الغرض من تحديد حجم الأنابيب الفولاذية (التخفيض) هو تحديد حجم الأنبوب الخام ذي القطر الأكبر إلى الأنبوب الفولاذي النهائي ذي القطر الأصغر والتأكد من أن القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب الفولاذي وانحرافاتهما تلبي المتطلبات الفنية ذات الصلة.
تشمل عيوب الجودة الناجمة عن التحجيم (التخفيض) لأنابيب الصلب بشكل رئيسي ما يلي: الانحراف الهندسي للأبعاد لأنابيب الصلب، "الخط الأزرق" للتحجيم (التخفيض)، "علامة المسمار"، الندبة، التآكل، الحفر، التحدب الداخلي، المربع الداخلي، إلخ.
① انحراف الأبعاد الهندسية لأنابيب الصلب: يشير انحراف الأبعاد الهندسية لأنابيب الصلب بشكل أساسي إلى القطر الخارجي أو سمك الجدار أو شكل الأنابيب الفولاذية بعد التحجيم (التخفيض) الذي لا يلبي متطلبات الحجم والانحراف المحددة في المعايير ذات الصلة.
② تجاوز التسامح للقطر الخارجي وشكل الأنابيب الفولاذية: الأسباب الرئيسية هي: سوء ضبط تركيب الأسطوانة وثقب آلة التكسير (التخفيض)، وتوزيع التشوه غير المعقول، وضعف دقة المعالجة، أو التآكل الشديد لأسطوانات التكسير (التخفيض)، وارتفاع أو انخفاض درجة حرارة الأنبوب الخشن، وعدم توازن درجة حرارة المحور. ينعكس ذلك بشكل رئيسي في شكل الثقب وتركيب الأسطوانة، وانخفاض قطر الأنبوب الخشن، ودرجة حرارة تسخينه.
③ تجاوز سمك جدار الأنبوب الفولاذي للتسامح: بعد تحديد حجم الأنبوب الخشن (تقليله)، يتجلى ذلك بشكل رئيسي في سمك جدار غير متساوٍ وثقب داخلي غير دائري. يتأثر ذلك بشكل رئيسي بعوامل مثل دقة سمك جدار الأنبوب الخشن، وشكل الثقب وتعديله، وشد الثقب (تقليله) وتقليل قطر الأنبوب الخشن، ودرجة حرارة تسخين الأنبوب الخشن.
④ "الخط الأزرق" و"علامة الظفر" في أنبوب الفولاذ: ينتج "الخط الأزرق" في أنبوب الفولاذ عن عدم محاذاة بكرات إطار واحد أو أكثر من إطارات آلة التصغير، مما يؤدي إلى عدم استدارة شكل الثقب، مما يؤدي إلى قطع حافة بكرة معينة في سطح أنبوب الفولاذ بعمق معين. يمتد "الخط الأزرق" عبر السطح الخارجي لكامل أنبوب الفولاذ على شكل خط واحد أو أكثر.
تحدث "علامة الظفر" نتيجة اختلاف السرعة الخطية بين حافة الأسطوانة وأجزاء أخرى من أخدود التدحرج، مما يؤدي إلى التصاق حافة الأسطوانة بالفولاذ وخدش سطح الأنبوب الفولاذي. ينتشر هذا العيب على طول جسم الأنبوب، ويكون شكله على شكل قوس قصير يشبه شكل "الظفر"، ولذلك يُطلق عليه "علامة الظفر". عندما يكون "الخط الأزرق" و"علامة الظفر" خطيرين، فقد يُتلف الأنبوب الفولاذي.
لإزالة عيوب "الخط الأزرق" و"آثار الأظافر" على سطح الأنبوب الفولاذي، يجب ضمان صلابة أسطوانة التخفيض (التحجيم) والحفاظ على تبريدها جيدًا. عند تصميم فتحة اللفة أو تعديلها، من الضروري التأكد من زاوية فتح الجدار الجانبي للفتحة وقيمة فجوة اللفة المناسبة لمنع اختلال محاذاة الفتحة.
بالإضافة إلى ذلك، يجب التحكم جيدًا في مقدار تقليل ثقب الإطار الواحد لتجنب التمدد المفرط للأنبوب الخشن في الثقب عند دحرجة الأنبوب الخشن منخفض الحرارة، مما يؤدي إلى انضغاط المعدن في فجوة اللفة وإتلاف المحمل بسبب ضغط الدحرجة المفرط. وقد أثبتت التجربة أن استخدام تقنية تقليل الشد يُسهم في الحد من التمدد الجانبي للمعدن، مما يُسهم بشكل إيجابي للغاية في تقليل عيوب "الخط الأزرق" و"علامات الأظافر" في الأنابيب الفولاذية.
① ندبات الأنابيب الفولاذية: تظهر ندبات الأنابيب الفولاذية بشكل غير منتظم على سطح جسم الأنبوب. ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى التصاق الفولاذ بسطح أسطوانة التخفيض. ويرتبط ذلك بعوامل مثل صلابة الأسطوانة وحالة تبريدها، وعمق الثقب، وكمية خشونة الأنبوب. إن تحسين مادة الأسطوانة، وزيادة صلابتها، وضمان ظروف تبريد جيدة لها، وتقليل كمية خشونة الأنبوب، وتقليل سرعة الانزلاق النسبية بين سطح الأسطوانة وسطح المعدن، كلها عوامل تساعد على تقليل احتمالية التصاق الأسطوانة بالفولاذ. عند اكتشاف ندبات في الأنبوب الفولاذي، يجب تحديد الإطار الذي نشأت فيه الندبة وفقًا لشكل وتوزيع العيب، وفحص جزء الأسطوانة الملتصق بالفولاذ أو إزالته أو إصلاحه. يجب استبدال الأسطوانات التي لا يمكن إزالتها أو إصلاحها في الوقت المناسب.
② خدوش الأنابيب الفولاذية: تحدث خدوش الأنابيب الفولاذية بشكل رئيسي بسبب التصاق "الزوايا" بين إطارات آلات التحجيم (التخفيض) وسطح أنبوب توجيه المدخل أو المخرج بالفولاذ، مما يؤدي إلى احتكاكه وإتلاف سطح الأنبوب الفولاذي المتحرك. بعد خدش سطح الأنبوب الفولاذي، يجب فحص أنبوب التوجيه في الوقت المناسب للتحقق من وجود أي فولاذ أو ملحقات عالقة، أو إزالة "الزوايا" الحديدية بين إطارات آلات التحجيم (التخفيض).
③ السطح الخارجي للقنب لأنبوب الفولاذ: ينتج السطح الخارجي للقنب لأنبوب الفولاذ عن خشونة سطح الأسطوانة الناتجة عن التآكل، أو ارتفاع درجة حرارة الأنبوب الخشنة، مما يجعل سطح أكسيد الحديد سميكًا جدًا، ولكن لا يمكن إزالته جيدًا. قبل تحديد حجم الأنبوب الخشن (تصغيره)، يجب إزالة أكسيد الحديد الموجود على السطح الخارجي للأنبوب الخشن بسرعة وفعالية باستخدام ماء عالي الضغط لتقليل حدوث عيوب في السطح الخارجي للقنب لأنبوب الفولاذ.
④ تحدب الأنابيب الفولاذية: يشير تحدب الأنابيب الفولاذية إلى انحناء جدار الأنبوب الفولاذي للداخل (أحيانًا يكون مغلقًا) عند تصغير قطر الأنبوب الخشن، نتيجةً لزيادة حجم الإطار الفردي لآلة التصغير، مما يُشكل عيبًا خطيًا بارزًا على الجدار الداخلي للأنبوب. نادرًا ما يحدث هذا العيب، ويعود في الغالب إلى أخطاء في تركيب رفوف الأسطوانة لآلة التصغير، أو أخطاء جسيمة في ضبط الفتحة، أو عطل ميكانيكي في الرف عند تصغير أنابيب الفولاذ رقيقة الجدران. يمكن أن يؤدي زيادة معامل الشد إلى زيادة الحد الحرج لقطر الأنبوب. في ظل نفس ظروف تصغير القطر، يمكن تجنب المقاومة الداخلية للأنبوب الفولاذي بفعالية. يمكن أن يُحسّن تقليل القطر من استقرار الأنبوب الخشن أثناء التشوه، كما يمنع تحدبه بفعالية. في الإنتاج، يجب أن يتم تنفيذ مطابقة الأسطوانة بشكل صارم وفقًا لطاولة الدرفلة، ويجب تعديل نوع فتحة الأسطوانة بعناية لمنع حدوث عيوب محدبة في الأنبوب الفولاذي.
"المربع الداخلي" لأنبوب الفولاذ: يعني "المربع الداخلي" لأنبوب الفولاذ أنه بعد تحديد حجم الأنبوب الخشن (تصغيره) بواسطة آلة التحديد (التخفيض)، يكون الثقب الداخلي لمقطعه العرضي "مربعًا" (آلة تحديد وتخفيض ثنائية الأسطوانة) أو "سداسي" (آلة تحديد وتخفيض ثلاثية الأسطوانة). يؤثر "المربع الداخلي" لأنبوب الفولاذ على دقة سمك جداره ودقة قطره الداخلي. يرتبط عيب "المربع الداخلي" في أنبوب الفولاذ بعوامل مثل قيمة D/S للأنبوب الخشن، وتقليل القطر، والشد أثناء التحديد (التخفيض)، وشكل الثقب، وسرعة الدرفلة، ودرجة حرارة الدرفلة. عندما تكون قيمة D/S للأنبوب الخشن أصغر، يكون الشد أصغر، ويكون تقليل القطر أكبر، وتكون سرعة الدرفلة ودرجة حرارة الدرفلة أعلى، ومن المرجح أن يكون سمك جدار الأنبوب العرضي غير متساوٍ، ويكون عيب "المربع الداخلي" أكثر وضوحًا.
وقت النشر: ١٧ يناير ٢٠٢٥