خصائص وعملية تصنيع وتطبيقات أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D

أنبوب فولاذي غير ملحوم مدلفن على الساخن Q390Dيلعب الفولاذ Q390D، باعتباره مادة فولاذية إنشائية عالية القوة ومنخفضة السبائك، دورًا هامًا في المجال الصناعي. وبفضل خصائصه الميكانيكية الممتازة، وقابليته الجيدة للحام، ومقاومته للعوامل الجوية، يُستخدم أنبوب الفولاذ غير الملحوم المدرفل على الساخن Q390D على نطاق واسع في بناء الجسور، والآلات الهندسية، وأوعية الضغط العالي، ومختلف الهياكل الفولاذية الثقيلة.

أولاً، خصائص المواد ومزايا الأداء لأنبوب الصلب غير الملحوم المدرفل على الساخن Q390D.
ينتمي الفولاذ Q390D إلى فئة الفولاذ الإنشائي عالي القوة منخفض السبائك وفقًا لمعيار GB/T1591. يشير الحرف "D" إلى مقاومته للصدمات عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى -20 درجة مئوية. يحتوي تركيبه الكيميائي على كميات مناسبة من عناصر السبائك مثل المنغنيز والسيليكون والفاناديوم والنيوبيوم. من خلال آليات تقوية المحلول الصلب وتقوية الحبيبات الدقيقة، تتحسن قوة هذا الفولاذ بشكل ملحوظ مع الحفاظ على ليونة ومتانة جيدتين. تشمل خصائصه الميكانيكية النموذجية: مقاومة خضوع ≥ 390 ميجا باسكال، ومقاومة شد 510-670 ميجا باسكال، واستطالة ≥ 18%، وطاقة صدم عند -20 درجة مئوية ≥ 34 جول. بالمقارنة مع أنابيب الفولاذ Q235B العادية، يتميز الفولاذ Q390D بمقاومة خضوع أعلى بنسبة 66% تقريبًا، ويمكنه تقليل الوزن بنسبة 20-30% في ظل نفس متطلبات تحمل الأحمال، مما يقلل بشكل كبير من وزن الهيكل وتكاليف المواد. تُضفي عملية الدرفلة على الساخن على هذا المنتج خصائص بنيوية دقيقة فريدة. فمن خلال التحكم في درجة حرارة الدرفلة والتشكيل، يُمكن الحصول على بنية دقيقة من الفريت والبيرلايت، حيث يصل حجم الحبيبات عادةً إلى المستوى 8 أو أعلى. لا تضمن هذه البنية المعدنية المتجانسة والكثيفة قوة المادة فحسب، بل تُحسّن أيضًا بشكل ملحوظ مقاومة المادة للتمزق الصفائحي. ومن الجدير بالذكر أنه بعد خضوع Q390D لعملية الدرفلة والتبريد المُتحكم بهما (TMCP)، تنخفض بشكل كبير قابلية منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة للتليين، وهو أمر بالغ الأهمية للهياكل الهندسية التي تتطلب عمليات لحام مكثفة.

ثانيًا، عملية الإنتاج والتقنيات الرئيسية لأنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D.
تتضمن عملية إنتاج أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن عالية الجودة من نوع Q390D عدة عمليات دقيقة ومضبوطة. في البداية، يُصهر المعدن في فرن تحويل أو فرن قوس كهربائي، ثم يُكرر في مغرفة LF ويُزال الغاز بالتفريغ VD للتحكم في محتوى الكبريت والفوسفور بحيث لا يتجاوز 0.025% و0.035% على التوالي، ومحتوى الهيدروجين بحيث لا يتجاوز 2 جزء في المليون، مما يضمن نقاء المعدن من المصدر. تُستخدم تقنية التحريك الكهرومغناطيسي أثناء الصب المستمر للحد من الانفصال المركزي بشكل فعال. بعد الصقل السطحي، تدخل البليتة عملية الدرفلة. تتضمن خطوط إنتاج الدرفلة على الساخن عادةً معدات رئيسية مثل أفران الحلقات، ومطاحن التثقيب، ومطاحن الدرفلة المستمرة، ومطاحن التشكيل. تُسخن البليتة إلى حوالي 1200 درجة مئوية، وتُشكل على هيئة أنبوب بواسطة مطحنة تثقيب مخروطية ثنائية الأسطوانات، ثم تُمدد وتُشكل بواسطة مطحنة درفلة مستمرة من 5 إلى 7 وحدات. يكمن جوهر التحكم في عملية التصنيع في الحفاظ على درجة حرارة الدرفلة النهائية ضمن نطاق 850-880 درجة مئوية، متبوعةً بتبريد مُسرّع بمعدل 5-15 درجة مئوية/ثانية لتعزيز تحويل الأوستنيت إلى الفريت الناعم. تُغني عملية الدرفلة والتبريد المُتحكّم بها هذه عن عمليات المعالجة الحرارية اللاحقة، مما يُتيح الحصول مباشرةً على الخواص الميكانيكية المطلوبة. يشمل فحص الجودة مؤشرات صارمة متعددة. فبالإضافة إلى فحوصات التفاوتات البُعدية الروتينية، يُشترط إجراء اختبار بالموجات فوق الصوتية (وفقًا لمعيار GB/T5777)، واختبار هيدروستاتيكي (يتم حساب ضغط الاختبار وفقًا للصيغة القياسية)، واختبار شامل للخواص الميكانيكية. غالبًا ما تتطلب الطلبات ذات المستوى الأعلى اختبارات غير إتلافية إضافية، واختبارات الصلابة، وتقييم حجم الحبيبات. تجدر الإشارة إلى أن بعض الموردين على منصة 1688 يُقدمون أوصافًا للمنتجات تُشير إلى أن بيضاوية أنابيب الصلب لديهم مضبوطة ضمن ±1.0% من القطر الخارجي، وأن انحراف سُمك الجدار لا يتجاوز ±12.5% ​​من سُمك الجدار؛ وتؤثر هذه المعايير بشكل مباشر على دقة التجميع وسلامة الأنابيب.

ثالثًا، سيناريوهات التطبيق النموذجية لأنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D.
في هندسة الجسور، تُستخدم أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D بشكل أساسي في أوتار الجسور المقوسة ذات الامتداد الطويل، ومكونات الضغط للجسور الجمالونية، وأنظمة دعم الركائز.
تُعدّ صناعة آلات البناء سوقًا تطبيقية مهمة أخرى لهذا المنتج. تستخدم المكونات الرئيسية الحاملة للأحمال، مثل أذرع شاحنات ضخ الخرسانة وأذرع الرافعات، مادة Q390D بشكل شائع؛ ومن خلال التصميم الأمثل، يمكن زيادة نصف قطر عمل المعدات بنسبة 10% إلى 20%.
في صناعة معدات البتروكيماويات، يُستخدم الفولاذ Q390D بشكل شائع في حزم أنابيب المبادلات الحرارية عالية الضغط، وأغطية المفاعلات، ومكونات أخرى. وبالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فإن معامل تمدده الحراري أقرب إلى معامل تمدد أغلفة الفولاذ الكربوني، مما يقلل بشكل فعال من الإجهاد الحراري.

رابعاً، توصيات الشراء وحالة السوق لأنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D.
عند شراء أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن من نوع Q390D، ينبغي مراعاة عدة عوامل رئيسية. أولًا، يجب التحقق من ترخيص تصنيع المعدات الخاصة للشركة المصنعة (شهادة الفئة أ لمكونات أنابيب الضغط) وتقرير الأداء الميكانيكي الصادر عن جهة اختبار خارجية. وبحسب سيناريو الاستخدام، يجب التأكد من درجة حرارة اختبار الصدم (عادةً -20 درجة مئوية أو -40 درجة مئوية) واتجاه العينة (عرضي أو طولي). أما بالنسبة للسعر، فتشير ظروف السوق الحالية إلى أن أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن من نوع Q390D أغلى بنسبة تتراوح بين 15% و20% تقريبًا من منتجات Q345B ذات المواصفات نفسها. فعلى سبيل المثال، كان السعر المرجعي لأنابيب الصلب بقطر 273 مم وطول 10 مم في أكتوبر 2025 يتراوح بين 5800 و6200 يوان صيني للطن (شامل الضريبة). ويتأثر السعر المحدد بعوامل مثل تقلبات أسعار المواد الخام، وحجم الطلبات، ومسافة النقل. وتتمتع المشتريات بكميات كبيرة (50 طنًا أو أكثر) عادةً بخصم يتراوح بين 3% و5%. تجدر الإشارة إلى أن بعض الموردين يقدمون خدمات "تخزين المواد"، مما يسمح للمستخدمين باستلام البضائع على دفعات وفقًا لتقدم البناء، مما يقلل بشكل فعال من تكاليف التخزين.

لضمان الجودة، يُوصى باتباع الإجراءات التالية: التحقق من وضوح واكتمال بيانات درجة الفولاذ والمواصفات والمعايير المطبقة المطبوعة على أطراف الأنابيب الفولاذية؛ استخدام الفرجار لقياس انحراف سُمك الجدار الفعلي؛ ومطالبة المورد بتقديم شهادة جودة كاملة (تتضمن التحليل الكيميائي، والخواص الميكانيكية، وبيانات الاختبارات غير المتلفة، إلخ). بالنسبة للتطبيقات الهندسية الحساسة، يُمكن النظر في إعادة فحص من قِبل جهة خارجية، مع التركيز على التحقق من مقاومة الصدمات وأداء المحور Z. تشير ملاحظات السوق إلى أن معدل قبول المنتجات من مصانع الصلب الكبرى في شاندونغ وجيانغسو مستقر نسبيًا. في حين أن منتجات مصانع الصلب الأصغر حجمًا أرخص بنحو 10%، إلا أن هناك خطرًا لحدوث تقلبات كبيرة في التركيب وعدم استقرار الأداء.

خامساً، احتياطات استخدام وصيانة أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D
يجب أن تخضع معالجة أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن من نوع Q390D لمواصفات عملية محددة. أثناء الثني على البارد، يجب ألا يقل نصف قطر الثني عن ثلاثة أضعاف قطر الأنبوب، ويجب ضبط درجة حرارة التسخين للثني على الساخن ضمن نطاق 900-950 درجة مئوية. قبل اللحام، يجب إزالة الزيت والصدأ تمامًا من الشطفة وعلى مسافة 20 مم من كلا الجانبين. يُوصى باستخدام قضبان لحام منخفضة الهيدروجين من نوع E5515-G، مع درجة حرارة تسخين مسبق لا تقل عن 120 درجة مئوية، ودرجة حرارة بين اللحامات مضبوطة بين 150-250 درجة مئوية. بالنسبة للحام الأنابيب ذات الجدران السميكة (≥25 مم)، يجب إجراء معالجة حرارية بعد اللحام عند 250-350 درجة مئوية مباشرة بعد اللحام. عند استخدامها في بيئات أكالة، يُوصى باتخاذ تدابير وقائية إضافية. يُفضّل استخدام طلاء مركب من الألومنيوم بالرش الحراري (بسماكة ≥ 150 ميكرومتر) لأنابيب الصلب المستخدمة في المناطق الساحلية، بينما يمكن استخدام أنظمة مقاومة التآكل المصنوعة من قطران الفحم الإيبوكسي في البيئات الصناعية. خلال الصيانة الدورية، يجب إيلاء اهتمام خاص لفحص مناطق تركيز الإجهاد عند وصلات الأنابيب؛ وفي حال وجود تشققات سطحية أعمق من 0.5 مم، يجب إصلاحها فورًا. أثناء التخزين، يجب تجنب ملامسة الأنابيب للمواد الغنية بأيونات الكلوريد (مثل مواد إزالة الجليد). يجب ألا يتجاوز ارتفاع التكديس مترين، ويجب فصل الطبقات بشرائط خشبية.

مع تطور استراتيجية "الكربون المزدوج"، يتزايد استخدام أنابيب الصلب غير الملحومة المدرفلة على الساخن Q390D في مجالات الطاقة الجديدة، مثل أبراج توربينات الرياح ودعامات الألواح الكهروضوئية. بعد استخدام هذه الأنابيب في تصنيع برج توربين رياح بقدرة 2.5 ميجاواط، مقارنةً بحل مادة Q345 التقليدي، انخفض استهلاك الصلب لكل وحدة بحوالي 8 أطنان، وانخفضت انبعاثات الكربون بنسبة 12% خلال دورة حياة المنتج. في المستقبل، ومع التحسين المستمر لعملية المعالجة الحرارية الميكانيكية للسبائك (TMCP) وتطبيق تقنية السبائك الدقيقة المركبة، سيتحسن أداء منتجات سلسلة Q390D بشكل أكبر، مما يوفر حلولاً أفضل للمواد في الإنشاءات الصناعية الحديثة.