مقارنة بين تقنيات الصب بالقالب والمواد الكيميائية المستخدمة في تصنيع أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة

أنبوب فولاذي ذو درز مستقيمتُستخدم هذه المنتجات على نطاق واسع في هندسة إمدادات المياه، وصناعة البتروكيماويات، والصناعة الكيميائية، وصناعة الطاقة الكهربائية، والري الزراعي، وبناء المدن. وهي تُمثل 20 منتجًا رئيسيًا طورتها بلادنا. تُستخدم أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم لنقل السوائل: إمدادات المياه والصرف الصحي. كما تُستخدم لنقل الغاز: الغاز، والبخار، وغاز البترول المسال. الاستخدامات الهيكلية لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم: أنابيب الركائز، والجسور، والأرصفة، والطرق، وأنابيب هياكل المباني، وغيرها. يجب على المستخدمين فهم مقارنة مهارات الصب بالقالب والكواشف المستخدمة في أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم. فيما يلي مقدمة تفصيلية:

1. صب أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة: طريقة معالجة الضغط التي تستخدم قوة التأثير الترددية لمطرقة التشكيل أو ضغط المكبس لتغيير الكتلة إلى الشكل والحجم الذي نحتاجه.
٢. العجن: طريقة معالجة الفولاذ، حيث يوضع المعدن في صندوق عجن مغلق، ويُضغط على أحد طرفيه ليخرج المعدن من فتحة القالب العادية، للحصول على منتجات متماثلة في الشكل والحجم. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا لإنتاج الفولاذ من المعادن غير الحديدية.
3. لف الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة: تمر كتلة المعدن الفولاذي عبر الفجوة (أشكال مختلفة) بين زوج من الأسطوانات الدوارة، ويتم تقليل المقطع العرضي للمادة وزيادة الطول بسبب ضغط الأسطوانات.
4. سحب الفولاذ: طريقة معالجة تُسحب فيها المادة المعدنية المدلفنة (مثل النوع، الأنبوب، المنتج، إلخ) عبر فتحة القالب لتقليل المقطع العرضي وزيادة الطول. تُستخدم معظم هذه الطرق في الأعمال الباردة.

لم تعد تقنية صبّ معادن أنابيب الفولاذ ذات اللحامات المستقيمة سرًا. ففي ثلاثينيات القرن الماضي، اكتشف الغرب أن الفولاذ، كغيره من المعادن غير الحديدية اللينة، قابل للتشويه بالدرفلة. وما إن طُرحت هذه التقنية الجديدة، حتى انتشرت بسرعة، نظرًا لسهولة تعلمها، وانخفاض تكلفة معدات الإنتاج، وتنوع أنواع أنابيب الفولاذ ذات اللحامات المستقيمة، وموثوقيتها، وكثرة استخدامها، مما لفت انتباه الباحثين والعاملين. وبعد حوالي عشر سنوات، نجحت شركة بريطانية في تطوير مادة تشحيم زجاجية، مما ساهم في انتشار تقنية درفلة أنابيب الفولاذ ذات اللحامات المستقيمة بسرعة في مختلف البلدان. ​​قبل ذلك، كانت تقنية إنتاج درفلة أنابيب الفولاذ التقليدية تستخدم الجرافيت كمادة تشحيم. إلا أن لمواد التشحيم الجرافيتية عيوبًا خطيرة:
1. كفاءة نقل الحرارة عالية، والعزل الحراري ضعيف، والقالب يسخن بسرعة، والتآكل سريع، ومن الصعب لف المنتجات الطويلة.
2. محتوى الكربون في المنتج مرتفع، والتآكل بين الحبيبات معرض للحدوث عند إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ، لذلك يجب إزالة الطبقة المكربنة بعد الانتهاء، مما سيزيد التكلفة.
3. زيادة أضرار التلوث البيئي.

بالمقارنة مع زيوت التشحيم الجرافيتية، فإن زيوت التشحيم الزجاجية لأنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة لها المزايا التالية:
1. كفاءة نقل الحرارة للزجاج منخفضة، ويتم تنفيذ عمل الحفاظ على الحرارة على سطح قطعة العمل بشكل جيد، ويتم ضمان عمر خدمة القالب.
2. تكون قابلية التشحيم أعلى بثلاث مرات من الجرافيت، وتزداد سرعة الإنتاج والعرض وفقًا لذلك، مما يمكن أن يوسع نطاق المنتجات التي تنتجها آلة الدرفلة.
3. الخصائص الكيميائية لمواد التشحيم الزجاجية مستقرة ولن تسبب عيوبًا في التصميم.
4. يمكن تعديل تركيز الزجاج حسب الرغبة للحصول على خصائص فيزيائية مختلفة (مثل نقطة التليين، اللزوجة، وما إلى ذلك)، للتكيف مع متطلبات المنتج لدرفلة المواد الخام المختلفة.
5. نظيف وصديق للبيئة، ولا يسبب أي آثار جانبية، وأضرار قليلة على البيئة.
باختصار، يتميز منتج زيوت التشحيم الزجاجية بالأداء الممتاز وهو أفضل زيوت التشحيم لإنتاج الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة.

هناك ثلاث طرق لضمان النعومة المطلوبة عند إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة:
١. قالب الدرفلة: عادةً ما تكون نعومة قالب الدرفلة مماثلة لضغط مسحوق الزجاج في حصيرة زجاجية. تحت تأثير الاحتكاك، يتم تحقيق تأثير التليين بدرجة جيدة، ويتوافق شكل حصيرة الزجاج المصنعة مع شكل مخروط مدخل قالب الدرفلة وشكل طرف الفولاذ.
٢. أسطوانة الدرفلة والمحور: مادة الزجاج المستخدمة لتنعيم أسطوانة الدرفلة والمحور مسحوقة، ذات جزيئات صغيرة، وذات درجة تليين عالية، ثم تُطلى على الثقب الداخلي والسطح الخارجي للفولاذ. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن لفّ قماش زجاجي على سطح الفولاذ، ولفّ شرائط قماش الزجاج على المحور.
٣. إزالة الغشاء الزجاجي عن سطح الأنبوب الفولاذي: نظرًا لاستخدام مُشحم الزجاج أثناء الدرفلة، تبقى طبقة رقيقة من الغشاء الزجاجي على سطح الأنبوب الفولاذي المدرفل من الداخل والخارج. هذا الغشاء، مثل الزجاج العادي، صلب وهش، ويؤثر على المنتج بعد الاستخدام، لذا يجب إزالته. تشمل طرق الإزالة الطرق الميكانيكية والكيميائية. من بين الطرق الميكانيكية المتاحة: القذف بالخرطوم، والتبريد بالماء، والشد والتقويم. عند استخدام الطريقة الكيميائية لإزالة الغشاء الزجاجي، نعلم جميعًا أن خصائص الزجاج الكيميائية مستقرة تمامًا، لذا عند استخدامها، قد تظهر سوائل ذات خصائص حمضية أو قلوية قوية. مع ذلك، تكمن عيوب طريقة التخليل في أنها شديدة التآكل لمختلف مواد الأنابيب الفولاذية، وقد تُسبب تخليلًا على سطح الأنبوب الفولاذي، وخاصةً الفولاذ الكربوني، لذا فإن استخدام التخليل وحده ليس فعالًا من حيث التكلفة ولا مناسبًا. لذلك، يستخدم معظمهم الآن طريقة الإزالة المركبة بالحمض والقاعدة.