تكنولوجيا تصنيع الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور الطولي ذات القطر الكبير

أنابيب فولاذية ذات قطر كبير ملحومة بدرزة مستقيمة مغمورة بالقوس الكهربائيوهي مسؤولة بشكل رئيسي عن نقل النفط والغاز البحري والبري، والنفط والغاز الطبيعي، والفحم، ولب الخام عبر خطوط الأنابيب.

تتضمن أساليب وخصائص تكنولوجيا صناعة الأنابيب الدولية، وطرق تشكيل أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور الطولية ذات القطر الكبير في الخارج، طريقة UOE، وطريقة تشكيل CFE بالدرفلة، وطريقة تشكيل RBE بالدرفلة، وطريقة تشكيل JCOE، وطريقة تشكيل C، وطريقة تشكيل PFP بالانحناء التدريجي، وما إلى ذلك. وفيما يلي نبذة مختصرة:

1. تعتمد طريقة UOE على ضغط الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا على شكل حرف U في قالب تشكيل مكبس U، ثم ضغطها على شكل حرف O في قالب تشكيل مكبس O، ولحامها لتشكيل أنبوب، ثم توسيع قطرها الكلي. تُعدّ طريقة UOE من أحدث طرق التشكيل في العالم اليوم، حيث يوجد حاليًا ما يقارب 30 وحدة لتشكيل الأنابيب الملحومة. تشتهر هذه الطريقة بكفاءتها الإنتاجية العالية وجودة منتجاتها الممتازة، فضلًا عن كونها غير مكلفة وتتطلب استثمارًا كبيرًا.

2. تتكون آلة تشكيل اللفائف بتقنية CFE من إطار تشغيل، وإطار لفائف مسطحة، وبكرة ثني الحواف، وإطار لفائف صغيرة. وبفضل وجود العديد من بكرات اللفائف الصغيرة المتطابقة، يكون مسار حافة الصفيحة الفولاذية أثناء عملية التشكيل مستقيمًا تقريبًا، مما يمنع ظاهرة "تمدد الحواف". تتميز تقنية CFE بجودة تشكيل عالية، ولا تختلف جودة منتجاتها عن جودة منتجات تقنية UOF. تعتمد هذه التقنية على لفائف فولاذية ملفوفة على الساخن كمادة خام، وهو ما يميزها عن طرق التشكيل الأخرى. تُناسب هذه التقنية بشكل أساسي إنتاج أنابيب فولاذية أحادية النوع بكميات كبيرة، ولكنها غير مناسبة لإنتاج أنابيب فولاذية سميكة الجدران عالية القوة أو أنابيب فولاذية ذات أقطار كبيرة.

3. تعتمد طريقة تشكيل الأنابيب بالدرفلة RBE على دحرجة الصفيحة الفولاذية بين ثلاث أو أربع درفلات عدة مرات. ويُقارب أداء وموثوقية الأنابيب الملحومة المنتجة بهذه الطريقة أداء وموثوقية الأنابيب الملحومة بتقنية UOE. تتميز طريقة RBE بانخفاض تكلفة الاستثمار، وسرعة إنشاء المصنع، وإنتاجية متوسطة، ومرونة عالية، وقدرة كبيرة على التكيف مع متطلبات السوق. وقد طُبقت هذه الطريقة في بعض الدول النامية خلال السنوات الأخيرة. إلا أنه نظرًا لنقص الدعم في منتصف الدرفلة العلوية المستخدمة في هذه الطريقة، لا يمكن أن يقل قطر الأنابيب الفولاذية المشكلة عن 508 مم (20 بوصة) بسبب محدودية صلابتها، مما يقلل من حصتها في السوق. ويقل قطر العديد من الأنابيب في بلدي عن 508 مم.

4. طريقة تشكيل JCOE: في البداية، تُضغط الصفيحة الفولاذية على شكل حرف J باستخدام مكبس هيدروليكي، وبعد الضغط على كلا الجانبين، تُشكّل على شكل حرف C من خلال عدة عمليات ختم، ثم تُضغط أخيرًا على شكل حرف O باستخدام قالب علوي شبه دائري. جودة المنتج في طريقة JCOE قريبة من جودة الأنابيب الملحومة بتقنية UOE، وسعر خط التشغيل أقل بكثير من سعر وحدة UOE، لكن كفاءة إنتاجها منخفضة.

٥. تستخدم طريقة التشكيل C ماكينتين للتشكيل C بدلاً من مكبس U ومكبس O في وحدة UOE. وتتلخص عملية التشكيل في: تشكيل نصف صفيحة الفولاذ المثنية مسبقًا على المكبس الأول، ثم ضغطها على مكبس آخر لتشكيل النصف الآخر. يُشكّل النصف المتبقي من صفيحة الفولاذ على الماكينة للحصول على أنبوب دائري على شكل حرف O. يتميز الأنبوب الملحوم المُنتج بطريقة التشكيل C بحجمه المناسب، وإنتاجه المتوسط، وتكلفة خط إنتاجه المنخفضة.

٦. تعتمد طريقة التشكيل التدريجي بالثني PFP على ثني الصفيحة الفولاذية المثنية مسبقًا في نهاية المكبس بخطوات صغيرة ومتكررة، ثم تشكيلها في النهاية إلى أنبوب دائري باستخدام آلة لحام الأنابيب الفولاذية. تتميز هذه الطريقة بانخفاض طفيف في نسبة التخفيض في كل خطوة، مما يقلل من حمولة المكبس وتكلفة الاستثمار. يمكن لهذه الطريقة تشكيل أنابيب ملحومة بأقطار وسماكات جدارية مختلفة، حيث يمكن أن يصل قطر الأنبوب المُعالج إلى أقل من ٤٠٦ مم، مع جودة عالية للأنابيب الملحومة المنتجة، وإنتاجية متوسطة.