طرق معالجة واختبار الأنابيب الفولاذية غير الملحومة 15CrMoG

أولاً، مقدمة عن مادة أنبوب الصلب غير الملحوم 15CrMoG
التركيب الكيميائي: فولاذ 15CrMoG هو فولاذ بيرلايت منخفض السبائك ومقاوم للحرارة. تتراوح نسبة الكربون فيه عادةً بين 0.12 و0.18%، ونسبة الكروم بين 0.8 و1.2%، ونسبة الموليبدينوم بين 0.4 و0.6%. يوفر الكربون القوة الأساسية للفولاذ، بينما يُحسّن الكروم مقاومته للأكسدة والتآكل، أما الموليبدينوم فيُعزز بشكل رئيسي مقاومته الحرارية، أي قوته ومقاومته للزحف عند درجات الحرارة العالية. يحتوي الفولاذ أيضًا على كميات ضئيلة من السيليكون والمنغنيز وعناصر أخرى. يُحسّن السيليكون من قوة الفولاذ وصلابته، بينما يُحسّن المنغنيز من متانته.

ثانيًا، عملية إنتاج الأنابيب الفولاذية غير الملحومة من نوع 15CrMoG
1. عملية الصهر: عادةً ما تُستخدم أفران كهربائية أو محولات في صناعة الصلب. في هذه العملية، يجب التحكم بدقة في كمية وترتيب إضافة عناصر السبائك المختلفة. على سبيل المثال، تُضاف سبائك الكروم والموليبدينوم عادةً عندما يصل الصلب المنصهر إلى درجة الحرارة والتركيب المناسبين لضمان ذوبانها بالكامل وتوزيعها بالتساوي في الصلب المنصهر.
٢. عملية الدرفلة: تشمل الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد (السحب على البارد). في الدرفلة على الساخن، تُسخّن قطعة الصلب إلى درجة حرارة عالية (عادةً ما بين ١١٠٠ و١٢٠٠ درجة مئوية)، ثم تُثقب بواسطة آلة ثقب، وتُدرفل بعد ذلك بواسطة مطحنة درفلة الأنابيب للحصول على أنبوب فولاذي بالقطر الخارجي وسماكة الجدار المطلوبين. أما عملية الدرفلة على البارد (السحب على البارد) فتعتمد على الدرفلة على الساخن، حيث تُسحب أو تُدرفل على البارد بواسطة قالب في درجة حرارة الغرفة، مما يُكسب الأنبوب الفولاذي دقة أبعاد أعلى وجودة سطح أفضل، إلا أن هذه العملية تتميز بكفاءة إنتاجية منخفضة نسبيًا وتكلفة عالية.
3. عملية المعالجة الحرارية: تخضع هذه الأنابيب الفولاذية لمعالجة التطبيع والتلطيف. تتراوح درجة حرارة التطبيع عادةً بين 900 و960 درجة مئوية، وتهدف إلى تحسين بنية الحبيبات وزيادة قوة ومتانة الفولاذ. أما درجة حرارة التلطيف فتتراوح بين 650 و750 درجة مئوية، وتهدف أساسًا إلى التخلص من الإجهاد الداخلي المتولد أثناء عملية التطبيع، وتحسين الأداء العام للأنابيب الفولاذية.
٤. كشف العيوب: يُجرى كشف العيوب باستخدام التيارات الدوامية والكشف بالموجات فوق الصوتية لضمان جودة الأنابيب الفولاذية. يُستخدم كشف العيوب باستخدام التيارات الدوامية بشكل أساسي للكشف عن العيوب على سطح الأنابيب الفولاذية وبالقرب منه، ويعتمد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. فعند مرور الأنبوب الفولاذي عبر ملف الكشف الخاص بجهاز كشف العيوب بالتيارات الدوامية، إذا وُجدت عيوب على السطح أو بالقرب منه، فإنها تُحدث تغيرات في التيارات الدوامية، ما يؤدي إلى كشفها. أما الكشف بالموجات فوق الصوتية، فيُستخدم للكشف عن العيوب داخل الأنبوب الفولاذي، حيث يعتمد على ظاهرة الانعكاس والانكسار عند انتشار الموجات فوق الصوتية داخل الأنبوب. ومن خلال تحليل هذه الإشارات، يتم تحديد ما إذا كانت هناك عيوب داخل الأنبوب أم لا.

ثالثًا، خصائص أداء الأنابيب الفولاذية غير الملحومة من نوع 15CrMoG
1. الأداء في درجات الحرارة العالية: يتميز أنبوب الصلب غير الملحوم 15CrMoG بخصائص ميكانيكية ممتازة في بيئات درجات الحرارة العالية. فعندما تصل درجة الحرارة إلى حوالي 550 درجة مئوية، يظل الأنبوب محافظًا على قوته العالية ومقاومته للزحف. على سبيل المثال، في نظام أنابيب البخار في بعض محطات الطاقة الحرارية، يتحمل أنبوب الصلب ضغط البخار عالي الحرارة لضمان التشغيل المستقر طويل الأمد للخط.
٢. مقاومة التآكل: بفضل وجود عنصري الكروم والموليبدينوم، يتمتع هذا الأنبوب الفولاذي بمقاومة جيدة للتآكل. في بيئة تحتوي على بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وغيرها من المواد، فإنه يقاوم التآكل بفعالية ويقلل من فقدان جدار الأنبوب نتيجة التآكل.
3. أداء اللحام: يتميز هذا المنتج بأداء لحام جيد، ولكن يجب مراعاة بعض الأمور أثناء عملية اللحام. على سبيل المثال، يُشترط التسخين المسبق قبل اللحام، وتتراوح درجة حرارة التسخين المسبق بين 150 و200 درجة مئوية. بعد اللحام، يلزم إجراء معالجة حرارية مناسبة لضمان جودة الوصلة الملحومة.

رابعًا، مجال تطبيق أنابيب الصلب غير الملحومة 15CrMoG
في صناعة البتروكيماويات، يُستخدم هذا المعدن لنقل النفط والغاز الطبيعي والمواد الكيميائية الخام ذات درجات الحرارة والضغط العاليين. فعلى سبيل المثال، يلعب دورًا في خطوط أنابيب النفط والغاز ذات درجات الحرارة العالية في المصافي. أما في قطاع الطاقة، فيُستخدم بشكل أساسي في أنابيب البخار، والمُسخّنات الفائقة، والمُسخّنات المُعاد تسخينها في محطات الطاقة الحرارية لضمان نقل البخار ذي درجات الحرارة العالية وتحويل الطاقة الحرارية. وفي مجال تصنيع الغلايات، يُعدّ مادةً أساسيةً لتصنيع الغلايات متوسطة ومنخفضة الضغط، مما يُسهم في تشغيلها بشكل آمن ومستقر.