كل شيء عن الأنابيب الفولاذية: نظرة عامة على الخصائص التقنية والفروق الدقيقة في التركيب
تستخدم الأنابيب الفولاذية على نطاق واسع في الصناعة والحياة اليومية. يتم استخدامه عند وضع اتصالات مغلقة ومفتوحة لتزويد محطات التوزيع بالغاز والسوائل.تُستخدم منتجات الصلب لحماية كابلات الطاقة والإشارة في صناعات الطائرات والسيارات.
تعمل الأنابيب الفولاذية كعناصر هيكلية وزخرفية في عدد من المجالات. في الحياة اليومية، يتم تجميع أنظمة إمدادات المياه والتدفئة منها. تتميز المنتجات بخصائص فيزيائية عالية، وتتحمل أحمال التشغيل الكبيرة وتخدم بشكل موثوق لسنوات عديدة.
محتوى المقال:
درجات الصلب للإنتاج
في إنتاج الأنابيب الفولاذية في الإنتاج الصناعي، يتم استخدام الأنواع التالية من المواد الخام:
- الفولاذ الكربوني st 3، st 10-20، st17g1s-u - للأنابيب العامة الملحومة كهربائيًا للأغراض العامة؛
- الصلب 20-10 – لإنتاج الأنابيب المدرفلة على الساخن بدون وصلات؛
- الصلب 20 - لمواد الأنابيب المشكلة على البارد؛
- الفولاذ المقاوم للتآكل 12Х18Н12Т، 12Х18Н10Т، 08Х18Н10Т - للأنابيب المطلوبة في صناعات الطاقة والصناعات الكيماوية.
يتمتع الفولاذ ذو السبائك المنخفضة بخصائص ميكانيكية جيدة وبأسعار في متناول الجميع.تؤثر إضافات صناعة السبائك بشكل إيجابي على الخصائص الفيزيائية للصلب، وتحسن المتانة والليونة، وتجعل المادة أكثر متانة ومقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والتآكل الجوي.
ومع ذلك، فإن تكلفة سبائك الفولاذ أعلى قليلاً ويتم دائمًا تقدير قيمة الأنابيب المصنوعة منها أكثر قليلاً. وفقا لمستوى صناعة السبائك، وينقسم الفولاذ إلى ثلاث فئات.
لا تحتوي المادة منخفضة السبائك على أكثر من 2.5٪ من المواد المضافة المختلفة. في الأنواع ذات السبائك المعتدلة يتراوح هذا الرقم من 2.5 إلى 10٪. في درجات السبائك العالية، تتراوح كمية المكونات التي تعمل على تحسين الخصائص الأساسية للمعدن من 10 إلى 50٪.
يوجد إجمالي 14 نوعًا من سبائك الفولاذ عالية السبائك ذات خصائص مختلفة. الأكثر شعبية هي المواد التي تظهر مقاومة جيدة لمختلف الظواهر المسببة للتآكل وتكون قادرة على العمل بفعالية دون تدمير الهيكل في درجات حرارة عالية للغاية.
صنع الأنابيب الفولاذية: الطرق الأساسية
يتم تصنيع الأنابيب الفولاذية بعدة طرق.
خيارات التصنيع الأكثر شيوعًا هي:
- ملحومة كهربائيًا بدرزة مستقيمة ؛
- ملحومة كهربائيا مع التماس دوامة.
- تشكيل ساخن بدون التماس؛
- المدرفلة على البارد دون التماس.
يعتمد اختيار الطريقة المناسبة لمعالجة المعادن على جودة المواد الخام والمعدات المتوفرة لدى الشركة المصنعة.
معيار منفصل ينظم أنابيب المياه والغاز.ومع ذلك، لا يرجع ذلك إلى وجود طريقة تصنيع خاصة لهذه المادة، بل يعتمد فقط على مجال التطبيق.
في الواقع، الأنابيب من هذا النوع هي منتج عالمي ملحوم كهربائيًا مع خط مستقيم. عادة ما يستخدم هذا النوع في أنظمة الاتصالات ذات الضغط المعتدل.
كيف يتم تصنيع منتجات التماس المستقيمة الملحومة كهربائياً؟
يتم فك الصفائح الفولاذية (الشريط) الملفوفة في لفة ضيقة وتقطيعها إلى شرائح طولية بالطول والعرض المطلوبين. يتم لحام الأجزاء الناتجة في شريط لا نهاية له، وبالتالي ضمان الاستمرارية في الإنتاج.
يتم بعد ذلك تشكيل الشريط على شكل بكرات ويتم تحويل قطعة العمل إلى منتج دائري ذو حواف مفتوحة. يتم لحام خط التوصيل باستخدام طريقة القوس أو التيارات الحثية أو البلازما أو الليزر أو أشعة الإلكترون.
بعد كل عمليات التلاعب، تتم معايرة الأنابيب الفولاذية المستديرة على بكرات ويتم إجراء اختبار دقيق غير مدمر لقوة وسلامة التماس باستخدام الموجات فوق الصوتية أو التيارات الدوامية. إذا لم يتم العثور على أي أخطاء أثناء الاختبار، يتم تقطيع قطعة العمل إلى أجزاء بالطول المخطط وإرسالها إلى المستودع.
إنتاج أنواع التماس الحلزوني الملحومة الكهربائية
يتبع إنتاج الأنابيب الفولاذية الملحومة حلزونيًا نفس مبدأ الأنابيب الفولاذية ذات التماس المستقيم، ويتم استخدام آليات أبسط فقط لتصنيع المنتجات.والفرق الرئيسي هو أن الشريط الفولاذي المقطوع يتم لفه بشكل حلزوني بدلاً من الأنبوب باستخدام بكرات. وهذا يضمن دقة اتصال عالية في جميع المراحل.
يعتبر التماس الحلزوني أكثر موثوقية ويمنح الأنبوب قوة شد متزايدة. وتشمل العيوب زيادة طول التماس، الأمر الذي يتطلب تكاليف إضافية لمواد اللحام ومزيد من الوقت للانضمام.
إنتاج منتجات سلسة مشوهة على الساخن
يتم استخدام فراغ أسطواني متجانس كفراغ لإنشاء أنبوب فولاذي غير ملحوم (مرسوم بالصلب) باستخدام طريقة التشوه الساخن.
يتم تسخينه عند درجات حرارة عالية في فرن صناعي ويتم دفعه من خلال مكبس خارق. تقوم الوحدة بتحويل المنتج إلى غلاف (أسطوانة مجوفة)، والمعالجة اللاحقة بعدة بكرات تعطي العنصر سمك الجدار المطلوب والقطر المناسب.
في المرحلة الأخيرة، يتم تبريد الأنابيب الفولاذية الساخنة، وقطعها وفقًا للمعايير المحددة ونقلها إلى مستودع المنتج النهائي.
ملامح إنتاج الأنابيب المشوهة على البارد
المرحلة الأولية من عملية تصنيع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بالتشوه البارد مطابقة للنسخة "الساخنة". ومع ذلك، بعد المرور عبر مطحنة الثقب، يتم تبريد الغلاف على الفور ويتم تنفيذ جميع العمليات الأخرى في بيئة باردة.
عندما يتم تشكيل الأنبوب بالكامل، يجب أن يتم تلدينه، وتسخينه أولاً إلى درجة حرارة إعادة بلورة الفولاذ، ثم تبريده مرة أخرى. بعد هذه التدابير، تزداد لزوجة الهيكل، والضغوط الداخلية التي تنشأ حتما أثناء التشوه البارد تترك المعدن نفسه.
حاليًا، يقدم السوق أنابيب غير ملحومة مدرفلة على البارد بسماكة جدار تتراوح من 0.3 إلى 24 ملم وقطر من 5 إلى 250 ملم. وتشمل مزاياها مستوى عال من الضيق والقدرة على تحمل الضغط العالي.
أنواع القسم والطلاء
وفقًا لنوع المقطع العرضي، تنقسم عناصر الأنابيب الفولاذية إلى مستديرة وملف جانبي. تعتبر الأنواع المستديرة من النوع العالمي ولها أوسع تدرج في قطر الثقب وسمك الجدار. يتم إنتاجها فقط في الظروف الصناعية من سبائك الصلب والمواد المضافة المختلفة التي تعزز الخصائص الفيزيائية للمادة.
يغطي نطاق التطبيقات جميع المجالات الصناعية والمنزلية تقريبًا. تُستخدم الأنابيب الفولاذية المستديرة بأقطار مختلفة لنقل النفط والغاز، ولتجهيز عزل موثوق لأنظمة الاتصالات بأي تعقيد وحجم، لإنشاء مباني خفيفة وعناصر مختلفة من الديكور الخارجي والداخلي.
الأنابيب الجانبية هي نوع تقدمي من معادن البناء ذات مقطع عرضي بيضاوي أو مربع أو مستطيل.إنها مصنوعة من سبائك منخفضة الكربون والفولاذ الكربوني، وفي كثير من الأحيان من الفولاذ المقاوم للصدأ، عن طريق التشوه البارد أو الساخن لقطعة ملحومة كهربائية ملحومة طوليًا.
يتم التشكيل عن طريق تمرير الجزء عبر بكرات توفر المقطع العرضي المطلوب.
يتم فحص الأنابيب الفولاذية النهائية للتأكد من سلامة اللحام وتخضع لمعالجة حرارية إضافية لتخفيف الضغط الميكانيكي الداخلي. ثم يتم قطعها حسب الأبعاد المطلوبة. لتحسين الخصائص الفيزيائية للأنابيب الفولاذية، يتم تطبيق طبقة واقية عليها.
الأنواع الأكثر شعبية تشمل:
- الزنك (بارد أو ساخن)؛
- البولي ايثيلين متعدد الطبقات أو مقذوف.
- البيتومين الايبوكسي.
- رمل الاسمنت.
يحمي الزنك الأنابيب من التآكل، ويخلق البولي إيثيلين طبقة كثيفة لا يمكن اختراقها على السطح ويمنع تدمير الهيكل المعدني، ويقلل البيتومين والإيبوكسي من تأثير التيارات الضالة، ويحمي الرمل الأسمنتي السطح الداخلي من التلوث البيولوجي.
معايير وأحجام الأنابيب الفولاذية
هناك معايير خاصة وشروط GOST للأنابيب الفولاذية المدرفلة. تصف هذه المعلمات طريقة تصنيع المنتج وأبعاده الأساسية ومقطعه العرضي وسمك الجدار. وبناء على هذه المعلومات يتم تحديد مساحة استخدام جزء معين.
معلمات اللحامات التماس المستقيمة
يتم تنظيم إنتاج الأنابيب الملحومة كهربائيًا ذات التماس المستقيم وفقًا لـ GOST 10704-91. وبحسب معلوماته فإن القطر الخارجي للمنتج هو 10-1420 ملم، ويتراوح سمك الجدار من 1 إلى 32 ملم.
التسليح، الذي لا يتجاوز قطره 426 ملم، له أطوال مُقاسة وغير مُقاسة. في حالات خاصة، يتم تصنيع الأنابيب ذات التماس أقوى ومعزز، ولكن بالنسبة لهم يوجد معيار خاص منفصل - GOST 10706.
غالبًا ما يتم استخدام الأنابيب من هذا النوع لوضع أنظمة الاتصالات التكنولوجية ذات الضغط المعتدل وإنشاء هياكل معدنية عملية ومريحة وخفيفة الوزن لأغراض مختلفة.
اللائحة التنفيذية للأنابيب الملحومة الحلزونية الكهربائية
يتم إنتاج الأنابيب الملحومة كهربائيًا ذات التماس الحلزوني وفقًا لـ GOST 8696-74. القطر الخارجي لهذه المنتجات هو 159-2520 ملم، ويتراوح سمك الجدار من 3.5 إلى 25 ملم، والطول 10-12 متر.
الأنابيب المصنوعة بهذه الطريقة أكثر متانة ويمكنها تحمل الضغط العالي. يسمح المعيار باستخدامها للأغراض المنزلية والصناعية لإنشاء أنظمة اتصالات موثوقة ومختومة ومستقرة من الناحية التشغيلية.
متطلبات المنتجات غير الملحومة المشكلة على الساخن
تم وصف معايير الأنابيب غير الملحومة الساخنة المشوهة في GOST 8732-78. يبلغ سمك جدرانها 2.5-75 ملم، ويتراوح قطرها من 20 إلى 550 ملم. يتراوح الطول المقاس وغير المقاس من 4 إلى 12.5 مترًا.
وتستخدم الأنابيب من هذا النوع لنقل المواد شديدة السمية لإنتاج المواد الكيميائية. يضمن عدم وجود خط التماس عدم وجود تسرب وعدم دخول أي مواد ضارة إلى الأرض أو الغلاف الجوي.
إن القدرة على تحمل الضغط العالي المستمر بسهولة تجعل الأنابيب غير الملحومة ذات صلة بصناعات تكرير النفط والغاز.
معايير الأنابيب غير الملحومة المعالجة على البارد
يتم تصنيع الأنابيب الفولاذية المدرفلة على البارد وفقًا لـ GOST 8734-75. يتراوح القطر الخارجي للتسليح من 5 إلى 250 ملم، وسمك الجدار من 0.3 إلى 24 ملم. يتم إنتاج المنتجات بأطوال غير مقاسة من 1.5 إلى 11.5 مترًا وبأطوال مقاسة من 4.5 إلى 9 أمتار.
تُظهر الأنابيب الفولاذية غير الملحومة الناتجة عن التشوه البارد قوة عالية واستقرارًا تشغيليًا وموثوقية طوال فترة الاستخدام بأكملها.
ميزات وخصائص منتجات المياه والغاز
يتم إنتاج أنابيب الغاز والمياه وفقًا للوائح GOST 3262-75. يتم تضمين هذا النوع من المعدن المدلفن في معيار منفصل فقط بسبب نطاق تطبيقه الأضيق.
القطر الخارجي للمنتج هو 10.2-165 ملم، ويتراوح سمك الجدار من 1.8-5.5 ملم. نطاق الأحجام للأطوال غير المقاسة والمقاسة هو نفسه - من 4 إلى 12 مترًا.
لا ينص المعيار على إنتاج أنابيب المياه والغاز التقليدية فحسب، بل أيضًا أنابيب المياه والغاز المجلفنة.
تركيب خطوط الأنابيب الفولاذية: الطرق الأساسية
تتطلب عملية تجميع نظام اتصالات موثوق ودائم وجيد الأداء من الأنابيب الفولاذية عمالة كبيرة ووقتًا طويلاً وتوافر أدوات احترافية محددة.
يتم تقسيم المادة إلى قطع بالطول المطلوب باستخدام قواطع الأنابيب. عادة ما يتم الاتصال بثلاث طرق: اللحام، والخيوط، والشفة.
اتصال اللحام
يعتبر تركيب الأنابيب متبوعًا بتوصيل جميع الأجزاء باستخدام الغاز أو أي لحام آخر من أبسط طرق التثبيت وأكثرها عملية وبأسعار معقولة.
يتمتع النظام المجهز بهذه الطريقة بمستوى عالٍ من الإحكام، ويمكنه تحمل أحمال التشغيل والاهتزازات الكبيرة، ولا يتطلب إجراءات صيانة خطيرة، ويمكن إصلاحه بسهولة في حالة حدوث مشكلة.
إذا تم تنفيذ وضع الاتصالات في ظروف صعبة أو أماكن يصعب الوصول إليها وكانت أعمال اللحام مستحيلة ماديًا، يتم استخدام طريقة ملولبة (تركيب) أو شفة لتوصيل الأجزاء الضرورية.
تناسب الموضوع
باستخدام هذا الخيار، يتم ثمل الأنابيب على الخيط باستخدام تجهيزات من أنواع مختلفة والتعيينات. وهذا يسمح في المستقبل بتنفيذ أعمال الإصلاح المحلية والقضاء على الأعطال في مكان معين، دون اللجوء إلى تفكيك نظام الاتصالات بأكمله.
الميزة الرئيسية للطريقة الخيوط تركيب نظام التدفئة أو أن إمدادات المياه تتميز بالبساطة وسهولة الوصول إليها. لإنشاء الهيكل المطلوب من الأنابيب الفولاذية والتجهيزات، لا يلزم وجود معدات محددة أو معرفة مهنية أو خبرة واسعة في تنفيذ أعمال الإصلاح.
كل الأعمال بديهية وسهلة التنفيذ حتى من قبل الأشخاص الذين ليس لديهم المؤهلات المناسبة. الموضوع على الأنابيب الفولاذية يمكنك قطعها بنفسك. مقالتنا الموصى بها سوف تقدم لك التكنولوجيا.
بناء نظام باستخدام الشفاه
هناك طريقة أخرى لربط الأنابيب الفولاذية في مجمع اتصالات مشترك تتضمن استخدام فلنجات ذات أشكال وتكوينات مختلفة (الصلبان والزوايا والوصلات وما إلى ذلك).يتم لحام هذه الأجزاء على حواف الأنابيب، ويتم إدخال مسامير من عيار مناسب في الثقوب، ويتم تثبيت الصواميل عليها، مما يضمن التثبيت الدقيق.
يجب وضع مانع التسرب بين الجوز والمسمار. بالنسبة للنظام المسؤول عن توفير الماء الساخن والبارد (درجة الحرارة القصوى تصل إلى 100 درجة)، يتم استخدام حشوات مصنوعة من الورق المقوى السميك (حوالي 3 مم).
أولا، يتم ترطيب الجزء بالماء وتجفيفه. ثم نقعها في زيت تجفيف ساخن لمدة 25-30 دقيقة. بعد هذا الإجراء، تكتسب الحشية الهيكل المطلوب وتعمل لفترة طويلة حتى في ظل ظروف الاستخدام المكثف.
لخدمة الاتصالات المبرد عند درجات حرارة مرتفعة (تصل إلى 450 درجة) وضغط قاعدي يصل إلى 5 ميجاباسكال، يتم استخدام مادة الحشية البارونيتية. بالنسبة لأنظمة نقل البخار بضغط يصل إلى 0.15 ميجا باسكال، يتم استخدام كرتون الأسبستوس السميك (حوالي 3-6 مم) ذو البنية الكثيفة والمرونة الجيدة للختم.
لجعل حشية الأسبستوس تدوم لفترة أطول، يتم تغليفها مسبقًا بمركب الجرافيت المصنوع من زيت التجفيف الطبيعي.
لضمان اتصال الحافة الصحيح، يتم وضع رؤوس جميع براغي العمل على جانب واحد، مع التأكد بعناية من أن أطراف البراغي تبرز من الصواميل بما لا يزيد عن نصف قطر البرغي.
يتم تنفيذ البراغي والصواميل باستخدام مفتاح الربط الأكثر شيوعًا أو مفتاح الربط القابل للتعديل. قم بتفكيك الهيكل باستخدام نفس الأدوات، وفك الصواميل والمسامير واحدًا تلو الآخر. إذا كان أي جزء من الأجزاء مغطى بالصدأ ولا يمكن إزالته، فاطرقه بمطرقة.
يتم قطع الحشية التي تدهورت أثناء التشغيل باستخدام إزميل ويتم وضع جزء جديد في مكانها. أثناء أعمال التفكيك يتصرفون بحذر شديد وحذر حتى لا يسقط الجزء المتبقي بدون مثبتات على العامل ويسبب له الأذى.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
التعليمات الأساسية للعمل مع الأنابيب الفولاذية للمبتدئين. نصائح مفيدة وحيل التثبيت.
يوضح الفيديو بالتفصيل كيفية لحام الأنابيب الفولاذية بشكل صحيح في مواضع مختلفة. يشارك عمال اللحام المحترفون أسرارهم ومبادئ التشغيل.
طرق مختلفة لتوصيل الأنابيب الفولاذية: الفروق الدقيقة والتوصيات المثيرة للاهتمام للحرفيين المنزليين.
من خلال معرفة مجموعة الأنابيب الفولاذية المعروضة في السوق بالضبط، يمكنك بسهولة تحديد خيارات المنتج المثالية لتشكيل نظام الاتصالات الضروري.
هل ترغب في التحدث عن كيفية اختيارك للأنابيب المصنوعة من سبائك الصلب لبناء الاتصالات في منزلك/شقتك؟ هل لديك معلومات قد تكون مفيدة لزوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه، وطرح الأسئلة، ونشر الصور حول موضوع المقال.
في الحياة اليومية، تفسح الأنابيب الفولاذية المجال تدريجيًا للأنابيب البلاستيكية، وهي أكثر ملاءمة للعمل بها. لكن الفولاذ له أيضًا مزاياه - عمر الخدمة الطويل، والقوة، ومقاومة الحريق، ومقاومة التآكل.
مقاومة التآكل، على محمل الجد؟ ربما كنت الخلط بينه وبين PVC؟