أنبوب فولاذي ملحوم ساخن Q390Dيُعدّ أنبوب الفولاذ Q390D، باعتباره مادة فولاذية هيكلية عالية القوة ومنخفضة السبائك، عنصرًا أساسيًا في المجال الصناعي. بفضل خصائصه الميكانيكية الممتازة، وقابليته العالية للحام، ومقاومته للعوامل الجوية، يُستخدم على نطاق واسع في بناء الجسور، والآلات الهندسية، والأوعية عالية الضغط، ومختلف الهياكل الفولاذية الثقيلة.
أولاً، خصائص المواد ومزايا الأداء لأنبوب الفولاذ الملحوم الساخن Q390D.
ينتمي Q390D إلى فئة الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك وعالي القوة وفقًا لمعيار GB/T1591. يشير الحرف "D" إلى متانة تأثيره في درجات الحرارة المنخفضة عند -20 درجة مئوية. يحتوي تركيبه الكيميائي على كميات مناسبة من عناصر السبائك مثل المنغنيز والسيليكون والفاناديوم والنيوبيوم. بفضل آليات تقوية المحلول الصلب وتقوية الحبيبات الدقيقة، تُحسّن المادة من قوتها بشكل ملحوظ مع الحفاظ على ليونة وصلابة جيدتين. تشمل خصائصه الميكانيكية النموذجية: قوة خضوع ≥390 ميجا باسكال، قوة شد 510-670 ميجا باسكال، استطالة ≥18%، وطاقة تأثير عند -20 درجة مئوية ≥34 جول. مقارنةً بأنابيب الفولاذ Q235B العادية، يُظهر Q390D قوة خضوع أعلى بنسبة 66% تقريبًا، ويمكنه تقليل الوزن بنسبة 20%-30% في ظل نفس متطلبات تحمل الأحمال، مما يُقلل بشكل كبير من وزن الهيكل وتكاليف المواد. تُضفي عملية الدرفلة الساخنة على هذا المنتج خصائص بنية مجهرية فريدة. فمن خلال التحكم في درجة حرارة الدرفلة وتشوهها، يُمكن الحصول على بنية دقيقة من الفريت والبيرلايت، يصل حجم حبيباتها عادةً إلى المستوى 8 أو أعلى. لا يضمن هذا الهيكل المعدني الموحد والكثيف قوة المصفوفة فحسب، بل يُحسّن أيضًا بشكل كبير من مقاومة المادة للتمزق الصفائحي. ومن الجدير بالذكر أنه بعد خضوع Q390D لمعالجة الدرفلة المُتحكم بها والتبريد المُتحكم به (TMCP)، ينخفض ميل منطقة اللحام المُتأثرة بالحرارة بشكل كبير، وهو أمر بالغ الأهمية للهياكل الهندسية التي تتطلب عمليات لحام مكثفة.
ثانياً، عملية الإنتاج والتقنيات الرئيسية لأنابيب الصلب الملحومة الساخنة Q390D.
يتضمن إنتاج أنابيب الفولاذ Q390D عالية الجودة والمدرفلة على الساخن بدون لحامات عدة عمليات دقيقة التحكم. أولًا، تُصهر المادة في فرن تحويل أو قوس كهربائي، تليها عملية تنقية بمغرفة LF وإزالة الغازات بالتفريغ VD للتحكم في محتوى الكبريت والفوسفور إلى أقل من 0.025% و0.035% على التوالي، ومحتوى الهيدروجين إلى ≤2 جزء في المليون، مما يضمن نقاء المادة من المصدر. تُستخدم تقنية التحريك الكهرومغناطيسي أثناء الصب المستمر لتقليل فصل المركز بفعالية. بعد طحن السطح، تدخل الكتلة المعدنية في عملية الدرفلة. تتضمن خطوط إنتاج الدرفلة على الساخن عادةً معدات رئيسية مثل أفران الحلقات، ومطاحن الثقب، ومطاحن الدرفلة المستمرة، ومطاحن التحجيم. تُسخن الكتلة المعدنية إلى حوالي 1200 درجة مئوية، وتُشكل على شكل أنبوب بواسطة مطحنة ثقب مخروطية ثنائية الأسطوانات، ثم تُمد وتُشكل بواسطة مطحنة درفلة مستمرة ذات 5-7 قوائم. يكمن جوهر التحكم في العملية في الحفاظ على درجة حرارة الدرفلة النهائية ضمن نطاق 850-880 درجة مئوية، يليها تبريد مُسرّع بمعدل 5-15 درجة مئوية/ثانية لتعزيز تحويل الأوستينيت إلى فيريت ناعم. يمكن لعملية الدرفلة والتبريد المُتحكم بها هذه الاستغناء عن عمليات المعالجة الحرارية اللاحقة، والحصول مباشرةً على الخصائص الميكانيكية المطلوبة. يتضمن فحص الجودة مؤشرات صارمة متعددة. بالإضافة إلى فحوصات التفاوتات البعدية الروتينية، يلزم إجراء اختبار بالموجات فوق الصوتية (متوافق مع معيار GB/T5777)، واختبار هيدروستاتيكي (يُحسب ضغط الاختبار وفقًا للصيغة القياسية)، واختبار شامل للخصائص الميكانيكية. غالبًا ما تتطلب الطلبات عالية المستوى اختبارات إضافية غير تدميرية، واختبار صلابة، وتقييم حجم الحبيبات. تجدر الإشارة إلى أن بعض الموردين على منصة 1688 يقدمون أوصافًا للمنتجات تُشير إلى أن بيضاوية أنابيبهم الفولاذية مُتحكم فيها ضمن ±1.0%D وأن انحراف سمك الجدار لا يتجاوز ±12.5%S؛ تؤثر هذه المعايير بشكل مباشر على دقة التجميع وسلامة الأنابيب.
ثالثًا، سيناريوهات التطبيق النموذجية لأنابيب الفولاذ المدرفلة على الساخن Q390D.
في هندسة الجسور، تُستخدم الأنابيب الفولاذية الملحومة الساخنة Q390D بشكل أساسي في أوتار الجسور المقوسة ذات الامتداد الطويل، ومكونات الضغط للجسور الجمالونية، وأنظمة دعم الأرصفة.
تُعدّ صناعة آلات البناء سوقًا هامًا آخر لتطبيق هذا المنتج. تُستخدم مادة Q390D في المكونات الرئيسية الحاملة للأحمال، مثل رافعات شاحنات مضخات الخرسانة ورافعات الرافعات. ومن خلال التصميم المُحسّن، يُمكن زيادة نصف قطر عمل المعدات بنسبة 10% إلى 20%.
في تصنيع معدات البتروكيماويات، يُستخدم Q390D بشكل شائع في حزم أنابيب المبادلات الحرارية عالية الضغط، وأغطية المفاعلات، وغيرها من المكونات. وبالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فإن معامل التمدد الحراري له أقرب إلى معامل تمدد أغلفة الفولاذ الكربوني، مما يُقلل الإجهاد الحراري بفعالية.
رابعا، توصيات الشراء وحالة السوق لأنابيب الصلب المدرفلة على الساخن Q390D.
عند شراء أنابيب الفولاذ الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D، ينبغي مراعاة عدة عوامل رئيسية. أولًا، يجب التحقق من رخصة تصنيع المعدات الخاصة من الشركة المصنعة (شهادة الفئة أ لمكونات أنابيب الضغط) وتقرير الأداء الميكانيكي الصادر عن جهة اختبار خارجية. وحسب حالة الاستخدام، يجب التأكد بدقة من درجة حرارة اختبار التأثير (عادةً -20 درجة مئوية أو -40 درجة مئوية) واتجاه العينة (عرضي أو طولي). أما بالنسبة للسعر، فتشير ظروف السوق الحالية إلى أن أنابيب الفولاذ الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D أغلى بحوالي 15%-20% من منتجات Q345B بنفس المواصفات. فعلى سبيل المثال، بلغ سعر الفولاذ φ273×10 مم في أكتوبر 2025 ما بين 5800 و6200 يوان صيني للطن (شاملًا الضريبة). ويتأثر السعر المحدد بعوامل مثل تقلبات المواد الخام، وحجم الطلب، ومسافة النقل. وعادةً ما تتمتع المشتريات الكبيرة (50 طنًا أو أكثر) بخصم يتراوح بين 3% و5%. ومن الجدير بالذكر أن بعض الموردين يقدمون خدمات "تخزين المواد"، مما يسمح للمستخدمين باستلام البضائع على دفعات وفقًا لتقدم البناء، مما يقلل بشكل فعال من تكاليف التخزين.
للتحقق من الجودة، يُنصح باتباع الإجراءات التالية: التحقق من جودة الفولاذ ومواصفاته والمعايير المعمول بها المطبوعة على أطراف الأنابيب الفولاذية، والتأكد من وضوحها واكتمالها؛ واستخدام الفرجار لقياس انحراف سمك الجدار الفعلي؛ وطلب شهادة جودة كاملة من المورد (بما في ذلك التحليل الكيميائي، والخصائص الميكانيكية، وبيانات الاختبار غير الإتلافي، إلخ). بالنسبة للتطبيقات الهندسية الحرجة، يمكن النظر في إعادة الفحص من قِبل جهة خارجية، مع التركيز على التحقق من متانة الصدمات وأداء المحور Z. تشير ملاحظات السوق إلى أن نسبة نجاح منتجات مصانع الصلب الكبرى في شاندونغ وجيانغسو مستقرة نسبيًا. في حين أن منتجات مصانع الصلب الأصغر حجمًا أرخص بنحو 10%، إلا أن هناك خطر حدوث تقلبات كبيرة في التركيب وعدم استقرار الأداء.
خامسًا، احتياطات استخدام وصيانة أنابيب الفولاذ المدرفلة على الساخن Q390D بدون لحامات
يجب أن تتبع معالجة أنابيب الفولاذ الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D مواصفات عملية محددة. أثناء الثني البارد، يجب ألا يقل نصف قطر الثني عن ثلاثة أضعاف قطر الأنبوب، ويجب التحكم في درجة حرارة تسخين الثني الساخن ضمن نطاق 900-950 درجة مئوية. قبل اللحام، يُزال الزيت والصدأ تمامًا من الحافة المائلة، وبمسافة 20 مم على كلا الجانبين. يُنصح باستخدام قضبان لحام منخفضة الهيدروجين من النوع E5515-G، بدرجة حرارة تسخين مسبق لا تقل عن 120 درجة مئوية، ودرجة حرارة بينية تتراوح بين 150 و250 درجة مئوية. للحام الأنابيب ذات الجدران السميكة (≥25 مم)، يجب إجراء معالجة حرارية بعد اللحام عند درجة حرارة 250-350 درجة مئوية فورًا بعد اللحام. عند الاستخدام في بيئات تآكلية، يُنصح باتخاذ تدابير وقائية إضافية. يُفضّل استخدام طلاء مركب من الألومنيوم بالرش الحراري (بسمك ≥ 150 ميكرومتر) في الأنابيب الفولاذية المستخدمة في المناطق الساحلية، بينما يُمكن استخدام أنظمة الإيبوكسي لقطران الفحم المقاومة للتآكل في البيئات الصناعية الجوية. أثناء الصيانة الدورية، يجب إيلاء اهتمام خاص لفحص مناطق تركيز الإجهاد عند وصلات الأنابيب؛ فإذا وُجدت شقوق سطحية أعمق من 0.5 مم، فيجب إصلاحها على الفور. أثناء التخزين، يجب تجنب ملامسة المواد الغنية بأيونات الكلوريد (مثل مواد إزالة الجليد). يجب ألا يتجاوز ارتفاع التكديس مترين، ويجب فصل الطبقات بشرائح خشبية.
مع تطور استراتيجية "ثنائي الكربون"، يزداد استخدام أنابيب الفولاذ الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D على نطاق واسع في مجالات الطاقة الجديدة، مثل أبراج توربينات الرياح ودعامات الألواح الكهروضوئية. بعد استخدام أنابيب الفولاذ الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D في تصنيع برج توربين رياح بقدرة 2.5 ميجاوات، مقارنةً بحل المواد التقليدي Q345، يمكن تقليل استهلاك الفولاذ لكل وحدة بحوالي 8 أطنان، ويمكن تقليل انبعاثات الكربون بنسبة 12% على مدار دورة الحياة بأكملها. في المستقبل، ومع التحسين المستمر لعملية TMCP وتطبيق تقنية السبائك الدقيقة المركبة، سيتحسن أداء منتجات سلسلة Q390D بشكل أكبر، مما يوفر حلولاً مادية أفضل للإنشاءات الصناعية الحديثة.
وقت النشر: ١٧ نوفمبر ٢٠٢٥