تفاصيل أداء وتطبيق أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC و Q620GJD

أنابيب فولاذية ملحومة ذات درز مستقيم Q620GJC و Q620GJDتُستخدم أنابيب الصلب الإنشائية عالية المقاومة، مثل أنابيب الصلب الإنشائية، على نطاق واسع في مجالات نقل النفط والغاز، وبناء الجسور، والهندسة البحرية في السنوات الأخيرة. كلا النوعين من الصلب منخفض السبائك وعالي المقاومة يتميزان بخصائص ميكانيكية ولحام ممتازة، مما يجعلهما مناسبين للاستخدام في البيئات القاسية.

من منظور التركيب المادي، تعتمد أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC وQ620GJD تصميمًا منخفض الكربون. فبإضافة كميات مناسبة من عناصر السبائك الدقيقة مثل النيوبيوم والفاناديوم والتيتانيوم، بالإضافة إلى الجمع بين عمليات الدرفلة والتبريد المُتحكم بها، يتم تحقيق توازن بين القوة العالية والمتانة الجيدة. فعلى سبيل المثال، لا تقل قوة الخضوع لأنابيب Q620GJC عن 620 ميجا باسكال، بينما تصل قوة الشد إلى 700-830 ميجا باسكال. أما أنابيب Q620GJD، فتتميز بتحسين متانة الصدمات في درجات الحرارة المنخفضة مع الحفاظ على نفس القوة، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لإنشاء البنية التحتية في المناطق الباردة.

من حيث تكنولوجيا الإنتاج، تعتمد أنابيب الصلب الملحومة الحديثة ذات اللحام المستقيم بشكل أساسي على عملية التشكيل JCOE أو UOE. تقوم عملية JCOE بتشكيل صفيحة الصلب إلى أنبوب من خلال عدة عمليات ثني متدرجة، ثم تُستكمل عملية التصنيع عبر اللحام المسبق واللحام الدقيق وغيرها من العمليات. تتميز هذه العملية بانخفاض تكلفة المعدات نسبيًا ومرونة الإنتاج العالية، مما يجعلها مناسبة لإنتاج أنابيب الصلب الصغيرة والمتوسطة الحجم. أما عملية UOE فتعتمد على تقنية التشكيل لمرة واحدة، مما يوفر كفاءة إنتاجية أعلى ودقة أبعاد أفضل للمنتج، وهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة والأقطار الكبيرة. تستخدم كلتا العمليتين تقنية اللحام بالقوس المغمور متعدد الأسلاك المتقدمة لضمان جودة اللحام.

في مرحلة مراقبة الجودة، تخضع أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC وQ620GJD لمتطلبات معيارية صارمة. فبالإضافة إلى التحليل الكيميائي التقليدي واختبارات الخواص الميكانيكية، تُجرى اختبارات المتانة مثل اختبار شاربي للصدمات واختبار التمزق بمطرقة السقوط. كما يجب فحص منطقة اللحام بالكامل باستخدام الموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية للتأكد من خلوها من أي عيوب كالتشققات أو عدم اكتمال اللحام. أما بالنسبة لأنابيب الصلب المستخدمة لأغراض خاصة، فيُجرى اختبار التصدع الناتج عن الهيدروجين (HIC) واختبار تآكل الإجهاد الكبريتي (SSC) لتقييم مقاومتها للتآكل في البيئات المحتوية على الكبريت.

أما فيما يتعلق بمجالات التطبيق، فتستخدم أنابيب الصلب الملحومة ذات الدرزات المستقيمة Q620GJC بشكل رئيسي في:
(1) خطوط أنابيب النفط والغاز ذات الضغط العالي لمسافات طويلة، وخاصة في المناطق الجبلية ذات التضاريس المعقدة
(2) هياكل العوارض الرئيسية والمكونات الداعمة للجسور الكبيرة
(3) الهياكل الفولاذية الرئيسية للمباني الشاهقة
(4) المكونات الرئيسية الحاملة للأحمال مثل أذرع الآلات الهندسية
تتمتع أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q620GJD بمزايا أكثر في السيناريوهات التالية:
(1) مشاريع خطوط الأنابيب في المناطق القطبية أو الباردة
(2) هياكل الهندسة البحرية مثل هياكل المنصات البحرية
(3) الهياكل الخارجية لخزانات تخزين الغاز الطبيعي المسال
(4) الهياكل الهندسية التي تحتاج إلى تحمل الأحمال الديناميكية

من منظور تطوير السوق، ومع تقدم مبادرة "الحزام والطريق" والاستثمار المستمر في بناء البنية التحتية المحلية، حافظ الطلب على أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم عالية القوة على نمو مطرد. وقد زادت نسبة أنابيب الصلب من فئتي Q620GJC وQ620GJD بشكل ملحوظ، لا سيما في مشاريع خطوط الأنابيب الكبرى مثل خط أنابيب الغاز بين الشرق والغرب الثالث. وفي الوقت نفسه، ومع تطور تقنيات اللحام وعمليات المعالجة الحرارية، اتسع نطاق سماكة جدار هذا النوع من أنابيب الصلب باستمرار. ويبلغ الحد الأقصى لسماكة الجدار حاليًا أكثر من 40 مم، ما يلبي متطلبات هندسية أكثر صرامة.
عند شراء أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC/Q620GJD، يجب على المستخدمين التركيز على المعايير الفنية التالية:
(1) قوة الخضوع الفعلية وقوة الشد لأنابيب الصلب
(2) قيمة طاقة الصدم عند درجة حرارة -20 درجة مئوية أو أقل
(3) مؤشر مقاومة الكسر للحامات
(4) التفاوت في الأبعاد الهندسية لجسم الأنبوب الفولاذي
(5) جودة السطح وأداء الطلاء المقاوم للتآكل
تشير اتجاهات التطوير المستقبلية إلى أن أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC وQ620GJD ستشهد تطورًا نحو قوة أعلى، ومتانة أفضل، وقابلية لحام أفضل. وتعمل شركات الصلب على تطوير جيل جديد من تقنية TMCP (عملية التحكم الحراري الميكانيكي). ومن المتوقع، من خلال تحسين تصميم السبائك والتحكم في العملية، رفع درجة القوة إلى 690 ميجا باسكال أو أعلى مع الحفاظ على مستوى المتانة الحالي. إضافةً إلى ذلك، سيساهم استخدام معدات التصنيع الذكية في تحسين جودة المنتج وكفاءة إنتاج أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم.

أثناء الاستخدام، من الضروري الانتباه إلى نقاط عملية اللحام لأنابيب الصلب الملحومة ذات التماس المستقيم Q620GJC و Q620GJD:
1. يوصى باستخدام أقطاب كهربائية أو أسلاك لحام منخفضة الهيدروجين
2. التحكم بدقة في درجة حرارة التسخين المسبق ودرجة حرارة الطبقات البينية
3. بالنسبة للحام أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة، ينبغي مراعاة معالجة نزع الهيدروجين
4. يوصى بالمعالجة الحرارية اللاحقة بعد اللحام
5. تجنب اللحام في بيئة رطبة

مع تنفيذ العديد من المشاريع الكبرى محلياً ودولياً، تشهد المعايير الفنية لأنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم Q620GJC وQ620GJD تحسناً مستمراً. وتعتمد هذه المعايير حالياً بشكل أساسي على المعايير الوطنية مثل GB/T 1591 وGB/T 3091، كما أنها تلبي متطلبات المعايير الدولية مثل API 5L وEN 10219. وتختلف هذه المعايير في بعض الخصائص، كالتركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية وغيرها. لذا، يُنصح المستخدمون بتحديد متطلباتهم الفنية بدقة عند الشراء.

باختصار، تلعب أنابيب الصلب الملحومة ذات التماس المستقيم من طراز Q620GJC وQ620GJD، باعتبارها مواد إنشائية عالية الأداء، دورًا لا غنى عنه في مشاريع الهندسة الحديثة. يوفر أداؤها المتميز وعملية تصنيعها المُحسّنة باستمرار ضمانات موثوقة لمختلف المشاريع الكبرى. ومع التطور التكنولوجي المستمر وتوسع مجالات استخدامها، من المؤكد أن هذا النوع من أنابيب الصلب الملحومة ذات التماس المستقيم عالية القوة سيفتح آفاقًا أوسع للتطوير.