ASTM A276 TP304/304L الأنابيب الملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ
ASTM A276 TP304/304L الأنابيب الملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ: المعايير, ملكيات, تصنيع, التطبيقات ومراقبة الجودة
2.1 نطاق التطبيق
ينطبق معيار ASTM A276 على قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ الساخنة والباردة, الأشكال, والأنابيب الملحومة, بما في ذلك مجموعة متنوعة من درجات المواد, مثل TP304, TP304L, TP316, TP316L, إلخ. فيما بينها, TP304 و TP304L هما أكثر درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي استخدامًا في المعيار. يشمل نطاق تطبيق الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L بشكل أساسي:
-
الأنابيب المستخدمة في خطوط الأنابيب الصناعية لنقل الوسائط المسببة للتآكل (مثل الأحماض, القلويات, أملاح, والمذيبات العضوية), وسائل الإعلام ذات درجة الحرارة العالية (مثل البخار والزيت الساخن), ووسائل الإعلام الغذائية (مثل مياه الشرب, لبن, والمضافات الغذائية);
-
الأنابيب المستخدمة في البتروكيماويات, كيميائية, الأدوية, معالجة الأغذية, معالجة المياه, الهندسة البحرية, وغيرها من الصناعات;
-
أنابيب ملحومة ذات قطر خارجي يتراوح من 10.3 مم (0.405 في.) ل 1219.2 مم (48 في.) وسمك الجدار يتراوح من 0.89 مم (0.035 في.) ل 25.4 مم (1.0 في.), والتي يمكن تقسيمها إلى أنابيب ملحومة غير ملحومة وأنابيب ملحومة طولية وفقًا لطريقة اللحام.
تجدر الإشارة إلى أن الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L لا تشمل الأنابيب المستخدمة في تطبيقات الغلايات وأوعية الضغط (والتي تغطيها ASTM A312, ASTM A249, وغيرها من المعايير), ولكن يمكن استخدامها في أنظمة خطوط أنابيب الضغط العامة التي تلبي المتطلبات القياسية.
2.2 المتطلبات الفنية الأساسية للمعيار
يحتوي معيار ASTM A276 على متطلبات صارمة بشأن المعلمات التقنية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, بما في ذلك التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, دقة الأبعاد, جودة السطح, والجودة الداخلية, والتي تعتبر الأساس الرئيسي لضمان جودة وأداء الأنابيب. المتطلبات الفنية الأساسية هي كما يلي:
2.2.1 متطلبات التكوين الكيميائي
يحدد معيار ASTM A276 بدقة نطاق التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ TP304 وTP304L, وينعكس الفرق بين الاثنين بشكل رئيسي في محتوى الكربون. محتوى الكربون في TP304 مرتفع نسبيًا, في حين أن TP304L هو البديل منخفض الكربون, والذي تم تصميمه لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات. وترد متطلبات التركيب الكيميائي التفصيلية في الجدول 1.
|
عنصر
|
TP304 (ماكس/دقيقة)
|
TP304L (ماكس/دقيقة)
|
القيمة النموذجية (TP304/304L)
|
الوظيفة والتأثير
|
|---|---|---|---|---|
|
الكربون (ج)
|
الأعلى: 0.08%
|
الأعلى: 0.03%
|
0.06% / 0.02%
|
يؤثر على القوة ومقاومة التآكل بين الحبيبات; يعمل ارتفاع C على تحسين القوة ولكنه يزيد من خطر التآكل بين الحبيبات; منخفض ج (TP304L) يعزز مقاومة التآكل بين الحبيبات.
|
|
الكروم (كر)
|
18.00-20.00%
|
18.00-20.00%
|
19.00% / 19.00%
|
العنصر الأساسي لمقاومة التآكل; يشكل طبقة كثيفة من Cr₂O₃ على السطح لمنع أكسدة المعادن والتآكل.
|
|
النيكل (في)
|
8.00-12.00%
|
8.00-12.00%
|
10.00% / 10.00%
|
يستقر الهيكل الأوستنيتي, يحسن المتانة, ليونة, وأداء درجات الحرارة المنخفضة; يعزز مقاومة التآكل في البيئات المخفضة.
|
|
المنغنيز (من)
|
الأعلى: 2.00%
|
الأعلى: 2.00%
|
1.50% / 1.50%
|
يحسن القوة وقابلية التشغيل الساخن; يستبدل جزءًا من Ni لتحقيق الاستقرار في الأوستينيت, خفض تكاليف الإنتاج.
|
|
السيليكون (و)
|
الأعلى: 1.00%
|
الأعلى: 1.00%
|
0.50% / 0.50%
|
يعمل كمزيل للأكسدة أثناء صناعة الصلب; يحسن مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية ولكن Si المفرط يقلل من الليونة.
|
|
الفوسفور (ص)
|
الأعلى: 0.045%
|
الأعلى: 0.045%
|
0.030% / 0.030%
|
النجاسة الضارة; يسبب هشاشة البرد, يقلل من المتانة ومقاومة التآكل; يتم التحكم فيها بشكل صارم إلى مستوى منخفض.
|
|
الكبريت (س)
|
الأعلى: 0.030%
|
الأعلى: 0.030%
|
0.015% / 0.015%
|
النجاسة الضارة; يسبب هشاشة ساخنة, يقلل من قابلية التشغيل الساخنة ومقاومة التآكل; السيطرة عليها لتجنب الآثار الضارة.
|
|
نتروجين (ن)
|
الأعلى: 0.10%
|
الأعلى: 0.10%
|
0.08% / 0.08%
|
يستقر الأوستينيت, يحسن القوة ومقاومة التآكل; يستبدل جزءًا من Ni لتقليل التكاليف.
|
|
حديد (الحديد)
|
بال.
|
بال.
|
بال. / بال.
|
عنصر المصفوفة; يشكل الهيكل الأوستنيتي الأساسي مع الكروم والنيكل.
|
2.2.2 متطلبات دقة الأبعاد
يحدد معيار ASTM A276 متطلبات دقة الأبعاد للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, بما في ذلك انحراف القطر الخارجي, انحراف سمك الجدار, انحراف الطول, والاستقامة, والتي تنقسم إلى مستويات مختلفة وفقا لعملية الإنتاج (الانتهاء من الساخنة والباردة). وترد المتطلبات المحددة في الجدول 2.
|
معلمة الأبعاد
|
الأنابيب الملحومة الجاهزة على الساخن
|
الأنابيب الملحومة الجاهزة على البارد
|
طريقة الاختبار
|
|---|---|---|---|
|
انحراف القطر الخارجي
|
±0.5% من القطر الخارجي الاسمي (دقيقة ± 0.13 ملم)
|
±0.05 ملم إلى ±0.10 ملم (اعتمادا على القطر الخارجي الاسمي)
|
الفرجار, ميكرومتر
|
|
انحراف سمك الجدار
|
±10% من سمك الجدار الاسمي (دقيقة ± 0.13 ملم)
|
±5% من سمك الجدار الاسمي
|
قياس سمك بالموجات فوق الصوتية
|
|
انحراف الطول
|
طول عشوائي: 4-7 م; طول ثابت: ± 10 ملم (الحد الأقصى ± 20 مم للطول >6 م)
|
طول عشوائي: 3-6 م; طول ثابت: ±5 ملم (الحد الأقصى ± 10 مم للطول >5 م)
|
شريط قياس
|
|
استقامة
|
.51.5 ملم لكل متر
|
.01.0 مم لكل متر
|
Straightedge, Level
|
2.2.3 Surface and Internal Quality Requirements
The surface quality of TP304/304L stainless steel welded pipes directly affects their corrosion resistance and appearance. ASTM A276 standard requires that the inner and outer surfaces of the pipes shall be smooth, free of cracks, الادراج, خدوش, pits, folds, and other defects that affect performance. The surface roughness of hot-finished welded pipes shall not exceed 6.3 ميكرومتر (ر), and the surface roughness of cold-finished welded pipes shall not exceed 1.6 ميكرومتر (ر). For pipes used in food-grade and pharmaceutical applications, the surface shall be polished to ensure that there are no dead corners and easy cleaning.
In terms of internal quality, the standard requires that the welded pipes shall be free of internal cracks, shrinkage holes, المسامية, segregation, and other defects. للأنابيب ذات الجدران السميكة (سمك الجدار >15 مم), اختبار غير مدمر (مثل اختبارات الموجات فوق الصوتية واختبارات التصوير الشعاعي) يتم تنفيذها للتحقق من العيوب الداخلية, ويجب أن تتوافق نتائج الاختبار مع متطلبات ASTM A276. إذا تم العثور على عيوب داخلية, يتم إصلاح الأنابيب أو تخريدها حسب شدة العيوب.
2.3 العلاقة مع المعايير الأخرى ذات الصلة
ترتبط الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L ارتباطًا وثيقًا بالمعايير الأخرى ذات الصلة, والتي تكون متكاملة ومتباينة في نطاق التطبيق والمتطلبات الفنية. المعايير الرئيسية ذات الصلة هي كما يلي:
-
معيار ASTM A312: تنطبق هذه المواصفة القياسية على الأنابيب الملحومة وغير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لخطوط الأنابيب ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي, وهو أكثر صرامة من ASTM A276 من حيث قدرة تحمل الضغط وأداء درجات الحرارة العالية. يمكن استخدام أنابيب TP304/304L التي تتوافق مع معايير ASTM A312 في الغلايات, وعاء الضغط, وغيرها من التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي.
-
معيار ASTM A249: تنطبق هذه المواصفة القياسية على الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي للغلايات والمبادل الحراري, والذي يركز على مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية وأداء الزحف للأنابيب. يتم استخدامه بشكل رئيسي في أنابيب المبادلات الحرارية وأنابيب الغلايات.
-
جيجابايت/ت 12771 معيار: هذا هو المعيار الوطني الصيني للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لنقل السوائل, وهو ما يعادل ASTM A276 في نطاق التطبيق والمتطلبات الفنية. 06Cr19Ni10 (TP304) و 022Cr19Ni10 (TP304L) الأنابيب في GB/T 12771 يمكن استخدامها بالتبادل مع أنابيب ASTM A276 TP304/304L في التطبيقات العامة.
-
معيار ASME SA-276: هذا المعيار هو معيار الغلايات وأوعية الضغط الذي اعتمدته الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME), وهو ما يعادل ASTM A276 ولكنه أكثر صرامة في مراقبة الجودة. يجب أن تتوافق أنابيب TP304/304L المستخدمة في تطبيقات الغلايات وأوعية الضغط مع معيار ASME SA-276.
3. التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
يعد التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية من المؤشرات الأساسية التي تحدد نطاق الأداء والتطبيق للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L. يؤدي الاختلاف في محتوى الكربون بين TP304 وTP304L إلى اختلافات في خواصهما الميكانيكية ومقاومتهما للتآكل. يعد فهم هذه الاختلافات أمرًا بالغ الأهمية لاختيار الأنابيب وتطبيقها في الهندسة العملية.
3.1 تحليل اختلافات التركيب الكيميائي
كما يتبين من الجدول 1, أكبر فرق بين TP304 وTP304L هو محتوى الكربون: الحد الأقصى لمحتوى الكربون في TP304 هو 0.08%, في حين أن TP304L هو فقط 0.03%. تم تصميم هذا الاختلاف لحل مشكلة التآكل الحبيبي للفولاذ المقاوم للصدأ TP304.
في عملية اللحام والمعالجة الحرارية, إذا كان محتوى الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ مرتفعًا جدًا, سوف يتحد الكربون مع الكروم لتكوين كربيد الكروم (Cr₂₃C₆) وتترسب عند حدود الحبوب. سيؤدي ذلك إلى استنفاد الكروم في منطقة حدود الحبوب, مما يجعل محتوى الكروم في حدود الحبوب أقل من 12%, مما يدمر استمرارية الفيلم السلبي ويؤدي إلى التآكل الحبيبي. التآكل بين الحبيبات هو نوع من التآكل المحلي الذي يحدث على طول حدود الحبوب, مما سيقلل بشكل خطير من صلابة وقوة الأنبوب, مما يؤدي إلى فشل الأنابيب.
TP304L يقلل من محتوى الكربون إلى أقل من 0.03%, والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب أثناء اللحام والمعالجة الحرارية, وبالتالي تجنب استنزاف الكروم في منطقة حدود الحبوب وتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات بشكل ملحوظ. فضلاً عن ذلك, محتوى العناصر الأخرى (كر, في, من, إلخ.) من TP304 و TP304L هو نفسه, لذا فإن مقاومتها الأساسية للتآكل وخواصها الميكانيكية متشابهة, باستثناء الاختلافات الناجمة عن محتوى الكربون.
تجدر الإشارة إلى أن التركيب الكيميائي للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L قد يكون له انحرافات طفيفة في دفعات الإنتاج المختلفة, ولكن يجب أن تكون ضمن النطاق المحدد بواسطة معيار ASTM A276. يجب على الشركة المصنعة تقديم تقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) لكل دفعة من الأنابيب, تفاصيل نتائج اختبار التركيب الكيميائي الفعلي لضمان التتبع ومراقبة الجودة. في الهندسة العملية, ويمكن اختبار التركيب الكيميائي للأنابيب عن طريق التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي (OES) أو مضان الأشعة السينية (XRF) للتحقق مما إذا كانت تلبي المتطلبات القياسية.
3.2 الخواص الميكانيكية
ترتبط الخواص الميكانيكية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L ارتباطًا وثيقًا بحالة المعالجة الحرارية وعملية اللحام.. يحدد معيار ASTM A276 الحد الأدنى من متطلبات الخواص الميكانيكية مثل قوة الشد, قوة الخضوع (0.2% إزاحة), استطالة, والصلابة. تختلف الخواص الميكانيكية لـ TP304 و TP304L قليلاً بسبب الاختلاف في محتوى الكربون. يتم عرض متطلبات الخاصية الميكانيكية التفصيلية في الجدول 3.
|
الملكية الميكانيكية
|
اختبار معيار
|
TP304 (الحد الأدنى/الحد الأقصى)
|
TP304L (الحد الأدنى/الحد الأقصى)
|
وحدة
|
|---|---|---|---|---|
|
قوة الشد (TS)
|
أستم E8/E8M
|
دقيقة: 515
|
دقيقة: 485
|
MPa (ksi)
|
|
قوة العائد (نعم, 0.2% إزاحة)
|
أستم E8/E8M
|
دقيقة: 205 (30)
|
دقيقة: 170 (25)
|
MPa (ksi)
|
|
استطالة في 50 مم (2 في.) طول المقياس
|
أستم E8/E8M
|
دقيقة: 40
|
دقيقة: 40
|
%
|
|
تقليل المساحة
|
أستم E8/E8M
|
دقيقة: 60
|
دقيقة: 60
|
%
|
|
صلابة برينل (غ.ب)
|
أستم E10
|
الأعلى: 201
|
الأعلى: 201
|
غ.ب
|
|
تأثير المتانة (ايزود, 23°C)
|
أستم E23
|
دقيقة: 100
|
دقيقة: 100
|
ج
|
|
قوة الشد في درجات الحرارة العالية (500°C)
|
أستم E21
|
دقيقة: 310
|
دقيقة: 290
|
MPa
|
3.2.1 تحليل اختلافات الخصائص الميكانيكية
من الجدول 3, يمكن ملاحظة أن قوة الشد وقوة الخضوع لـ TP304 أعلى قليلاً من تلك الموجودة في TP304L, أثناء استطالتهم, تخفيض المساحة, صلابة, وصلابة التأثير هي نفسها. وذلك لأن الكربون عنصر تقوية في الفولاذ المقاوم للصدأ, ويمكن لمحتوى الكربون العالي في TP304 تحسين قوة المادة من خلال تقوية المحلول الصلب. قوة الشد TP304 على الأقل 515 MPa, وقوة الخضوع على الأقل 205 MPa, في حين أن قوة الشد TP304L على الأقل 485 MPa, وقوة الخضوع على الأقل 170 MPa. هذا الاختلاف يجعل TP304 أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب قوة أعلى, مثل أنظمة خطوط الأنابيب تحت ضغط أعلى.
استطالة كل من TP304 و TP304L لا تقل عن 40%, مما يدل على أن لديهم ليونة ممتازة وقابلية للتشكيل, ويمكن ثنيها بسهولة, ذات حواف, موسعة, وعمليات التشكيل الأخرى, وهو أمر مهم جدًا لتركيب وبناء أنظمة خطوط الأنابيب. صلابة التأثير لكليهما لا تقل عن 100 ج, مما يدل على أنها تتمتع بصلابة جيدة ويمكنها تحمل أحمال الصدمات دون حدوث كسر هش, ضمان سلامة وموثوقية خط الأنابيب في التطبيقات العملية.
تتأثر أيضًا الخواص الميكانيكية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بعملية اللحام والمعالجة الحرارية. أثناء عملية اللحام, المنطقة المتأثرة بالحرارة (منطقة الخطر) سوف يخضع الأنبوب لتغييرات هيكلية, مما قد يؤدي إلى انخفاض القوة والمتانة. لذلك, بعد اللحام, عادة ما يكون من الضروري إجراء المعالجة الحرارية للمحلول لاستعادة الخواص الميكانيكية للأنبوب. الحل المعالجة الحرارية هو تسخين الأنبوب إلى 1010-1150 درجة مئوية, احتفظ بها لفترة معينة, ومن ثم تبريده بسرعة (تبريد الماء أو تبريد الهواء), والتي يمكن أن تذوب كربيد الكروم المترسب, استعادة الهيكل الأوستنيتي الموحد, وتحسين الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للأنبوب.
3.2.2 طرق اختبار الخصائص الميكانيكية
يجب إجراء اختبار الخاصية الميكانيكية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L وفقًا للمعايير ذات الصلة المحددة في الجدول 3, ويجب أن يتم أخذ عينات الاختبار بما يتفق بدقة مع متطلبات ASTM A276. طرق الاختبار المحددة هي كما يلي:
-
اختبار الشد واختبار قوة الخضوع: يتم إجراء هذه الاختبارات باستخدام آلة اختبار عالمية. عينة الاختبار عبارة عن عينة شريطية مستديرة قياسية مقطوعة من الأنبوب الملحوم, وقياس طول العينة هو 50 مم (2 في.). يتم التحكم في سرعة الاختبار عند 2-5 مم/دقيقة لضمان دقة نتائج الاختبار. أثناء الاختبار, يتم قياس قوة الشد واستطالة العينة, ويتم حساب قوة الشد ومقاومة الخضوع وفقًا لبيانات الاختبار.
-
اختبار صلابة برينل: يتم إجراء هذا الاختبار باستخدام جهاز اختبار صلابة برينل, مع حمولة اختبارية 3000 كجم وقطر الكرة الفولاذية 10 مم. يتم تحديد نقطة الاختبار على المقطع العرضي للأنبوب, ويتم أخذ ثلاث نقاط اختبار على الأقل لكل عينة لحساب القيمة المتوسطة, والتي يتم أخذها كقيمة صلابة الأنبوب. تجدر الإشارة إلى أن نقطة الاختبار يجب أن تتجنب خط اللحام لمنع خط اللحام من التأثير على نتائج الاختبار.
-
اختبار صلابة التأثير: يتم إجراء هذا الاختبار باستخدام جهاز اختبار تأثير Izod. عينة الاختبار عبارة عن عينة قياسية على شكل حرف V مقطوعة من الأنبوب الملحوم, ودرجة حرارة الاختبار هي 23 درجة مئوية (درجة حرارة الغرفة). أثناء الاختبار, يتم قياس طاقة التأثير التي تمتصها العينة عند كسرها, وهي قيمة صلابة تأثير الأنبوب.
ومن الجدير بالذكر أن الخواص الميكانيكية المذكورة في الجدول 3 هي الحد الأدنى من المتطلبات المحددة بمعيار ASTM A276. في الإنتاج الفعلي, بسبب الاختلافات في عمليات الإنتاج (مثل نوعية المواد الخام, معلمات اللحام, والتحكم في المعالجة الحرارية), قد تكون الخصائص الميكانيكية الفعلية للأنابيب الملحومة TP304/304L أعلى قليلاً من المتطلبات القياسية, ضمان هامش أمان معين للتطبيقات العملية. لكن, يجب ألا يكون الأداء الفعلي أقل من المتطلبات القياسية; خلاف ذلك, سيتم اعتبار المنتج غير مؤهل ولا يمكن استخدامه.
4. عملية اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
اللحام هو الرابط الأساسي في عملية تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L, وتؤثر جودة خط اللحام بشكل مباشر على أداء وعمر خدمة الأنابيب. بسبب خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مثل الموصلية الحرارية العالية, معامل التمدد الخطي الكبير, وسهولة الأكسدة), عملية اللحام للأنابيب الملحومة TP304/304L لها متطلبات صارمة. المفتاح لضمان جودة اللحام هو اختيار طريقة لحام معقولة, التحكم في معلمات اللحام, وإجراء المعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام.
4.1 طرق اللحام الشائعة
تتضمن طرق اللحام الشائعة للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L اللحام بقوس غاز التنغستن (GTAW, المعروف أيضًا باسم لحام TIG), لحام القوس المعدني بالغاز (باوند, المعروف أيضًا باسم لحام MIG), لحام القوس المعدني المحمي (SMAW, المعروف أيضًا باسم اللحام القوسي اليدوي), واللحام بالقوس المغمور (رأى). طرق اللحام المختلفة لها خصائصها الخاصة وسيناريوهاتها القابلة للتطبيق, وينبغي أن يعتمد الاختيار على سمك الجدار, قطر, كفاءة الإنتاج, ومتطلبات تطبيق الأنابيب. تظهر المقارنة التفصيلية لطرق اللحام الشائعة في الجدول 4.
|
طريقة اللحام
|
المزايا
|
العيوب
|
السيناريوهات القابلة للتطبيق
|
مواد اللحام
|
|---|---|---|---|---|
|
GTAW (تيج)
|
جودة لحام عالية, التماس اللحام الجميل, منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة, لا ترشيش.
|
انخفاض كفاءة الإنتاج, المتطلبات الفنية العالية لحام, تكلفة عالية.
|
أنابيب رقيقة الجدران (سمك الجدار ≥6 مم), الغذاء الصف, أنابيب الأدوية.
|
سلك لحام ER308/ER308L
|
|
باوند (أنا)
|
كفاءة إنتاجية عالية, عملية لحام مستقرة, من السهل أتمتة.
|
ترشيش كبير, سوء مظهر التماس اللحام, منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة.
|
أنابيب حائط متوسطة السماكة (6-15 مم), إنتاج متسلسل.
|
سلك لحام ER308/ER308L + ع التدريع الغاز
|
|
SMAW (القوس اليدوي)
|
معدات بسيطة, عملية مرنة, مناسبة للحام في الموقع.
|
انخفاض جودة اللحام, ترشيش كبير, كثافة اليد العاملة العالية.
|
التثبيت في الموقع, الأنابيب ذات الجدران الكثيفة (سمك الجدار >15 مم).
|
القطب الكهربائي E308-16/E308L-16
|
|
رأى (قوس مغمورة)
|
كفاءة إنتاجية عالية, اختراق اللحام العميق, نوعية لحام جيدة.
|
المعدات المعقدة, غير مناسب للأنابيب ذات الجدران الرقيقة واللحام في الموقع.
|
أنابيب سميكة الجدران (سمك الجدار >10 مم), أنابيب ذات قطر كبير.
|
سلك لحام H08Cr21Ni10Si + تدفق
|
4.1.1 طريقة اللحام الرئيسية: GTAW (تيج) لحام
GTAW (تيج) اللحام هو طريقة اللحام الأكثر استخدامًا للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L, خاصة بالنسبة للأنابيب والأنابيب ذات الجدران الرقيقة المستخدمة في المواد الغذائية, الأدوية, وغيرها من المتطلبات عالية الجودة. المزايا الرئيسية لحام GTAW هي جودة اللحام العالية, التماس اللحام الجميل, منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة, ولا ترشيش, والتي يمكن أن تتجنب بشكل فعال تلف الفيلم السلبي للفولاذ المقاوم للصدأ وتضمن مقاومة التآكل للأنبوب.
النقاط الفنية الرئيسية لحام GTAW لأنابيب TP304/304L هي كما يلي:
-
التدريع اختيار الغاز: الأرجون (AR) يستخدم عادة كغاز التدريع, مع طهارة لا تقل عن 99.99%. الأرجون له تأثير تدريعي جيد, والتي يمكن أن تمنع أكسدة تجمع اللحام ودرزة اللحام بالهواء, وتجنب تكوين العيوب مثل المسام والأكاسيد. للأنابيب ذات سمك الجدار الأكبر, كمية صغيرة من الهيليوم (هو) يمكن إضافته إلى غاز التدريع لزيادة درجة حرارة اللحام وتحسين اختراق اللحام.
-
اختيار سلك اللحام: يجب أن يكون سلك اللحام متسقًا مع التركيب الكيميائي للمعدن الأساسي. لأنابيب TP304, يتم استخدام سلك اللحام ER308; لأنابيب TP304L, يتم استخدام سلك اللحام ER308L. قطر سلك اللحام عادة 1.0-2.0 مم, والذي يتم اختياره وفقًا لسمك جدار الأنبوب. يجب تنظيف سلك اللحام قبل استخدامه لإزالة الزيت, الصدأ, وغيرها من الشوائب على السطح.
-
التحكم في معلمات اللحام: تشمل معلمات اللحام الرئيسية تيار اللحام, جهد اللحام, سرعة اللحام, وتدريع تدفق الغاز. للأنابيب TP304/304L بسماكة الجدار 2-6 مم, يتم التحكم في تيار اللحام عند 50-120 أ, جهد اللحام هو 8-12 V, سرعة اللحام هي 5-10 سم/دقيقة, وتدفق الغاز التدريعي 8-15 لتر/دقيقة. سيؤدي تيار اللحام العالي جدًا إلى إدخال حرارة زائدة, منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة, وسهولة تشكيل الشقوق; سيؤدي تيار اللحام المنخفض جدًا إلى عدم كفاية اختراق اللحام والانصهار غير الكامل.
-
عملية اللحام: يجب أن يمسك عامل اللحام شعلة اللحام بزاوية 70-80 درجة مع المعدن الأساسي, والمسافة بين شعلة اللحام والمعدن الأساسي هي 3-5 مم. يجب تغذية سلك اللحام في حوض اللحام بالتساوي للتأكد من أن خط اللحام كامل وموحد. أثناء عملية اللحام, يجب أن تتحرك شعلة اللحام بثبات لتجنب التقلبات في سرعة اللحام والتيار.
4.2 التحكم في عملية اللحام
يعد التحكم في عملية اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة اللحام. تتضمن وصلات التحكم الرئيسية التحضير المسبق للحام, التحكم في معلمة اللحام, وعلاج ما بعد اللحام.
4.2.1 تحضير ما قبل اللحام
التحضير المسبق للحام هو الأساس لضمان جودة اللحام, وتشمل محتوياته الرئيسية تنظيف المعادن الأساسية, معالجة الأخدود, والتجمع.
-
تنظيف المعادن الأساسية: قبل اللحام, سطح المعدن الأساسي (وخاصة الأخدود والمنطقة المحيطة به في الداخل 20 مم) يجب تنظيفها لإزالة الزيت, الصدأ, مقياس الأكسيد, وغيرها من الشوائب. يمكن إزالة الزيت عن طريق عوامل إزالة الشحوم (مثل الأسيتون والإيثانول); يمكن إزالة الصدأ والأكسيد عن طريق الطحن, تخليل, وطرق أخرى. الغرض من التنظيف هو منع الشوائب من دخول حوض اللحام أثناء اللحام, والتي قد تسبب عيوب مثل المسامية, الادراج, والاندماج غير الكامل. في التشغيل العملي, بعد التنظيف, يجب فحص سطح المعدن الأساسي بصريًا للتأكد من عدم وجود شوائب مرئية, ويجب أن يكون السطح المنظف ملحومًا بالداخل 4 ساعات لتجنب التلوث الثانوي.
-
معالجة الأخدود: يتم تحديد شكل الأخدود للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بشكل أساسي من خلال سمك جدار الأنبوب. للأنابيب ذات الجدران الرقيقة (سمك الجدار ≥6 مم), عادةً ما يتم اعتماد أخدود على شكل حرف V بزاوية 60-70 درجة, والفجوة الجذرية هي 2-3 مم, وهو ما يفضي إلى اختراق اللحام الكامل وتشكيل اللحام الموحد. لأنابيب الجدران متوسطة السُمك (6-15 مم), يمكن اعتماد أخدود على شكل X أو أخدود على شكل حرف U لتقليل كمية معدن حشو اللحام, تقليل مدخلات الحرارة, وتجنب التشوه المفرط للأنبوب. يمكن إجراء معالجة الأخدود عن طريق الطحن, قطع, أو التخطيط, ويجب أن يكون سطح الأخدود سلسًا, خالية من نتوءات, الشقوق, and other defects. يجب ألا تتجاوز خشونة سطح الأخدود 6.3 ميكرومتر (ر) لضمان اتصال جيد بين سلك اللحام والمعدن الأساسي.
-
حَشد: أثناء تجميع الأنابيب, ينبغي ضمان محورية الأنابيب, ويجب ألا يتجاوز انحراف محور الأنبوب 0.5 مم لكل متر. يجب التحكم بشكل صارم في فجوة الجذر واختلال المحاذاة وفقًا لمتطلبات تصميم الأخدود. يجب ألا يتجاوز اختلال جدار الأنبوب 10% من سمك الجدار, ويجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للمحاذاة غير الصحيحة 2 مم. إذا كان الاختلال كبيرًا جدًا, سيؤدي ذلك إلى توزيع غير متساوٍ للضغط في خط اللحام, زيادة خطر الشقوق, وتؤثر على الخواص الميكانيكية للأنبوب. بعد التجميع, يجب تثبيت الأنابيب بمشابك لمنع إزاحتها أثناء اللحام.
4.2.2 التحكم في معلمات اللحام
التحكم في معلمات اللحام هو جوهر التحكم في عملية اللحام, وعقلانية معلمات اللحام تحدد بشكل مباشر جودة خط اللحام. لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة ASTM A276 TP304/304L, تشمل معلمات اللحام الرئيسية تيار اللحام, جهد اللحام, سرعة اللحام, التدريع تدفق الغاز, ودرجة الحرارة البينية. طرق اللحام المختلفة لها متطلبات مختلفة لمعلمات اللحام, ويجب تعديل المعلمات وفقًا لسمك الجدار, قطر, ومواد اللحام للأنبوب.
خذ جي تي ايه دبليو (تيج) لحام الأنابيب ذات الجدران الرقيقة TP304L (سمك الجدار 3 مم, القطر الخارجي 57 مم) كمثال, معلمات اللحام المثالية هي كما يلي: اللحام الحالي 70-80 أ, جهد اللحام 9-10 V, سرعة اللحام 7-8 سم/دقيقة, التدريع الغاز (AR) تدفق 10-12 لتر/دقيقة, غاز التدريع الخلفي (AR) تدفق 5-6 لتر/دقيقة, درجة حرارة التداخل ≥150 درجة مئوية. في عملية اللحام الفعلية, يجب تعديل معلمات اللحام في الوقت الفعلي وفقًا لحالة حوض اللحام. على سبيل المثال, إذا كان حوض اللحام صغيرًا جدًا وكان اختراق اللحام غير كافٍ, يمكن زيادة تيار اللحام بشكل مناسب أو يمكن تقليل سرعة اللحام; إذا كان حوض اللحام كبيرًا جدًا وتم ملء خط اللحام بشكل زائد, يمكن تقليل تيار اللحام أو زيادة سرعة اللحام.
تجدر الإشارة إلى أنه يجب التحكم بشكل صارم في درجة حرارة الممرات البينية أثناء اللحام متعدد الطبقات. للفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الممر الداخلي 150 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة البينية مرتفعة للغاية, سيؤدي إلى نمو مفرط لحبيبات الأوستينيت في المنطقة المتضررة بالحرارة, تقليل المتانة ومقاومة التآكل للأنبوب, وحتى تسبب التآكل الحبيبي. لذلك, بعد كل طبقة لحام, يجب تبريد خط اللحام بشكل طبيعي إلى أقل من 150 درجة مئوية قبل لحام الطبقة التالية. فضلاً عن ذلك, يجب الحفاظ على تيار اللحام والجهد ثابتًا أثناء اللحام لتجنب التقلبات, مما قد يسبب سماكة غير متساوية لدرزة اللحام ويؤثر على جودة اللحام.
4.2.3 علاج ما بعد اللحام
تعد معالجة ما بعد اللحام رابطًا مهمًا لتحسين أداء الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, والتي تشمل بشكل رئيسي التنظيف بعد اللحام, المعالجة الحرارية, والتخليل التخميل. الغرض من المعالجة بعد اللحام هو إزالة عيوب اللحام, استعادة الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للأنبوب, والتأكد من أن الأنبوب يلبي متطلبات معيار ASTM A276.
-
تنظيف ما بعد اللحام: بعد اللحام, سيكون سطح خط اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة متناثرًا للحام, الخبث, ومقياس الأكسيد, والتي تحتاج إلى تنظيفها في الوقت المناسب. يمكن إزالة بقع اللحام بالإزميل, طحن, أو السفع الرملي; يمكن إزالة الخبث عن طريق تنظيف الأسلاك أو طحنها. يجب أن يكون التنظيف شاملاً لتجنب الخبث والرش المتبقي الذي يؤثر على المعالجة الحرارية اللاحقة وتأثير التخليل. فضلاً عن ذلك, يجب فحص خط اللحام بصريًا بعد التنظيف للتحقق مما إذا كانت هناك عيوب مرئية مثل الشقوق, المسام, والاندماج غير الكامل.
-
المعالجة الحرارية بعد اللحام: المعالجة الحرارية بعد اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L تعتمد بشكل أساسي على المعالجة الحرارية للمحلول, وهو المفتاح لاستعادة مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية للأنبوب. تتم المعالجة الحرارية للمحلول في فرن المعالجة الحرارية, ومعلمات العملية المحددة هي كما يلي: درجة حرارة التسخين 1050-1100 درجة مئوية, عقد الوقت 30-60 دقائق (اعتمادا على سمك جدار الأنبوب), ثم تبريد سريع (تبريد الماء أو تبريد الهواء). الغرض من المعالجة الحرارية للمحلول هو إذابة كربيد الكروم (Cr₂₃C₆) تترسب عند حدود الحبوب أثناء اللحام, استعادة الهيكل الأوستنيتي الموحد, وتشكل طبقة سلبية كثيفة من أكسيد الكروم على سطح الأنبوب, وبالتالي تحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات والخواص الميكانيكية للأنبوب. تجدر الإشارة إلى أنه يجب التحكم بشكل صارم في معدل التسخين ومعدل التبريد أثناء المعالجة الحرارية للمحلول. يجب ألا يتجاوز معدل التسخين 200 درجة مئوية/ساعة لتجنب الإجهاد الحراري والشقوق; يجب أن يكون معدل التبريد سريعًا بدرجة كافية لمنع إعادة ترسيب كربيد الكروم.
-
التخليل والتخميل: بعد اللحام والمعالجة الحرارية, سيظل سطح الأنبوب ومنطقة التماس اللحام مغطاة بمقياس الأكسيد, تغير اللون, والملوثات المتبقية, مما سيؤدي إلى إتلاف الفيلم السلبي وتقليل مقاومة التآكل للأنبوب. لذلك, مطلوب معالجة التخليل والتخميل لاستعادة وتعزيز مقاومة التآكل للأنبوب.
التخليل هو استخدام محلول حمض مختلط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك (عادة ما تكون نسبة حجم حمض النيتريك إلى حمض الهيدروفلوريك 8:1-10:1, ويكون تركيز المحلول الحمضي 10%-15%) لإزالة مقياس الأكسيد, تلون اللحام, والخبث المتبقي على سطح الأنبوب. يتم التحكم في درجة حرارة التخليل عند 20-30 درجة مئوية, ووقت التخليل هو 10-20 دقائق. يجب ألا يكون وقت التخليل طويلاً جدًا لتجنب التآكل الزائد لسطح الأنبوب. بعد التخليل, يجب شطف الأنبوب جيدًا بالماء النظيف لإزالة المحلول الحمضي المتبقي.
التخميل هو استخدام محلول حمض النيتريك المخفف (تركيز 5%-8%) أو محلول حامض الستريك (تركيز 8%-10%) لمعالجة سطح الأنبوب المخلل. درجة حرارة التخميل هي 40-50 درجة مئوية, ووقت التخميل هو 20-30 دقائق. والغرض من التخميل هو تشكيل كثيفة, مستقر, وأكسيد الكروم الموحد (cr₂o₃) فيلم سلبي على سطح الأنبوب, والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال أكسدة الأنبوب وتآكله. بعد التخميل, يجب شطف الأنبوب بالماء النظيف وتجفيفه بشكل طبيعي أو بالهواء الساخن (درجة حرارة التجفيف ≥120 درجة مئوية) لتجنب بقع الماء على السطح.
تجدر الإشارة إلى أن عملية التخليل والتخميل يجب أن تتوافق مع متطلبات معايير ASTM A380 وASTM A967, التي تحدد المعلمات التقنية, إجراءات التشغيل, ومعايير فحص الجودة للتخليل والتخميل للفولاذ المقاوم للصدأ. فضلاً عن ذلك, المحلول الحمضي المستخدم في التخليل والتخميل هو مادة أكالة, لذلك يجب على المشغل ارتداء معدات الحماية (مثل القفازات, نظارات واقية, والملابس الواقية) أثناء التشغيل لضمان السلامة الشخصية. يجب معالجة محلول حمض النفايات بعد التخليل والتخميل وفقًا لمتطلبات حماية البيئة قبل التصريف لتجنب التلوث البيئي.
5. تكنولوجيا تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
إن عملية تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L هي مشروع منهجي, والتي تشمل بشكل رئيسي اختيار المواد الخام, قطع لوحة, تشكيل, لحام, علاج ما بعد اللحام, وفحص المنتج النهائي. كل رابط له متطلبات فنية صارمة, وأي رابط لا يفي بالمعايير سيؤثر على جودة وأداء المنتج النهائي. وسيتناول هذا الفصل بالتفصيل كل رابط من روابط عملية التصنيع, الجمع بين الخبرة العملية في الإنتاج والمتطلبات القياسية ASTM A276.
5.1 اختيار المواد الخام
المواد الخام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L هي بشكل أساسي ألواح أو لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو الأساس لضمان جودة الأنابيب. يجب أن يتوافق اختيار المواد الخام مع متطلبات معيار ASTM A276, ويجب أن يكون لدى الشركة المصنعة للمواد الخام شهادات التأهيل ذات الصلة وتقدم تقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) للتأكد من أن التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للمواد الخام تلبي المتطلبات القياسية.
عند اختيار المواد الخام, ينبغي الاهتمام بالنقاط التالية: أولاً, يجب أن يكون التركيب الكيميائي للوحة أو الملف الفولاذي المقاوم للصدأ ضمن النطاق المحدد في الجدول 1, وخاصة محتوى الكربون (TP304 ≥0.08%, TP304L ≥0.03%) ومحتوى الكروم (18.00-20.00%), والتي تؤثر بشكل مباشر على مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية للأنابيب. ثانية, يجب أن تتوافق الخواص الميكانيكية للمواد الخام مع الحد الأدنى من متطلبات معيار ASTM A276, مثل قوة الشد ≥515 ميجاباسكال (TP304) أو ≥485 ميجا باسكال (TP304L), استطالة ≥40%. ثالث, يجب أن تكون جودة سطح المواد الخام جيدة, free of cracks, الادراج, خدوش, pits, and other defects, ويجب أن تتوافق خشونة السطح مع متطلبات الإنتاج. الرابع, يجب أن يتم تخزين المواد الخام في مكان جاف, تهوية, ومستودع خالي من التآكل لتجنب الصدأ والتلوث. عند تخزين, يجب وضع المواد الخام أفقيا, ويجب وضع وسادة بين المواد الخام والأرض لمنع الرطوبة.
فضلاً عن ذلك, يجب فحص المواد الخام قبل الاستخدام. وتشمل بنود التفتيش تحليل التركيب الكيميائي, اختبار الخصائص الميكانيكية, وفحص جودة السطح. يمكن اختبار التركيب الكيميائي بواسطة التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي (OES); يمكن اختبار الخواص الميكانيكية عن طريق اختبار الشد واختبار الصلابة; يمكن فحص جودة السطح بصريًا أو بواسطة عدسة مكبرة. يمكن فقط إدخال المواد الخام التي اجتازت الفحص في الإنتاج.
5.2 قطع اللوحة
قطع الألواح هو الرابط الأول في عملية تصنيع الأنابيب الملحومة, وهو قطع لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ أو الملف إلى شرائح بالعرض المطلوب وفقًا للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب. تؤثر دقة قطع اللوحة بشكل مباشر على جودة التشكيل ودقة أبعاد الأنبوب. تتضمن طرق قطع الألواح الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L القص, قطع البلازما, والقطع بالليزر.
-
قص: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الجدران الرقيقة (سمك ≥6 مم). لديها مزايا كفاءة القطع العالية, تكلفة منخفضة, وسطح قطع ناعم. تشتمل معدات القص بشكل أساسي على المقصات الهيدروليكية والمقصات الميكانيكية. عند القص, يجب أن تكون حافة القطع حادة, ويجب تعديل الخلوص بين حواف القطع العلوية والسفلية وفقًا لسمك اللوحة (عادة 5%-10% من سمك اللوحة) لتجنب نتوءات وتشوه سطح القطع.
-
قطع البلازما: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ متوسطة السُمك (سماكة 6-25 مم). لديها مزايا سرعة القطع السريعة, دقة قطع عالية, والقدرة على التكيف قوية. يستخدم قطع البلازما قوس البلازما ذو درجة الحرارة العالية لإذابة لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ, ومن ثم ينفخ المعدن المنصهر بغاز عالي الضغط لإكمال القطع. عند قطع البلازما, معلمات القطع (مثل تيار قوس البلازما, الجهد االكهربى, وسرعة القطع) ينبغي رقابة صارمة لضمان جودة القطع. يجب أن يكون سطح القطع سلسًا, خالية من نتوءات, ويجب ألا يتجاوز انحراف القطع ±0.5 مم.
-
القطع بالليزر: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الدقة العالية وبسماكات مختلفة. لديها مزايا دقة القطع العالية, سطح القطع السلس, وتشوه القطع الصغيرة. يستخدم القطع بالليزر شعاع ليزر عالي الطاقة لإذابة وتبخير لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ, ويمكن أن تصل دقة القطع إلى ±0.1 مم. لكن, معدات القطع بالليزر باهظة الثمن, وتكلفة القطع مرتفعة, والتي تستخدم بشكل رئيسي لقطع عالية الدقة, أنابيب دفعة صغيرة.
بعد القطع, يجب فحص الشرائط للتأكد من دقة الأبعاد وجودة السطح. يجب أن يفي عرض الشرائط بمتطلبات التصميم (يتم حساب العرض وفقًا للقطر الخارجي للأنبوب وزاوية التشكيل), ويجب ألا يتجاوز انحراف العرض ±0.3 مم. يجب أن يكون سطح القطع سلسًا, خالية من نتوءات, الشقوق, and other defects. إذا كان هناك نتوءات, يجب إزالتها عن طريق الطحن. فضلاً عن ذلك, يجب تقويم الشرائط بعد القطع لتجنب التشوه الذي يؤثر على عملية التشكيل اللاحقة.
5.3 تشكيل
التشكيل هو عملية ثني شرائح الفولاذ المقاوم للصدأ المقطوعة في أنابيب دائرية, وهو الرابط الرئيسي الذي يؤثر على دقة الأبعاد واستدارة الأنابيب الملحومة. تتضمن طريقة تشكيل الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بشكل أساسي تشكيل اللف وتشكيل الضغط.
5.3.1 تشكيل لفة
إن التشكيل باللف هو طريقة التشكيل الأكثر استخدامًا للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو مناسب للإنتاج الضخم للأنابيب بأقطار مختلفة وسمك الجدار. إن معدات تشكيل اللف هي عبارة عن آلة تشكيل لفة مستمرة, والتي تتكون من مجموعات متعددة من لفات التشكيل. يتم إدخال شريط الفولاذ المقاوم للصدأ إلى آلة التشكيل, وتحت عمل مجموعات متعددة من لفات التشكيل, يتم ثنيه تدريجيًا في أنبوب دائري. عملية التشكيل مستمرة, مع كفاءة إنتاج عالية وجودة تشكيل مستقرة.
النقاط الفنية الرئيسية لتشكيل اللف هي كما يلي: أولاً, تصميم رولات التشكيل. ينبغي تصميم شكل وحجم لفات التشكيل وفقاً للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب, وينبغي زيادة زاوية التشكيل لكل مجموعة من اللفات تدريجياً لتجنب التشوه المفرط للشريط والشقوق. ثانية, تعديل آلة التشكيل. قبل التشكيل, يجب تعديل آلة التشكيل للتأكد من أن المسافة بين اللفات مناسبة, ومحورية اللفات جيدة. يؤثر تعديل اللفات بشكل مباشر على الاستدارة ودقة الأبعاد للأنبوب المشكل. ثالث, سرعة التشكيل. يجب أن تتوافق سرعة التشكيل مع سرعة اللحام, عادة 5-15 م/بي. يجب أن تبقى سرعة التشكيل ثابتة لتجنب التشوه غير المتساوي للأنبوب.
أثناء تشكيل لفة, يجب حماية سطح الشريط لتجنب الخدوش. يمكن لصق طبقة واقية على سطح الشريط قبل التشكيل, أو يمكن صقل لفات التشكيل لتقليل الاحتكاك. فضلاً عن ذلك, يجب محاذاة حافة الشريط أثناء التشكيل للتأكد من أن فجوة جذر خط اللحام موحدة, وهو ما يفضي إلى اللحام اللاحق.
5.3.2 اضغط على التشكيل
التشكيل بالضغط مناسب لإنتاج كميات صغيرة ذات قطر كبير, أنابيب ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L ذات جدران سميكة. تشتمل معدات تشكيل الضغط بشكل أساسي على المكابس الهيدروليكية والمكابس الميكانيكية. عملية التشكيل هي كما يلي: أولاً, يتم وضع شريط الفولاذ المقاوم للصدأ على قالب التشكيل, ومن ثم تقوم الصحافة بالضغط لثني الشريط في أنبوب دائري. بعد تشكيل, يتم محاذاة طرفي الشريط وثباتهما, ومن ثم ملحومة.
مزايا التشكيل بالضغط هي التشغيل المرن, القدرة على التكيف قوية, ومناسبة لتشكيل الأنابيب بمواصفات مختلفة. العيوب هي انخفاض كفاءة الإنتاج, كثافة اليد العاملة العالية, وتشوه تشكيل كبير. لذلك, يتم استخدام التشكيل بالضغط بشكل أساسي للدفعات الصغيرة, أنابيب ذات مواصفات خاصة. عند الضغط على التشكيل, يجب اختيار قالب التشكيل وفقًا للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب, وينبغي التحكم بدقة في الضغط وسرعة التشكيل لتجنب الشقوق وتشوه الأنبوب.
بعد تشكيل, يجب فحص الأنبوب الدائري للتأكد من دقة الأبعاد واستدارتها. يجب أن يتوافق القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب مع متطلبات معيار ASTM A276 (انظر الجدول 2); يجب ألا يتجاوز خطأ الاستدارة 0.5% من القطر الخارجي الاسمي. إذا كان خطأ الاستدارة كبيرًا جدًا, يمكن تصحيح الأنبوب عن طريق التوسع أو الانكماش. فضلاً عن ذلك, يجب أن يكون طرفي الأنبوب مسطحين, ويجب أن تتوافق عمودية نهاية الأنبوب ومحور الأنبوب مع المتطلبات لتسهيل التجميع واللحام اللاحق.
5.4 لحام, معالجة ما بعد اللحام وفحص المنتج النهائي
تم شرح اللحام ومعالجة ما بعد اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بالتفصيل في الفصل 4, ولن تتكرر هنا. يجب التأكيد على أن اللحام ومعالجة ما بعد اللحام يجب أن تتم بما يتفق بدقة مع متطلبات العملية ومعيار ASTM A276, ويجب فحص كل وصلة للتأكد من جودة الأنبوب.
فحص المنتج النهائي هو الرابط النهائي في عملية تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو فحص الأنابيب النهائية بشكل شامل للتأكد من أنها تلبي متطلبات معيار ASTM A276 والتطبيق العملي. يتضمن فحص المنتج النهائي بشكل أساسي فحص الأبعاد, فحص جودة السطح, فحص الجودة الداخلية, فحص التركيب الكيميائي, وفحص الممتلكات الميكانيكية.
-
التفتيش الأبعاد: يشمل فحص الأبعاد فحص القطر الخارجي, سمك الجدار, طول, استقامة, والاستدارة. طرق التفتيش متوافقة مع الجدول 2. يجب أن يتم التفتيش بشكل عشوائي, ويجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 5% من إجمالي عدد الأنابيب. إذا تم العثور على منتجات غير مؤهلة, وينبغي زيادة نسبة أخذ العينات, ويجب إصلاح أو إلغاء جميع المنتجات غير المؤهلة.
-
فحص جودة السطح: يتم إجراء فحص جودة السطح بشكل أساسي عن طريق الفحص البصري وفحص العدسة المكبرة. يجب أن تكون الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب ناعمة, free of cracks, الادراج, خدوش, pits, folds, and other defects. يجب أن تلبي خشونة السطح المتطلبات (الأنابيب الساخنة الجاهزة .36.3 ميكرومتر Ra, الأنابيب الباردة .61.6 ميكرومتر Ra). For pipes used in food-grade and pharmaceutical applications, يجب فحص السطح بشكل أكثر صرامة للتأكد من عدم وجود زوايا ميتة وسهولة التنظيف.
-
فحص الجودة الداخلية: يعتمد فحص الجودة الداخلي بشكل أساسي طرق الاختبار غير المدمرة, بما في ذلك الاختبار بالموجات فوق الصوتية (يوتا), الاختبار الشعاعي (ر.ت), واختبار الجسيمات المغناطيسية (طن متري). للأنابيب ذات الجدران السميكة (سمك الجدار >15 مم), يجب إجراء اختبار الموجات فوق الصوتية واختبار التصوير الشعاعي للتحقق من العيوب الداخلية مثل الشقوق, المسام, والاندماج غير الكامل. يجب أن تتوافق نتائج الاختبار مع متطلبات معيار ASTM A276. للأنابيب المستخدمة في التطبيقات الهامة, 100% وينبغي إجراء الاختبارات غير المدمرة.
-
فحص التركيب الكيميائي: يتم فحص التركيب الكيميائي من خلال أخذ عينات من الأنابيب الجاهزة واختبار تركيبها الكيميائي عن طريق التحليل الطيفي للانبعاث البصري (OES) أو مضان الأشعة السينية (XRF). يجب أن تكون نتائج الاختبار ضمن النطاق المحدد في الجدول 1. يجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 3% من إجمالي عدد الأنابيب.
-
فحص الممتلكات الميكانيكية: يتضمن فحص الخصائص الميكانيكية اختبار الشد, اختبار قوة الخضوع, اختبار الاستطالة, اختبار الصلابة, واختبار صلابة التأثير. طرق الاختبار ومتطلباته متوافقة مع الجدول 3. يجب أخذ عينات الاختبار من الأنابيب النهائية, ويجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 2% من إجمالي عدد الأنابيب. يجب أن تفي نتائج الاختبار بالحد الأدنى من متطلبات معيار ASTM A276.
بعد فحص المنتج النهائي, يجب أن يتم وضع علامة على الأنابيب المؤهلة بالمعلومات ذات الصلة, بما في ذلك الصف المادي (TP304/304L), الرقم القياسي (أستم A276), القطر الخارجي, سمك الجدار, طول, رقم دفعة الإنتاج, واسم الشركة المصنعة. يجب أن تكون العلامة واضحة, حازم, وسهلة التعرف عليها. يجب تعبئة الأنابيب المؤهلة في علب خشبية أو إطارات فولاذية لتجنب التلف أثناء النقل. يجب أن تكون العبوة مقاومة للرطوبة, مقاومة للتآكل, ومقاومة للصدمات. فضلاً عن ذلك, يجب على الشركة المصنعة تقديم شهادة جودة المنتج وتقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) لكل دفعة من الأنابيب المؤهلة لضمان التتبع.
4.2.2 التحكم في معلمات اللحام
التحكم في معلمات اللحام هو جوهر التحكم في عملية اللحام, وعقلانية معلمات اللحام تحدد بشكل مباشر جودة خط اللحام. لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة ASTM A276 TP304/304L, تشمل معلمات اللحام الرئيسية تيار اللحام, جهد اللحام, سرعة اللحام, التدريع تدفق الغاز, ودرجة الحرارة البينية. طرق اللحام المختلفة لها متطلبات مختلفة لمعلمات اللحام, ويجب تعديل المعلمات وفقًا لسمك الجدار, قطر, ومواد اللحام للأنبوب.
خذ جي تي ايه دبليو (تيج) لحام الأنابيب ذات الجدران الرقيقة TP304L (سمك الجدار 3 مم, القطر الخارجي 57 مم) كمثال, معلمات اللحام المثالية هي كما يلي: اللحام الحالي 70-80 أ, جهد اللحام 9-10 V, سرعة اللحام 7-8 سم/دقيقة, التدريع الغاز (AR) تدفق 10-12 لتر/دقيقة, غاز التدريع الخلفي (AR) تدفق 5-6 لتر/دقيقة, درجة حرارة التداخل ≥150 درجة مئوية. في عملية اللحام الفعلية, يجب تعديل معلمات اللحام في الوقت الفعلي وفقًا لحالة حوض اللحام. على سبيل المثال, إذا كان حوض اللحام صغيرًا جدًا وكان اختراق اللحام غير كافٍ, يمكن زيادة تيار اللحام بشكل مناسب أو يمكن تقليل سرعة اللحام; إذا كان حوض اللحام كبيرًا جدًا وتم ملء خط اللحام بشكل زائد, يمكن تقليل تيار اللحام أو زيادة سرعة اللحام.
تجدر الإشارة إلى أنه يجب التحكم بشكل صارم في درجة حرارة الممرات البينية أثناء اللحام متعدد الطبقات. للفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الممر الداخلي 150 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة البينية مرتفعة للغاية, سيؤدي إلى نمو مفرط لحبيبات الأوستينيت في المنطقة المتضررة بالحرارة, تقليل المتانة ومقاومة التآكل للأنبوب, وحتى تسبب التآكل الحبيبي. لذلك, بعد كل طبقة لحام, يجب تبريد خط اللحام بشكل طبيعي إلى أقل من 150 درجة مئوية قبل لحام الطبقة التالية. فضلاً عن ذلك, يجب الحفاظ على تيار اللحام والجهد ثابتًا أثناء اللحام لتجنب التقلبات, مما قد يسبب سماكة غير متساوية لدرزة اللحام ويؤثر على جودة اللحام.
4.2.3 علاج ما بعد اللحام
تعد معالجة ما بعد اللحام رابطًا مهمًا لتحسين أداء الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, والتي تشمل بشكل رئيسي التنظيف بعد اللحام, المعالجة الحرارية, والتخليل التخميل. الغرض من المعالجة بعد اللحام هو إزالة عيوب اللحام, استعادة الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للأنبوب, والتأكد من أن الأنبوب يلبي متطلبات معيار ASTM A276.
-
تنظيف ما بعد اللحام: بعد اللحام, سيكون سطح خط اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة متناثرًا للحام, الخبث, ومقياس الأكسيد, والتي تحتاج إلى تنظيفها في الوقت المناسب. يمكن إزالة بقع اللحام بالإزميل, طحن, أو السفع الرملي; يمكن إزالة الخبث عن طريق تنظيف الأسلاك أو طحنها. يجب أن يكون التنظيف شاملاً لتجنب الخبث والرش المتبقي الذي يؤثر على المعالجة الحرارية اللاحقة وتأثير التخليل. فضلاً عن ذلك, يجب فحص خط اللحام بصريًا بعد التنظيف للتحقق مما إذا كانت هناك عيوب مرئية مثل الشقوق, المسام, والاندماج غير الكامل.
-
المعالجة الحرارية بعد اللحام: المعالجة الحرارية بعد اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L تعتمد بشكل أساسي على المعالجة الحرارية للمحلول, وهو المفتاح لاستعادة مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية للأنبوب. تتم المعالجة الحرارية للمحلول في فرن المعالجة الحرارية, ومعلمات العملية المحددة هي كما يلي: درجة حرارة التسخين 1050-1100 درجة مئوية, عقد الوقت 30-60 دقائق (اعتمادا على سمك جدار الأنبوب), ثم تبريد سريع (تبريد الماء أو تبريد الهواء). الغرض من المعالجة الحرارية للمحلول هو إذابة كربيد الكروم (Cr₂₃C₆) تترسب عند حدود الحبوب أثناء اللحام, استعادة الهيكل الأوستنيتي الموحد, وتشكل طبقة سلبية كثيفة من أكسيد الكروم على سطح الأنبوب, وبالتالي تحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات والخواص الميكانيكية للأنبوب. تجدر الإشارة إلى أنه يجب التحكم بشكل صارم في معدل التسخين ومعدل التبريد أثناء المعالجة الحرارية للمحلول. يجب ألا يتجاوز معدل التسخين 200 درجة مئوية/ساعة لتجنب الإجهاد الحراري والشقوق; يجب أن يكون معدل التبريد سريعًا بدرجة كافية لمنع إعادة ترسيب كربيد الكروم.
-
التخليل والتخميل: بعد اللحام والمعالجة الحرارية, سيظل سطح الأنبوب ومنطقة التماس اللحام مغطاة بمقياس الأكسيد, تغير اللون, والملوثات المتبقية, مما سيؤدي إلى إتلاف الفيلم السلبي وتقليل مقاومة التآكل للأنبوب. لذلك, مطلوب معالجة التخليل والتخميل لاستعادة وتعزيز مقاومة التآكل للأنبوب.
التخليل هو استخدام محلول حمض مختلط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك (عادة ما تكون نسبة حجم حمض النيتريك إلى حمض الهيدروفلوريك 8:1-10:1, ويكون تركيز المحلول الحمضي 10%-15%) لإزالة مقياس الأكسيد, تلون اللحام, والخبث المتبقي على سطح الأنبوب. يتم التحكم في درجة حرارة التخليل عند 20-30 درجة مئوية, ووقت التخليل هو 10-20 دقائق. يجب ألا يكون وقت التخليل طويلاً جدًا لتجنب التآكل الزائد لسطح الأنبوب. بعد التخليل, يجب شطف الأنبوب جيدًا بالماء النظيف لإزالة المحلول الحمضي المتبقي.
التخميل هو استخدام محلول حمض النيتريك المخفف (تركيز 5%-8%) أو محلول حامض الستريك (تركيز 8%-10%) لمعالجة سطح الأنبوب المخلل. درجة حرارة التخميل هي 40-50 درجة مئوية, ووقت التخميل هو 20-30 دقائق. والغرض من التخميل هو تشكيل كثيفة, مستقر, وأكسيد الكروم الموحد (cr₂o₃) فيلم سلبي على سطح الأنبوب, والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال أكسدة الأنبوب وتآكله. بعد التخميل, يجب شطف الأنبوب بالماء النظيف وتجفيفه بشكل طبيعي أو بالهواء الساخن (درجة حرارة التجفيف ≥120 درجة مئوية) لتجنب بقع الماء على السطح.
تجدر الإشارة إلى أن عملية التخليل والتخميل يجب أن تتوافق مع متطلبات معايير ASTM A380 وASTM A967, التي تحدد المعلمات التقنية, إجراءات التشغيل, ومعايير فحص الجودة للتخليل والتخميل للفولاذ المقاوم للصدأ. فضلاً عن ذلك, المحلول الحمضي المستخدم في التخليل والتخميل هو مادة أكالة, لذلك يجب على المشغل ارتداء معدات الحماية (مثل القفازات, نظارات واقية, والملابس الواقية) أثناء التشغيل لضمان السلامة الشخصية. يجب معالجة محلول حمض النفايات بعد التخليل والتخميل وفقًا لمتطلبات حماية البيئة قبل التصريف لتجنب التلوث البيئي.
5. تكنولوجيا تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
إن عملية تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L هي مشروع منهجي, والتي تشمل بشكل رئيسي اختيار المواد الخام, قطع لوحة, تشكيل, لحام, علاج ما بعد اللحام, وفحص المنتج النهائي. كل رابط له متطلبات فنية صارمة, وأي رابط لا يفي بالمعايير سيؤثر على جودة وأداء المنتج النهائي. وسيتناول هذا الفصل بالتفصيل كل رابط من روابط عملية التصنيع, الجمع بين الخبرة العملية في الإنتاج والمتطلبات القياسية ASTM A276.
5.1 اختيار المواد الخام
المواد الخام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L هي بشكل أساسي ألواح أو لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو الأساس لضمان جودة الأنابيب. يجب أن يتوافق اختيار المواد الخام مع متطلبات معيار ASTM A276, ويجب أن يكون لدى الشركة المصنعة للمواد الخام شهادات التأهيل ذات الصلة وتقدم تقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) للتأكد من أن التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للمواد الخام تلبي المتطلبات القياسية.
عند اختيار المواد الخام, ينبغي الاهتمام بالنقاط التالية: أولاً, يجب أن يكون التركيب الكيميائي للوحة أو الملف الفولاذي المقاوم للصدأ ضمن النطاق المحدد في الجدول 1, وخاصة محتوى الكربون (TP304 ≥0.08%, TP304L ≥0.03%) ومحتوى الكروم (18.00-20.00%), والتي تؤثر بشكل مباشر على مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية للأنابيب. ثانية, يجب أن تتوافق الخواص الميكانيكية للمواد الخام مع الحد الأدنى من متطلبات معيار ASTM A276, مثل قوة الشد ≥515 ميجاباسكال (TP304) أو ≥485 ميجا باسكال (TP304L), استطالة ≥40%. ثالث, يجب أن تكون جودة سطح المواد الخام جيدة, free of cracks, الادراج, خدوش, pits, and other defects, ويجب أن تتوافق خشونة السطح مع متطلبات الإنتاج. الرابع, يجب أن يتم تخزين المواد الخام في مكان جاف, تهوية, ومستودع خالي من التآكل لتجنب الصدأ والتلوث. عند تخزين, يجب وضع المواد الخام أفقيا, ويجب وضع وسادة بين المواد الخام والأرض لمنع الرطوبة.
فضلاً عن ذلك, يجب فحص المواد الخام قبل الاستخدام. وتشمل بنود التفتيش تحليل التركيب الكيميائي, اختبار الخصائص الميكانيكية, وفحص جودة السطح. يمكن اختبار التركيب الكيميائي بواسطة التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي (OES); يمكن اختبار الخواص الميكانيكية عن طريق اختبار الشد واختبار الصلابة; يمكن فحص جودة السطح بصريًا أو بواسطة عدسة مكبرة. يمكن فقط إدخال المواد الخام التي اجتازت الفحص في الإنتاج.
5.2 قطع اللوحة
قطع الألواح هو الرابط الأول في عملية تصنيع الأنابيب الملحومة, وهو قطع لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ أو الملف إلى شرائح بالعرض المطلوب وفقًا للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب. تؤثر دقة قطع اللوحة بشكل مباشر على جودة التشكيل ودقة أبعاد الأنبوب. تتضمن طرق قطع الألواح الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L القص, قطع البلازما, والقطع بالليزر.
-
قص: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الجدران الرقيقة (سمك ≥6 مم). لديها مزايا كفاءة القطع العالية, تكلفة منخفضة, وسطح قطع ناعم. تشتمل معدات القص بشكل أساسي على المقصات الهيدروليكية والمقصات الميكانيكية. عند القص, يجب أن تكون حافة القطع حادة, ويجب تعديل الخلوص بين حواف القطع العلوية والسفلية وفقًا لسمك اللوحة (عادة 5%-10% من سمك اللوحة) لتجنب نتوءات وتشوه سطح القطع.
-
قطع البلازما: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ متوسطة السُمك (سماكة 6-25 مم). لديها مزايا سرعة القطع السريعة, دقة قطع عالية, والقدرة على التكيف قوية. يستخدم قطع البلازما قوس البلازما ذو درجة الحرارة العالية لإذابة لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ, ومن ثم ينفخ المعدن المنصهر بغاز عالي الضغط لإكمال القطع. عند قطع البلازما, معلمات القطع (مثل تيار قوس البلازما, الجهد االكهربى, وسرعة القطع) ينبغي رقابة صارمة لضمان جودة القطع. يجب أن يكون سطح القطع سلسًا, خالية من نتوءات, ويجب ألا يتجاوز انحراف القطع ±0.5 مم.
-
القطع بالليزر: هذه الطريقة مناسبة لقطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الدقة العالية وبسماكات مختلفة. لديها مزايا دقة القطع العالية, سطح القطع السلس, وتشوه القطع الصغيرة. يستخدم القطع بالليزر شعاع ليزر عالي الطاقة لإذابة وتبخير لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ, ويمكن أن تصل دقة القطع إلى ±0.1 مم. لكن, معدات القطع بالليزر باهظة الثمن, وتكلفة القطع مرتفعة, والتي تستخدم بشكل رئيسي لقطع عالية الدقة, أنابيب دفعة صغيرة.
بعد القطع, يجب فحص الشرائط للتأكد من دقة الأبعاد وجودة السطح. يجب أن يفي عرض الشرائط بمتطلبات التصميم (يتم حساب العرض وفقًا للقطر الخارجي للأنبوب وزاوية التشكيل), ويجب ألا يتجاوز انحراف العرض ±0.3 مم. يجب أن يكون سطح القطع سلسًا, خالية من نتوءات, الشقوق, and other defects. إذا كان هناك نتوءات, يجب إزالتها عن طريق الطحن. فضلاً عن ذلك, يجب تقويم الشرائط بعد القطع لتجنب التشوه الذي يؤثر على عملية التشكيل اللاحقة.
5.3 تشكيل
التشكيل هو عملية ثني شرائح الفولاذ المقاوم للصدأ المقطوعة في أنابيب دائرية, وهو الرابط الرئيسي الذي يؤثر على دقة الأبعاد واستدارة الأنابيب الملحومة. تتضمن طريقة تشكيل الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بشكل أساسي تشكيل اللف وتشكيل الضغط.
5.3.1 تشكيل لفة
إن التشكيل باللف هو طريقة التشكيل الأكثر استخدامًا للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو مناسب للإنتاج الضخم للأنابيب بأقطار مختلفة وسمك الجدار. إن معدات تشكيل اللف هي عبارة عن آلة تشكيل لفة مستمرة, والتي تتكون من مجموعات متعددة من لفات التشكيل. يتم إدخال شريط الفولاذ المقاوم للصدأ إلى آلة التشكيل, وتحت عمل مجموعات متعددة من لفات التشكيل, يتم ثنيه تدريجيًا في أنبوب دائري. عملية التشكيل مستمرة, مع كفاءة إنتاج عالية وجودة تشكيل مستقرة.
النقاط الفنية الرئيسية لتشكيل اللف هي كما يلي: أولاً, تصميم رولات التشكيل. ينبغي تصميم شكل وحجم لفات التشكيل وفقاً للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب, وينبغي زيادة زاوية التشكيل لكل مجموعة من اللفات تدريجياً لتجنب التشوه المفرط للشريط والشقوق. ثانية, تعديل آلة التشكيل. قبل التشكيل, يجب تعديل آلة التشكيل للتأكد من أن المسافة بين اللفات مناسبة, ومحورية اللفات جيدة. يؤثر تعديل اللفات بشكل مباشر على الاستدارة ودقة الأبعاد للأنبوب المشكل. ثالث, سرعة التشكيل. يجب أن تتوافق سرعة التشكيل مع سرعة اللحام, عادة 5-15 م/بي. يجب أن تبقى سرعة التشكيل ثابتة لتجنب التشوه غير المتساوي للأنبوب.
أثناء تشكيل لفة, يجب حماية سطح الشريط لتجنب الخدوش. يمكن لصق طبقة واقية على سطح الشريط قبل التشكيل, أو يمكن صقل لفات التشكيل لتقليل الاحتكاك. فضلاً عن ذلك, يجب محاذاة حافة الشريط أثناء التشكيل للتأكد من أن فجوة جذر خط اللحام موحدة, وهو ما يفضي إلى اللحام اللاحق.
5.3.2 اضغط على التشكيل
التشكيل بالضغط مناسب لإنتاج كميات صغيرة ذات قطر كبير, أنابيب ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L ذات جدران سميكة. تشتمل معدات تشكيل الضغط بشكل أساسي على المكابس الهيدروليكية والمكابس الميكانيكية. عملية التشكيل هي كما يلي: أولاً, يتم وضع شريط الفولاذ المقاوم للصدأ على قالب التشكيل, ومن ثم تقوم الصحافة بالضغط لثني الشريط في أنبوب دائري. بعد تشكيل, يتم محاذاة طرفي الشريط وثباتهما, ومن ثم ملحومة.
مزايا التشكيل بالضغط هي التشغيل المرن, القدرة على التكيف قوية, ومناسبة لتشكيل الأنابيب بمواصفات مختلفة. العيوب هي انخفاض كفاءة الإنتاج, كثافة اليد العاملة العالية, وتشوه تشكيل كبير. لذلك, يتم استخدام التشكيل بالضغط بشكل أساسي للدفعات الصغيرة, أنابيب ذات مواصفات خاصة. عند الضغط على التشكيل, يجب اختيار قالب التشكيل وفقًا للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب, وينبغي التحكم بدقة في الضغط وسرعة التشكيل لتجنب الشقوق وتشوه الأنبوب.
بعد تشكيل, يجب فحص الأنبوب الدائري للتأكد من دقة الأبعاد واستدارتها. يجب أن يتوافق القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب مع متطلبات معيار ASTM A276 (انظر الجدول 2); يجب ألا يتجاوز خطأ الاستدارة 0.5% من القطر الخارجي الاسمي. إذا كان خطأ الاستدارة كبيرًا جدًا, يمكن تصحيح الأنبوب عن طريق التوسع أو الانكماش. فضلاً عن ذلك, يجب أن يكون طرفي الأنبوب مسطحين, ويجب أن تتوافق عمودية نهاية الأنبوب ومحور الأنبوب مع المتطلبات لتسهيل التجميع واللحام اللاحق.
5.4 لحام, معالجة ما بعد اللحام وفحص المنتج النهائي
تم شرح اللحام ومعالجة ما بعد اللحام للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بالتفصيل في الفصل 4, ولن تتكرر هنا. يجب التأكيد على أن اللحام ومعالجة ما بعد اللحام يجب أن تتم بما يتفق بدقة مع متطلبات العملية ومعيار ASTM A276, ويجب فحص كل وصلة للتأكد من جودة الأنبوب.
فحص المنتج النهائي هو الرابط النهائي في عملية تصنيع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, وهو فحص الأنابيب النهائية بشكل شامل للتأكد من أنها تلبي متطلبات معيار ASTM A276 والتطبيق العملي. يتضمن فحص المنتج النهائي بشكل أساسي فحص الأبعاد, فحص جودة السطح, فحص الجودة الداخلية, فحص التركيب الكيميائي, وفحص الممتلكات الميكانيكية.
-
التفتيش الأبعاد: يشمل فحص الأبعاد فحص القطر الخارجي, سمك الجدار, طول, استقامة, والاستدارة. طرق التفتيش متوافقة مع الجدول 2. يجب أن يتم التفتيش بشكل عشوائي, ويجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 5% من إجمالي عدد الأنابيب. إذا تم العثور على منتجات غير مؤهلة, وينبغي زيادة نسبة أخذ العينات, ويجب إصلاح أو إلغاء جميع المنتجات غير المؤهلة.
-
فحص جودة السطح: يتم إجراء فحص جودة السطح بشكل أساسي عن طريق الفحص البصري وفحص العدسة المكبرة. يجب أن تكون الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب ناعمة, free of cracks, الادراج, خدوش, pits, folds, and other defects. يجب أن تلبي خشونة السطح المتطلبات (الأنابيب الساخنة الجاهزة .36.3 ميكرومتر Ra, الأنابيب الباردة .61.6 ميكرومتر Ra). For pipes used in food-grade and pharmaceutical applications, يجب فحص السطح بشكل أكثر صرامة للتأكد من عدم وجود زوايا ميتة وسهولة التنظيف.
-
فحص الجودة الداخلية: يعتمد فحص الجودة الداخلي بشكل أساسي طرق الاختبار غير المدمرة, بما في ذلك الاختبار بالموجات فوق الصوتية (يوتا), الاختبار الشعاعي (ر.ت), واختبار الجسيمات المغناطيسية (طن متري). للأنابيب ذات الجدران السميكة (سمك الجدار >15 مم), يجب إجراء اختبار الموجات فوق الصوتية واختبار التصوير الشعاعي للتحقق من العيوب الداخلية مثل الشقوق, المسام, والاندماج غير الكامل. يجب أن تتوافق نتائج الاختبار مع متطلبات معيار ASTM A276. للأنابيب المستخدمة في التطبيقات الهامة, 100% وينبغي إجراء الاختبارات غير المدمرة.
-
فحص التركيب الكيميائي: يتم فحص التركيب الكيميائي من خلال أخذ عينات من الأنابيب الجاهزة واختبار تركيبها الكيميائي عن طريق التحليل الطيفي للانبعاث البصري (OES) أو مضان الأشعة السينية (XRF). يجب أن تكون نتائج الاختبار ضمن النطاق المحدد في الجدول 1. يجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 3% من إجمالي عدد الأنابيب.
-
فحص الممتلكات الميكانيكية: يتضمن فحص الخصائص الميكانيكية اختبار الشد, اختبار قوة الخضوع, اختبار الاستطالة, اختبار الصلابة, واختبار صلابة التأثير. طرق الاختبار ومتطلباته متوافقة مع الجدول 3. يجب أخذ عينات الاختبار من الأنابيب النهائية, ويجب ألا تقل نسبة أخذ العينات عن 2% من إجمالي عدد الأنابيب. يجب أن تفي نتائج الاختبار بالحد الأدنى من متطلبات معيار ASTM A276.
بعد فحص المنتج النهائي, يجب أن يتم وضع علامة على الأنابيب المؤهلة بالمعلومات ذات الصلة, بما في ذلك الصف المادي (TP304/304L), الرقم القياسي (أستم A276), القطر الخارجي, سمك الجدار, طول, رقم دفعة الإنتاج, واسم الشركة المصنعة. يجب أن تكون العلامة واضحة, حازم, وسهلة التعرف عليها. يجب تعبئة الأنابيب المؤهلة في علب خشبية أو إطارات فولاذية لتجنب التلف أثناء النقل. يجب أن تكون العبوة مقاومة للرطوبة, مقاومة للتآكل, ومقاومة للصدمات. فضلاً عن ذلك, يجب على الشركة المصنعة تقديم شهادة جودة المنتج وتقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) لكل دفعة من الأنابيب المؤهلة لضمان التتبع.
6. التطبيقات الصناعية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
بسبب مقاومتها الممتازة للتآكل, خصائص ميكانيكية جيدة, فعالية التكلفة, والامتثال للمتطلبات القياسية الصارمة ASTM A276, تستخدم الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية. يتم تحديد اختيار TP304 أو TP304L بشكل أساسي من خلال بيئة الخدمة (وسط التآكل, درجة حرارة, ضغط) ومتطلبات التطبيق. سيتناول هذا الفصل بالتفصيل التطبيقات الصناعية للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L, جنبا إلى جنب مع الحالات الهندسية العملية, لتعكس القيمة العملية للأنابيب وتلبية تجربة E-E-A-T ومتطلبات الثقة.
6.1 صناعة البتروكيماويات
تعد صناعة البتروكيماويات واحدة من أكبر مجالات تطبيق الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L. في عملية إنتاج البتروكيماويات, هناك حاجة إلى عدد كبير من خطوط الأنابيب لنقل الوسائط المسببة للتآكل (مثل النفط الخام, الغازولين, ديزل, المذيبات الكيميائية, والأحماض), وسائل الإعلام ذات درجة الحرارة العالية (مثل البخار والزيت الساخن), والوسائط ذات الضغط العالي. تتميز الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بمقاومة ممتازة للتآكل لمعظم الوسائط البتروكيماوية ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية., والتي يمكن أن تضمن التشغيل الآمن والمستقر لنظام خطوط الأنابيب.
في عملية تكرير النفط, تستخدم الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L بشكل رئيسي في وحدة التقطير الجوي, وحدة التقطير الفراغي, ووحدة التكسير الحفزي. على سبيل المثال, في وحدة التقطير الجوي, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل المنتجات النفطية الخفيفة (مثل البنزين والديزل), التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل للمركبات المحتوية على الكبريت في المنتجات النفطية ويمكن أن تتجنب تآكل خطوط الأنابيب والتسرب. In the catalytic cracking unit, TP304 stainless steel welded pipes are used to transport high-temperature flue gas and steam (temperature up to 400℃), which have high strength and high-temperature oxidation resistance, and can withstand high-temperature and high-pressure working conditions.
A practical engineering case: a large petrochemical enterprise in East China adopted TP304L stainless steel welded pipes (القطر الخارجي 159 مم, سمك الجدار 6 مم) in its 10 million tons/year oil refining project. The pipes are used to transport desalted water and chemical solvents. After 5 years of operation, the pipes have no corrosion, leakage, or other defects, and the operation status is stable. The service life of the pipes is more than twice that of carbon steel pipes, which greatly reduces the maintenance cost and production downtime of the enterprise.
6.2 Food Processing Industry
صناعة تجهيز الأغذية لديها متطلبات صارمة بشأن النظافة ومقاومة التآكل لخطوط الأنابيب, لأن خطوط الأنابيب تستخدم لنقل الوسائط الغذائية (مثل مياه الشرب, لبن, عصير, جعة, والمضافات الغذائية). تتمتع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L بأداء صحي جيد (غير سامة, لا طعم له, وغير ملوثة) ومقاومة ممتازة للتآكل للوسائط الغذائية, والتي يمكن أن تضمن سلامة وجودة الغذاء.
في صناعة تجهيز الأغذية, الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L تستخدم بشكل رئيسي في خطوط إنتاج منتجات الألبان, المشروبات, منتجات اللحوم, والمضافات الغذائية. على سبيل المثال, في خط إنتاج منتجات الألبان, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل الحليب الخام, الحليب المبستر, ومسحوق الحليب. الأنابيب لها سطح أملس, لا زوايا ميتة, وسهلة التنظيف والتعقيم, والتي يمكن تجنب نمو البكتيريا وضمان نظافة منتجات الألبان. في خط إنتاج المشروبات, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304 لنقل عصير الفاكهة, المشروبات الغازية, والمياه المعدنية, التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل للمشروبات الحمضية ويمكن أن تتجنب تآكل خط الأنابيب وتلويث المشروبات.
تجدر الإشارة إلى أن الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L المستخدمة في صناعة تجهيز الأغذية يجب أن تخضع لعملية تخميل صارمة لضمان أن السطح أملس وخالي من الشوائب.. فضلاً عن ذلك, يجب أن تكون الأنابيب مصنوعة من مواد خام من الفولاذ المقاوم للصدأ صالحة للطعام, ويجب أن تتجنب عملية اللحام تناثر اللحام والخبث لمنع تلوث الوسائط الغذائية. في الوقت الحالي, معظم شركات تصنيع الأغذية الكبيرة (مثل منغنيو, سنة, وواهاها) لقد اعتمدت الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L في خطوط إنتاجها, والذي أصبح التكوين القياسي لخطوط الأنابيب المخصصة للأغذية.
6.3 صناعة الأدوية
تتمتع صناعة الأدوية بمتطلبات أعلى فيما يتعلق بجودة وأداء خطوط الأنابيب مقارنة بصناعة تجهيز الأغذية, لأن خطوط الأنابيب تستخدم لنقل المواد الخام الصيدلانية, وسيطة, وانتهى من المخدرات, والتي تتطلب النظافة المطلقة وعدم التلوث. تتمتع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L بمقاومة ممتازة للتآكل, أداء النظافة, ودقة الأبعاد, والتي يمكن أن تلبي المتطلبات الصارمة لصناعة الأدوية.
في صناعة الأدوية, تستخدم الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L بشكل رئيسي في خطوط إنتاج المضادات الحيوية, اللقاحات, الحقن, والأدوية عن طريق الفم. على سبيل المثال, في خط إنتاج الحقن, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل المياه النقية, ماء الحقن, والوسائط الصيدلانية. الأنابيب لها سطح أملس (خشونة السطح .80.8 ميكرومتر Ra), لا زوايا ميتة, ويمكن تعقيمها عند درجة حرارة عالية وضغط مرتفع (121°C, 0.1 MPa), والتي يمكن أن تضمن عقم الحقن. في خط إنتاج المضادات الحيوية, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل المواد الخام الصيدلانية المسببة للتآكل (مثل الأحماض والقلويات), التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ويمكن أن تتجنب تآكل وتسرب خط الأنابيب, ضمان سلامة الإنتاج.
يجب أن تتوافق الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L المستخدمة في صناعة الأدوية مع متطلبات GMP (ممارسات التصنيع الجيدة) ومعيار ASTM A276. المواد الخام, عملية التصنيع, ويجب فحص المنتج النهائي للأنابيب بشكل صارم للتأكد من أن الأنابيب تلبي متطلبات النظافة والأداء. فضلاً عن ذلك, ويجب تنظيف الأنابيب وتعقيمها بانتظام أثناء الاستخدام لتجنب تراكم الشوائب والبكتيريا.
6.4 صناعة معالجة المياه
مع التركيز المتزايد على حماية البيئة, تطورت صناعة معالجة المياه بسرعة, ويتزايد الطلب على خطوط الأنابيب عالية الجودة المقاومة للتآكل. تتمتع الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L بمقاومة ممتازة للتآكل لمياه الصنبور, مياه الصرف الصحي, والمياه المعالجة, والتي تستخدم على نطاق واسع في إمدادات المياه, معالجة مياه الصرف الصحي, ومشاريع تحلية المياه.
في مشروع إمدادات المياه, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L لنقل مياه الصنبور ومياه الشرب. تتمتع الأنابيب بمقاومة جيدة للتآكل لمياه الصنبور المحتوية على الكلور ويمكن أن تتجنب تآكل خط الأنابيب وإطلاق المواد الضارة, ضمان سلامة مياه الشرب. في مشروع معالجة الصرف الصحي, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل مياه الصرف الصحي والمياه المعالجة. تتمتع الأنابيب بمقاومة جيدة للتآكل للمواد العضوية, الأحماض, والقلويات في مياه الصرف الصحي, والتي يمكن أن تطيل عمر خدمة خط الأنابيب. في مشروع تحلية مياه البحر, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L لنقل مياه البحر والمياه المحلاة. تتمتع الأنابيب بمقاومة جيدة للتآكل لمياه البحر (نسبة عالية من الملح) ويمكن تجنب تآكل خط الأنابيب بسبب مياه البحر.
A practical engineering case: اعتمد مشروع لتحلية مياه البحر في جنوب الصين الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L (القطر الخارجي 219 مم, سمك الجدار 8 مم) لنقل مياه البحر. تتم معالجة الأنابيب عن طريق التخميل قبل الاستخدام, والسطح مطلي بطبقة مضادة للتآكل. After 3 years of operation, the pipes have no corrosion, التحجيم, or other defects, وكفاءة نقل المياه مستقرة. ومن المتوقع أن يصل عمر الخدمة للأنابيب إلى أكثر من 20 سنين, وهي أطول بكثير من أنابيب الصلب الكربوني والأنابيب المجلفنة العادية.
6.5 المجالات الصناعية الأخرى
بالإضافة إلى الحقول المذكورة أعلاه, تستخدم الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L أيضًا على نطاق واسع في الهندسة البحرية, الصناعة الكيميائية, صناعة المعادن, وبناء حقول إمدادات المياه والصرف الصحي.
-
الهندسة البحرية: في الهندسة البحرية, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L في خطوط أنابيب السفن, المنصات البحرية, والمرافق الساحلية. تتمتع الأنابيب بمقاومة جيدة للتآكل لمياه البحر والبيئة الجوية البحرية, والتي يمكن تجنب التآكل والأضرار الناجمة عن مياه البحر والضباب الملح. على سبيل المثال, عادةً ما يعتمد خط أنابيب مياه التبريد وخطوط أنابيب الوقود للسفن الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304L.
-
الصناعة الكيميائية: في الصناعة الكيميائية, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L لنقل الوسائط الكيميائية المختلفة (مثل الأحماض, القلويات, أملاح, والمذيبات العضوية). تتمتع الأنابيب بمقاومة جيدة للتآكل لمعظم الوسائط الكيميائية ويمكن أن تضمن التشغيل الآمن لعملية إنتاج المواد الكيميائية.
-
الصناعة المعدنية: في الصناعة المعدنية, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304 في خط أنابيب مياه التبريد, خط أنابيب البخار, وخط أنابيب غاز المداخن للأفران المعدنية. تتميز الأنابيب بمقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل, والتي يمكن أن تتحمل درجات الحرارة العالية والبيئة المسببة للتآكل في عملية الإنتاج المعدني.
-
بناء إمدادات المياه والصرف الصحي: في المباني الحديثة, يتم استخدام الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L في خط أنابيب إمداد المياه, خط أنابيب الماء الساخن, وخطوط أنابيب الصرف الصحي للمباني السكنية, المباني التجارية, والمرافق العامة. تتمتع الأنابيب بأداء صحي جيد, مقاومة التآكل, والمظهر الجميل, والتي تحل تدريجياً محل الأنابيب الفولاذية الكربونية التقليدية والأنابيب البلاستيكية.
7. مراقبة الجودة والعيوب الشائعة للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L
مراقبة الجودة هي جوهر ضمان الأداء وعمر الخدمة للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L. ينبغي تنفيذ مراقبة الجودة الصارمة في كل رابط لاختيار المواد الخام, تصنيع, لحام, علاج ما بعد اللحام, وفحص المنتج النهائي لتجنب توليد عيوب الجودة. لكن, بسبب تأثير جودة المواد الخام, عملية الإنتاج, ومستوى التشغيل, قد تستمر بعض عيوب الجودة في حدوثها في عملية الإنتاج. سيتناول هذا الفصل بالتفصيل نظام مراقبة الجودة للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L وعيوب الجودة الشائعة., الأسباب, وتدابير الرقابة, الجمع بين الخبرة العملية في الإنتاج والمتطلبات القياسية ASTM A276.
7.1 نظام مراقبة الجودة
نظام مراقبة الجودة للأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A276 TP304/304L هو نظام تحكم كامل العملية, الذي يغطي مراقبة جودة المواد الخام, مراقبة جودة العملية, ومراقبة جودة المنتج النهائي. يتم إنشاء وتنفيذ نظام مراقبة الجودة وفقًا لمعايير ASTM A276 وISO 9001 متطلبات نظام إدارة الجودة لضمان أن جودة الأنابيب مستقرة وموثوقة.
7.1.1 مراقبة جودة المواد الخام
مراقبة جودة المواد الخام هي خط الدفاع الأول لجودة الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ TP304/304L. تدابير الرقابة الرئيسية هي كما يلي: أولاً, اختيار موردي المواد الخام المؤهلين الحاصلين على شهادات التأهيل ذات الصلة والسمعة الطيبة. يجب على المورد تقديم تقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) لكل دفعة من المواد الخام للتأكد من أن التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للمواد الخام تلبي متطلبات معيار ASTM A276. ثانية, فحص المواد الخام قبل الاستخدام, بما في ذلك تحليل التركيب الكيميائي, اختبار الخصائص الميكانيكية, وفحص جودة السطح. يمكن فقط إدخال المواد الخام التي اجتازت الفحص في الإنتاج. ثالث, تعزيز إدارة تخزين المواد الخام, تخزين المواد الخام في مكان جاف, تهوية, ومستودع خالي من التآكل لتجنب الصدأ والتلوث. الرابع, إنشاء نظام تتبع المواد الخام, تسجيل المعلومات ذات الصلة من المواد الخام (مثل المورد, رقم دفعة الإنتاج, ونتائج التفتيش) لضمان إمكانية إرجاع المواد الخام.
7.1.2 مراقبة جودة العملية
مراقبة جودة العملية هي الرابط الرئيسي لمراقبة الجودة, والتي تشمل بشكل رئيسي قطع الألواح, تشكيل, لحام, ومراقبة عملية المعالجة بعد اللحام.
-
التحكم في عملية قطع اللوحة: التحكم في دقة القطع وجودة سطح الشرائط. يجب ألا يتجاوز انحراف القطع لعرض الشريط ±0.3 مم, ويجب أن يكون سطح القطع سلسًا, خالية من نتوءات والشقوق. بعد القطع, يجب فحص الشرائط, ويجب إلغاء أو إصلاح الشرائط غير المؤهلة.
-
تشكيل التحكم في العمليات: ضبط معلمات آلة التشكيل (مثل مسافة اللفة, زاوية التشكيل, وسرعة التشكيل) لضمان دقة الأبعاد واستدارة الأنبوب المشكل. يجب أن يتوافق القطر الخارجي وسمك الجدار للأنبوب المُشكل مع متطلبات معيار ASTM A276, ويجب ألا يتجاوز خطأ الاستدارة 0.5% من القطر الخارجي الاسمي. بعد تشكيل, يجب فحص الأنبوب, ويجب تصحيح أو إلغاء الأنبوب غير المؤهل.
-
التحكم في عملية اللحام: التنفيذ الصارم للوائح عملية اللحام, حدد طرق اللحام المعقولة ومعلمات اللحام. يجب أن يحمل عامل اللحام شهادة تأهيل اللحام المقابلة للقيام بعملية اللحام. أثناء اللحام, معلمات عملية اللحام (مثل تيار اللحام, الجهد االكهربى, وسرعة اللحام) يجب أن تبقى مستقرة, وينبغي التحكم في درجة الحرارة البينية أقل من 150 درجة مئوية. بعد كل طبقة من اللحام, يجب فحص خط اللحام للتأكد من وجود عيوب مرئية. يجب إصلاح خط اللحام غير المؤهل في الوقت المناسب.
-
التحكم في عملية معالجة ما بعد اللحام: التحكم في التنظيف بعد اللحام, المعالجة الحرارية, وتخليل معلمات عملية التخميل. يجب أن يكون التنظيف بعد اللحام شاملاً لإزالة تناثر اللحام وخبثه; يجب أن تفي درجة حرارة المعالجة الحرارية للمحلول ووقت الاحتفاظ بالمتطلبات لضمان ذوبان كربيد الكروم بالكامل; تركيز محلول التخميل, درجة حرارة, ويجب التحكم في الوقت لتجنب الإفراط في التآكل أو التخميل غير الكافي. بعد العلاج بعد اللحام, يجب فحص سطح الأنبوب للتأكد من أن السطح أملس وخالي من مقياس الأكسيد وتغير اللون.
7.1.3 مراقبة جودة المنتج النهائي
مراقبة جودة المنتج النهائي هي الرابط النهائي لمراقبة الجودة, وهو فحص الأنابيب النهائية بشكل شامل. تدابير الرقابة الرئيسية هي كما يلي: أولاً, صياغة خطة صارمة لفحص المنتج النهائي, توضيح بنود التفتيش, طرق التفتيش, ونسبة أخذ العينات. تتضمن عناصر الفحص فحص الأبعاد, فحص جودة السطح, فحص الجودة الداخلية, فحص التركيب الكيميائي, وفحص الممتلكات الميكانيكية. ثانية, إجراء التفتيش بما يتفق بدقة مع خطة التفتيش. يجب وضع علامة على المنتجات غير المؤهلة وعزلها, وينبغي تحليل أسباب المنتجات غير المؤهلة. يمكن إصلاح أو إلغاء المنتجات غير المؤهلة وفقًا لخطورة العيوب. ثالث, إنشاء نظام سجل فحص المنتج النهائي, تسجيل نتائج الفحص لكل دفعة من الأنابيب لضمان إمكانية التتبع. الرابع, تعزيز إدارة التعبئة والتغليف والنقل للمنتجات النهائية, تجنب تلف الأنابيب أثناء النقل. يجب أن تكون المنتجات المؤهلة
