مقارنة الخصائص التقنية لأنابيب الصلب الحلزونية وأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم

أنابيب فولاذية حلزونيةتختلف الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم واللولبي في خصائصها التقنية وعمليات إنتاجها. وتختلف هذه الأنابيب في العديد من الجوانب، من حيث الإنتاج والوظائف والاستخدامات، وصولاً إلى القيمة المضافة. وفيما يلي الخصائص التقنية للأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم واللولبي:

أولها الاختلاف في عملية اللحام:
فيما يتعلق بعملية اللحام، فإن طريقة لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية والأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم متشابهة، إلا أن الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم تحتوي حتماً على العديد من اللحامات على شكل حرف T، مما يزيد من احتمالية حدوث عيوب في اللحام. كما أن الإجهاد المتبقي في اللحامات على شكل حرف T يكون كبيراً، وغالباً ما يكون معدن اللحام في حالة إجهاد ثلاثي الأبعاد، مما يزيد من احتمالية حدوث تشققات. علاوة على ذلك، وفقاً لعملية اللحام بالقوس المغمور، يجب أن يكون لكل لحام نقطة بداية قوس ونقطة انطفاء، مما يزيد من احتمالية حدوث عيوب في اللحام. لذلك، تتمتع الأنابيب الفولاذية الحلزونية المنتجة بضمان جودة عالٍ، مما يضمن خلو المنتجات من عيوب مثل التشققات.

• خصائص قوة الأنابيب الفولاذية الحلزونية والأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم:
عند تعرض الأنبوب لضغط داخلي، يتولد عادةً إجهادان رئيسيان على جداره، وهما الإجهاد القطري δY والإجهاد المحوري δX. ويكون الإجهاد الناتج عند اللحام δ = δY(l/4sin²α + cos²α)¹/²، حيث α هي زاوية حلزونية اللحام في الأنبوب الفولاذي الملحوم حلزونيًا. تتراوح زاوية حلزونية اللحام في الأنبوب الفولاذي الملحوم حلزونيًا عادةً بين 50 و75 درجة، لذا فإن الإجهاد الكلي عند اللحام الحلزوني يمثل 60-85% من الإجهاد الرئيسي في الأنبوب الفولاذي الملحوم بخط مستقيم. وتحت ضغط التشغيل نفسه، يمكن تقليل سمك جدار الأنبوب الفولاذي الملحوم حلزونيًا ذي القطر المنتظم مقارنةً بالأنبوب الفولاذي الملحوم بخط مستقيم.

· الخصائص المعدنية لمواد أنابيب الصلب الملحومة حلزونياً وأنابيب الصلب الملحومة بخط مستقيم:
تُصنع الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الطولي من صفائح فولاذية، بينما تُصنع الأنابيب الملحومة حلزونيًا من لفائف فولاذية مدرفلة على الساخن. تتميز عملية الدرفلة في مصانع الدرفلة على الساخن بمزايا عديدة، وتتمتع بقدرة عالية على إنتاج فولاذ عالي الجودة لخطوط الأنابيب. على سبيل المثال، يُركّب نظام تبريد مائي على رافعة الإخراج لتسريع عملية التبريد، مما يسمح باستخدام سبائك ذات تركيب منخفض لتحقيق درجات قوة خاصة وصلابة عالية في درجات الحرارة المنخفضة، وبالتالي تحسين قابلية لحام الفولاذ. لكن هذا النظام غير موجود في مصانع إنتاج الصفائح الفولاذية. يميل محتوى السبائك (المكافئ الكربوني) في اللفائف إلى أن يكون أقل من مثيله في أنواع الفولاذ الأخرى، مما يُحسّن أيضًا من قابلية لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية.

ما يجب توضيحه هو أنه نظرًا لأن اتجاه الدرفلة لأنبوب الصلب الملحوم حلزونيًا ليس عموديًا على محور أنبوب الصلب (يعتمد حل التثبيت على زاوية الحلزون لأنبوب الصلب)، فإن اتجاه الدرفلة للوحة الفولاذية لأنبوب الصلب ذي اللحام المستقيم يكون عموديًا على محور أنبوب الصلب، وبالتالي، فإن مقاومة التشقق لمادة أنبوب الصلب الملحوم حلزونيًا أفضل من مقاومة التشقق لأنبوب الصلب ذي اللحام المستقيم.

تُقارن هذه الدراسة بشكل منهجي بين الأنابيب الفولاذية الملحومة حلزونيًا والأنابيب الفولاذية الملحومة بخط مستقيم من حيث عملية اللحام، والخصائص المعدنية، وخصائص القوة، مع تحليل الاختلافات الرئيسية بينهما، وشرح مفصل لعملية اللحام وطريقة كل نوع من أنواع الأنابيب.