمر خدمة أنابيب النفط والغاز، تُجرى عادةً معالجة سطحية لتسهيل الترابط المتين بين الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة والطبقات المقاومة للتآكل. تشمل طرق المعالجة الشائعة التنظيف، وإزالة صدأ الأدوات، والتنظيف بالخل، والتفجير بالرصاص، وإزالة الصدأ.
1. تنظيف سطح الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة:
تشمل طرق التخليل الشائعة الطرق الكيميائية والكهربائية. ومع ذلك، يُستخدم التخليل الكيميائي فقط لمنع تآكل الأنابيب. يُحقق التخليل الكيميائي نظافة وخشونة سطح الأنابيب الفولاذية، مما يُسهّل تثبيتها لاحقًا. عادةً ما يُستخدم كإعادة معالجة بعد عملية التكسير بالرمل.
2. التنظيف بالرش لإزالة الصدأ:
يُحرّك المحرك عالي الطاقة الشفرات للدوران بسرعة عالية، مما يُتيح رشّ رمل الفولاذ، وطلقات الفولاذ، وشرائح الأسلاك الحديدية، والمعادن، والمواد الكاشطة الأخرى، وتناثرها على سطح الأنبوب الفولاذي تحت تأثير قوة الطرد المركزي. من جهة، يُزيل الصدأ، ومتفاعلات الأكسجين، والأوساخ، ومن جهة أخرى، يُحقّق الأنبوب الفولاذي الخشونة المطلوبة تحت تأثير المواد الكاشطة العنيفة والاحتكاك.
3. تنظيف الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة:
عادةً ما تُنظَّف الشحوم والغبار ومواد التشحيم والمواد العضوية الملتصقة بسطح الأنابيب الفولاذية السميكة الجدران باستخدام المذيبات والمستحلبات. ومع ذلك، في حال تعذر إزالة الصدأ وطبقة الأكسجين وخبث اللحام من سطح الأنبوب الفولاذي، يلزم استخدام طرق معالجة أخرى.
4. استخدم الأدوات لإزالة الصدأ من الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة:
يمكن تنظيف وتلميع الطبقة الخارجية المتفاعلة مع الأكسجين، والصدأ، وخبث اللحام على سطح الأنابيب الفولاذية باستخدام فرشاة سلكية. هناك نوعان من أدوات إزالة الصدأ: يدوية وآلية. يمكن أن يصل مستوى إزالة الصدأ بالأدوات اليدوية إلى Sa2، بينما يصل مستوى إزالة الصدأ بالأدوات الكهربائية إلى Sa3. إذا كان سطح الأنبوب الفولاذي ملتصقًا بطبقة خارجية متفاعلة مع الأكسجين قوية جدًا، فقد لا يمكن تنظيفه باستخدام الأدوات، لذا يجب إيجاد طرق أخرى.
من بين طرق المعالجة السطحية الأربع لأنابيب الصلب السميكة، يُعدّ السفع الرملي الحل الأمثل لإزالة صدأ الأنابيب. يُستخدم السفع الرملي بشكل رئيسي لمعالجة السطح الداخلي لأنابيب الصلب، بينما يُستخدم بشكل رئيسي لمعالجة السطح الخارجي.

الطريقة الرئيسية لمعالجة أنابيب الفولاذ السميكة الجدران هي الدرفلة، وهي عملية ضغط لتمرير كتلة الفولاذ المعدنية عبر فجوة (بأشكال مختلفة) في زوج من البكرات الدوارة. بفضل ضغط البكرات، ينخفض ​​المقطع العرضي للمادة ويزداد طول الأنبوب الفولاذي السميك الجدران. تُستخدم هذه الطريقة، وهي طريقة إنتاج شائعة لإنتاج الفولاذ، بشكل رئيسي لإنتاج مقاطع وألواح وأنابيب الفولاذ. تنقسم إلى درفلة على البارد ودرفلة على الساخن. تشكيل الفولاذ: طريقة معالجة بالضغط تستخدم قوة التأثير الترددية لمطرقة التشكيل أو ضغط مكبس لتغيير المادة الخام إلى الشكل والحجم المطلوبين. تنقسم هذه الطريقة عمومًا إلى أنابيب فولاذية ملحومة بالتشكيل الحر والتشكيل بالقالب. لا تزال أنابيب الفولاذ مواد لا غنى عنها في مختلف الأسلحة التقليدية. يجب أن تُصنع براميل البنادق، وما شابه، من أنابيب فولاذية. يمكن تقسيم أنابيب الفولاذ إلى أنابيب مستديرة وأنابيب ذات أشكال خاصة وفقًا لشكل المقطع العرضي. لأن تساوي محيط الدائرة يعني اتساعها، ما يسمح بنقل المزيد من السوائل باستخدام أنبوب دائري. علاوة على ذلك، عند تعرض المقطع الدائري للأنابيب الفولاذية السميكة الجدران لضغط شعاعي داخلي أو خارجي، تكون القوة متساوية نسبيًا. لذلك، تُعتبر معظم الأنابيب الفولاذية السميكة الجدران دائرية. تتميز هذه الأنابيب بمقطع عرضي مجوف، ويُستخدم على نطاق واسع كأنابيب لنقل السوائل، مثل أنابيب نقل النفط والغاز الطبيعي والماء وبعض المواد الصلبة. بالمقارنة مع الفولاذ الصلب، كالفولاذ الدائري، يكون وزن الأنابيب الفولاذية غير الملحومة أخف عندما تكون قوة الانحناء والالتواء متساوية. تُعتبر الأنابيب الفولاذية السميكة الجدران فولاذًا اقتصاديًا ذا مقطع عرضي، ويُستخدم على نطاق واسع في تصنيع الأجزاء الهيكلية والميكانيكية، مثل أنابيب حفر النفط والسيارات، وغيرها، وأعمدة الإدارة، وهياكل الدراجات، والسقالات الفولاذية المستخدمة في تشييد المباني.