بمعنى ما،أنبوب فولاذي ذو درز مستقيملحام الأنابيب الفولاذية هو عملية لحام أنابيب فولاذية عكس الأنابيب الفولاذية الحلزونية. يُعدّ لحام الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم شائعًا نسبيًا في السوق نظرًا لبساطة العملية وانخفاض تكلفتها نسبيًا، بالإضافة إلى إمكانية تحقيق كفاءة عالية أثناء الإنتاج. علاوة على ذلك، تُعدّ الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم منتجات شائعة الاستخدام، فما هي مزاياها العملية؟ تُلحم الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم بطريقة لحام موازية للاتجاه الطولي للأنابيب الفولاذية، وهي شائعة الاستخدام. عند استخدام نفس القطر والطول، يكون طول لحام الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم أقل بكثير، بينما قد يزيد طول لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية بأكثر من 30%. نتيجةً لعملية اللحام، تكون الكفاءة منخفضة نسبيًا، كما أن الإنتاج منخفض جدًا. مع ذلك، يمكن عمومًا الحصول على منتجات بأقطار مختلفة باستخدام نفس المادة الخام، بينما لا تحقق الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم هذا التأثير.
يعود انتشار أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة في السوق إلى خصائصها. فنظرًا لانخفاض تكلفة عملية اللحام نسبيًا، يمكن تصنيع الفولاذ المطروق، والبثق، والدرفلة، والسحب، مع تحديد مواصفاتها، مما يوفر مجموعة واسعة من التطبيقات. وفي سعيها الدؤوب لمكافحة تلوث الهواء، واجهت كبرى شركات إنتاج الصلب في الصين تحديات بيئية متتالية. وفي هذا الصدد، يرى بعض المحللين أن الحوكمة البيئية لصناعة الصلب قد دخلت مرحلة التطبيق. وعلى المدى البعيد، ومع التقدم المستمر في مختلف إجراءات الحوكمة البيئية، ستصبح صناعة أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة صناعة صديقة للبيئة في المستقبل.
خلال عملية إنتاج الأنابيب الفولاذية، واجهت آلة ضخّ القلب بعض المشاكل الفنية، مثل عدم تساوي سمك جدار المنتجات المُنتجة، والتشويش، والاستقامة الداخلية، وتجاوز القطر الخارجي للتسامح، وغيرها. وتُعدّ كيفية تحسين جودة الأنابيب الفولاذية وتسريع وتيرة الإنتاج مسألةً بالغة الأهمية. فالتجارب المعملية لا تُحلّ مشاكل الإنتاج، كما أن التجارب الميدانية في الورشة مُكلفة للغاية ولا تدوم طويلًا. إلا أن نتيجة تجربة أو اثنتين غير موثوقة. لذلك، من الضروري جدًا استخدام أساليب المحاكاة العددية لدراسة عملية دحرجة الأنابيب الفولاذية ذات اللحامات المستقيمة. في الوقت الحاضر، في صناعتنا، فإن هدف البحث هو سرعة الدرفلة والعامل الرئيسي الذي يؤثر على منتج الدرفلة المستمر MPM ذو 5 حاملات - قيمة فجوة الدرفلة، ويتم إنشاء خطة المحاكاة العددية باستخدام طريقة وصف الحمل المتساوي النسبي لدراسة المعلمات القابلة للتعديل الرئيسية (قيمة فجوة الدرفلة وسرعة الدرفلة) على قوة الدرفلة المستمرة وتكديس المعدن، من خلال منصة MARC، تم إنشاء نموذج العناصر المحدودة لعملية الدرفلة لأنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة لدراسة تأثيرها على قوة الدرفلة وسمك الجدار أثناء عملية الدرفلة.
في بلدي، هناك طلب على أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم في صناعة البتروكيماويات، وهندسة إمدادات المياه، والإنشاءات الحضرية، وهندسة الطاقة، وغيرها. عملية توسيع قطر الأنابيب الملحومة ذات اللحام المستقيم هي عملية معالجة بالضغط، تستخدم وسائل هيدروليكية أو ميكانيكية لتطبيق قوة من الجدار الداخلي للأنبوب لتوسيعه شعاعيًا نحو الخارج. بالمقارنة مع الطريقة الهيدروليكية، تتميز الطريقة الميكانيكية بمعدات أبسط وكفاءة أعلى. وقد تم اعتماد عملية توسيع القطر للعديد من أنابيب الصلب الملحومة ذات اللحام المستقيم ذات الأقطار الكبيرة في العالم. فيما يلي شرح مفصل لهذه العملية: يستخدم توسيع القطر الميكانيكي لأنبوب الصلب الملحوم ذي اللحام المستقيم كتلة على شكل مروحة في نهاية مُوسِّع القطر للتوسيع شعاعيًا، بحيث يتم وضع قطعة الأنبوب على طول الأنبوب، ويتم تقسيم عملية تحقيق التشوه البلاستيكي لطول الأنبوب بالكامل. وتنقسم العملية إلى خمس مراحل:
١. مرحلة الدائرة الكاملة الأولية. تُفتح الكتل المروحية حتى تلامس جميعها الجدار الداخلي للأنبوب الفولاذي. عندها، تكون أقطار جميع نقاط الأنبوب الدائري الداخلي ضمن نطاق الخطوة متساوية تقريبًا، ويكتمل الأنبوب الفولاذي بدائرة كاملة أولية.
٢. مرحلة القطر الداخلي الاسمي. تبدأ الكتلة المروحية بتقليل سرعة الحركة من الوضع الأمامي حتى تصل إلى الوضع المطلوب، وهو الوضع المطلوب للمحيط الداخلي للأنبوب النهائي.
٣. مرحلة تعويض الارتداد. تبدأ الكتلة المروحية بخفض السرعة عند موضع المرحلة الثانية حتى تصل إلى الموضع المطلوب، وهو موضع المحيط الداخلي للأنبوب الفولاذي قبل الارتداد المطلوب وفقًا لتصميم العملية.
٤. مرحلة تثبيت الضغط المستقر. تبقى الكتلة المروحية ثابتة لبعض الوقت عند المحيط الداخلي للأنبوب الفولاذي قبل أن تعود إلى وضعها الطبيعي، وهي مرحلة تثبيت الضغط والاستقرار التي تتطلبها عملية توسيع القطر والتجهيز.
٥. مرحلة التفريغ والتراجع. تنكمش الكتلة المروحية بسرعة من المحيط الداخلي للأنبوب الفولاذي قبل أن تعود إلى وضعها الطبيعي حتى تصل إلى موضع تمدد القطر الأولي، وهو أصغر قطر انكماش للكتلة المروحية المطلوبة لعملية تمدد القطر.
وقت النشر: ٢٨ ديسمبر ٢٠٢٢