المعالجة السطحية لأنابيب الصلب ذات الجدران السميكة ذات اللحام المستقيم

تؤثر تجانسية جدار الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة والملحومة بشكل مباشر على مراحل التصنيع اللاحقة. فإذا تعذر التحكم في جدار هذه الأنابيب، فلن يكون من الممكن التحكم بدقة في جودة الأنابيب الفولاذية ككل. يمكن تخزين المواد الفولاذية الصغيرة والمتوسطة الحجم، وقضبان الأسلاك، وقضبان التسليح، والأنابيب الفولاذية متوسطة القطر ذات الجدران السميكة، والأسلاك الفولاذية، والحبال الفولاذية، وغيرها، في سقائف مواد جيدة التهوية، مع تغطيتها بالقش من الأعلى ووضع حشوة في الأسفل. أما بعض الأنابيب الفولاذية الصغيرة ذات الجدران السميكة، والصفائح الفولاذية الرقيقة، والشرائح الفولاذية، وصفائح الفولاذ السيليكوني، والأنابيب الفولاذية الصغيرة أو ذات الجدران السميكة الرقيقة، ومختلف أنواع الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة الملحومة والمسحوبة على البارد، والمنتجات المعدنية باهظة الثمن وسريعة التآكل، فيمكن تخزينها في مستودعات. اختر موقعًا ومستودعًا مناسبين لتخزين الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة. يجب أن يكون الموقع أو المستودع نظيفًا وجيد التصريف، وبعيدًا عن المصانع والمناجم التي تُنتج غازات أو غبارًا ضارًا. ينبغي اختيار المستودع وفقًا للظروف الجغرافية. وعمومًا، يُستخدم مستودع مغلق عادي، أي مستودع ذو سقف وجدران وأبواب ونوافذ محكمة الإغلاق، ومزود بأجهزة تهوية. ويتطلب المستودع تهوية جيدة في الأيام المشمسة، وحماية من الرطوبة في الأيام الممطرة، مع ضرورة الحفاظ على بيئة تخزين مناسبة في جميع الأوقات.

تُصنع أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة واللحامات المستقيمة من صفائح فولاذية مدرفلة. بعد الدرفلة، تُلحم الأنابيب. عادةً ما تتم عملية اللحام على ثلاث مراحل: اللحام الأولي، واللحام الخارجي، واللحام الداخلي. بعد اللحام، يُجرى فحص للكشف عن أي عيوب. تُشطف حواف أنابيب الصلب المُصدّرة، وتُطلى، وتُغطى. تُحدد أطوالها وفقًا لمتطلبات العميل، وتُقسم عادةً إلى أطوال ثابتة وأطوال غير ثابتة. المعايير الرئيسية المُطبقة هي GB/T3091 وGB/T9711 وAPI. ينقسم معيار GB/T9711 إلى ثلاثة أقسام: الصلب، والصلب من الدرجة B، والصلب من الدرجة C. تُعد أنابيب الصلب ذات الجدران السميكة واللحامات المستقيمة من الأنابيب الفولاذية المُستخدمة في خطوط أنابيب النفط والغاز، وتتميز باستهلاكها العالي وموثوقيتها الفائقة. وحدة أنابيب فولاذية ملحومة بالقوس المغمور ذات لحام مستقيم، تشمل أشكال وحدة التشكيل UOE وRBE وJCOE وغيرها. عملية الإنتاج الرئيسية هي: صفيحة فولاذية مؤهلة - شطف حواف الصفيحة - ثني حواف الصفيحة مسبقًا - التشكيل - تشكيل JCOE - اللحام المستمر لوصلات الأنابيب الفولاذية - لحام القوس لوصلات الأنابيب الداخلية - لحام القوس المغمور لوصلات الأنابيب الخارجية - التدوير والتقويم - شطف وتسطيح نهايات الأنابيب - فحص موجة اللحام - إصلاح اللحام غير المؤهل - فحص اللحام بالأشعة السينية - اختبار ضغط الماء - فحص موجة اللحام - إصلاح اللحام غير المؤهل - معالجة تجفيف السطح الداخلي للأنبوب - معالجة إزالة الصدأ من السطح الداخلي للأنبوب - معالجة طلاء مضاد للصدأ من السطح الداخلي للأنبوب - معالجة إزالة الصدأ من السطح الخارجي للأنبوب - معالجة طلاء مضاد للصدأ من السطح الخارجي للأنبوب - المنتج النهائي.

يبلغ العمر التشغيلي للسفينة عادةً حوالي 20 عامًا. وتضم العديد من الأنظمة التقليدية، أهمها أنظمة مياه الصرف، وأنظمة التوازن، وأنظمة التصريف، وأنظمة الحقن، وأنظمة المياه المنزلية، وأنظمة مكافحة الحرائق، وأنظمة الصرف الصحي، وأنظمة الهواء، وأنظمة القياس، وأنظمة نقل زيت الشحن، وأنظمة تنظيف الخزانات، وأنظمة التهوية، وأنظمة الغاز الخامل، وأنظمة التدفئة، وأنظمة غسل الخزانات، وأنظمة إطفاء الحرائق بالرغوة، وأنظمة رش المياه، وأنظمة الغاز التبخيري، وأنظمة قياس مستوى السائل عن بُعد، وأنظمة التحكم عن بُعد بالصمامات، وغيرها. كما تشمل السفن المتخصصة أنظمة خاصة لنقل غاز البترول المسال (LPG) والغاز الطبيعي المسال (LNG). ويمكن أن يصل العمر التشغيلي لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم في الهندسة البحرية إلى 40 عامًا على الأقل. وبالإضافة إلى الأنظمة التقليدية، تضم الهندسة البحرية أيضًا أنظمة خاصة لمعدات الحفر والإنتاج، وأنظمة لمعالجة النفط الخام، وغاز البترول المسال، والغاز المسال. تشير الإحصائيات إلى أن الاستهلاك السنوي لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم ذات القطر الكبير المستخدمة في السفن يبلغ 5 ملايين طن، أي ما يعادل 500 ألف أنبوب تقريبًا، وتتوافق معاييرها مع معايير GB وYB وCB، حيث تشكل الأنابيب المتصلة 70% من إجمالي الأنابيب. ويمكن أن يصل طول أنابيب الصلب وملحقاتها المستخدمة في ناقلة نفط عملاقة تزن 300 ألف طن إلى عشرات الكيلومترات. ويبلغ إجمالي كمية أنابيب الصلب (بما في ذلك الملحقات) حوالي 1000 إلى 1500 طن، وهو ما يُعدّ محدودًا نسبيًا مقارنةً بكمية أنابيب الصلب المستخدمة في هيكل سفينة تزن 40 ألف طن. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لأن بناء نفس نوع السفينة يتطلب استخدام عدة سفن، فإن عدد السفن الأخرى كبير جدًا. فعلى سبيل المثال، تحتوي وحدة الإنتاج والتخزين والتفريغ العائمة (FPSO) العملاقة التي تزن 300 ألف طن على أكثر من 40 ألف أنبوب، ويبلغ طولها أكثر من 100 كيلومتر، أي ما يعادل 3 إلى 4 أضعاف طول أنابيب سفن من نفس الفئة. لذا، أصبحت صناعة بناء السفن من كبار مستخدمي أنابيب الصلب. فبالإضافة إلى الأنظمة التقليدية والخاصة المذكورة آنفاً، تستخدم العديد من المنشآت أنابيب الصلب ذات اللحامات المستقيمة في الهندسة البحرية، مثل إطارات الموصلات، وأوتاد الصلب المغمورة، والأغلفة المانعة لتسرب المياه، وأقواس التثبيت، ومنصات طائرات الهليكوبتر، والأبراج، وغيرها.

يتميز هذا النوع من الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم بمواصفات عديدة ومواد عالية الجودة، حيث يتوفر بأقطار متساوية ومختلفة، وبسماكات جدارية متباينة، بالإضافة إلى عدد كبير من وصلات الأنابيب على شكل Y وK وT. على سبيل المثال، تُستخدم في الغالب أنابيب فولاذية ذات لحام مستقيم ذات أقطار كبيرة، مثل إطارات الموصلات، والأوتاد الفولاذية، وأغلفة رؤوس الآبار المقاومة للماء، والتي تُصنع عادةً من صفائح فولاذية مدرفلة. إلى جانب متطلبات الحجم، تتطلب الهندسة البحرية أيضًا أداءً عاليًا للأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم. ونظرًا لتلامس الأنابيب الفولاذية مع الماء ومختلف المواد الموجودة فيه لفترات طويلة، فإن تآكلها يكون شديدًا. لذلك، يجب معالجتها بتقنيات مقاومة التآكل قبل استخدامها. كانت هناك العديد من الحيل في بدايات صناعة الأنابيب الفولاذية، ولكن أصبح العاملون في هذا المجال أكثر خبرة وكفاءة. في حال عدم كفاية سماكة جدار الأنبوب، يتم استخدام طرق خاصة. حيث تُطرق فوهة الأنبوب الفولاذي بدرع لجعله يبدو أكثر سمكًا، إلا أن هذا العيب سيظهر عند قياسه بالأجهزة. استخدم وصلات مستقيمة كأنابيب فولاذية غير ملحومة. يوجد عدد قليل نسبيًا من الوصلات المستقيمة، لحام طولي واحد فقط. استخدم آلة لصقل الأنبوب الفولاذي بالكامل، وهي عملية تُعرف عادةً بالتلميع، بحيث يبدو وكأنه قطعة واحدة بدون فجوات.

تتطلب أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم استخدام مادة تشحيم زجاجية في عملية الإنتاج. قبل استخدام مادة التشحيم الزجاجية، كان يتم إنتاجها باستخدام الجرافيت. ولعدم توفر منتج مماثل في السوق آنذاك، كان الجرافيت هو الخيار الوحيد المتاح للتشحيم. إلا أنه بعد الاستخدام المطول، تظهر بعض المشاكل، منها كفاءة نقل الحرارة العالية للجرافيت، وضعف عزله الحراري. هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة القالب بسرعة كبيرة أثناء العمل، مما يتسبب في تآكل أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم، وبالتالي قصر عمرها الافتراضي. لذلك، يبحث المصنعون عن بديل للجرافيت، ألا وهو مادة التشحيم الزجاجية. ولكن لماذا استخدامها؟ يعود ذلك إلى مزايا فرن الترولي العديدة. أولًا، كفاءة نقل الحرارة المنخفضة نسبيًا، مما يساهم في الحفاظ على الحرارة وإطالة عمر المعدات.