ما الذي يسبب الانحناء أثناء إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم؟

تقويمأنابيب فولاذية ذات لحام مستقيمتُعدّ عملية اللحام عمليةً مهمةً في إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم. وخاصةً بالنسبة لأنابيب تغليف النفط وأنابيب النفط والغاز ذات معايير API التي تتطلب جودةً عالية، والأنابيب الخاصة بالمعدات الميكانيكية، فإن هذه الأنواع من أنابيب الصلب لا تقتصر متطلباتها على درجة الصلب وجودة اللحام فحسب، بل تتطلب أيضاً معايير عالية فيما يتعلق باستقامة أنابيب الصلب.

يرتبط انحراف الاستقامة ارتباطًا مباشرًا بمعالجة وتوصيل خيوط نهايات الأنابيب ومشابكها في أنابيب التغليف والنقل النفطية، فضلًا عن تشوه الأنابيب الفولاذية أثناء الاستخدام. توجد طريقتان لمعالجة خيوط نهايات الأنابيب: تدوير الأنابيب الفولاذية وتدوير الأدوات. تعتمد معظم عمليات التشكيل على تدوير الأنابيب الفولاذية، الأمر الذي يتطلب استقامة عالية للأنابيب.

لماذا تنحني الأنابيب الفولاذية أثناء عملية التصنيع؟ هناك أسباب عديدة لانحناء الأنابيب الفولاذية، مثل تأثير حرارة اللحام أثناء عملية اللحام، وعدم التمركز أثناء التشكيل، وعدم توازن قوة الضغط وقوة الانحناء. ولكن في الأساس، الانحناء هو نتيجة الإجهاد الداخلي في الأنابيب الفولاذية. ببساطة، الانحناء هو عدم توازن في الإجهاد. إذن، هل الأنبوب الفولاذي المستقيم لا يحتوي على إجهاد داخلي؟ لا. الأنابيب الفولاذية المستقيمة تحتوي أيضًا على إجهاد داخلي، ولكن هذا الإجهاد أقل.

ما هو الإجهاد الداخلي؟ الإجهاد الداخلي مصطلح في الميكانيكا الفيزيائية، وهو عبارة عن قوة التفاعل بين جزيئات المادة عند تشوهها بفعل الحرارة والقوى الخارجية. عند تشكيل أنابيب الصلب ولحامها، تتأثر هذه الأنابيب أيضًا بقوى خارجية مثل درجة حرارة اللحام وانحناء التشكيل، مما يُنتج إجهادًا داخليًا. المقطع العرضي لأنبوب الصلب حلقي الشكل، ويتولد نوعان أساسيان من الإجهاد على هذه الحلقة: قوى موازية للحلقة وقوى عمودية عليها. يؤدي الإجهاد الموازي إلى تشوه الأنبوب، بينما يؤدي الإجهاد العمودي إلى انحنائه. لذلك، تُستخدم عملية التمدد على البارد في إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم، بهدف التخلص من الإجهاد الداخلي وزيادة مقاومة الأنبوب للاستخدام.