أنبوب الصلب الكربوني

يبدأ أنبوب الصلب الكربوني بالوصول إلى مطحنة الأنابيب في شكل بليت (في الأساس شريط فولاذي كبير) أو ملف (تخيل لفة من ورق التواليت المصنوع من الصلب). اعتمادًا على طريقة التصنيع التي تستخدمها المصنع, ستتم معالجة هذه الفواتير أو الملفات لإعطاء المنتج النهائي النهائي. سنقوم بفحص طرق التصنيع المختلفة المستخدمة لصنع أنابيب الصلب الكربوني, لكن أولاً ، دعونا نلقي نظرة على كيفية وصول الصلب الكربوني إلى هنا في المقام الأول.

عملية تصنيع الصلب الخام

كان البشر يذوبون خام الحديد من خلال عملية تسمى الصهر لآلاف السنين. سيتم إلقاء الحديد المنصهر أو شبه المليون (مزورة) أو سكبوا في أشكالهم المطلوبة والسماح له بالتبريد. اكتشف الناس بسرعة أن خصائص المنتج النهائي (قوة, ليونة, طول العمر) يمكن السيطرة عليها بعدة طرق; معالجة وقت التبريد والظروف أو إضافة/إزالة وسائط معينة على سبيل المثال. كان الصلب الكربوني أحد هذه المشتقات الشائعة من الحديد الخام المصنوع من خلال إدخال الكربون الأولي في عملية الصهر في شكل الفحم. مفيد مثل الصلب, لقد حان الوقت والعمالة المكثفة لإنتاج, مما يجعلها عمومًا مادة سيئة للاستهلاك الشامل. في منتصف القرن التاسع عشر, كانت عملية Bessemer حاصلة على براءة اختراع حيث بواسطة الحديد الخنزير المنصهر (صنع بثمن بخس ومليء بالكربون العالي, السيليكون, وشوائب المنغنيز) يخضع لانفجارات الأكسجين التي تؤكسد على الشوائب مما يجعلها سهلة الإزالة من الفولاذ المنصهر. كانت طريقة إزالة العناصر الزائدة هذه أسهل وأرخص من إضافة عناصر صناعة السبائك إلى الحديد, وهي مسؤولة مباشرة عن الثورة الصناعية وبداية الإنتاج الضخم للصلب الكربوني. اليوم تغيرت التكنولوجيا, لكن نفس المبادئ الأساسية لعملية Bessemer لا تزال العمود الفقري لإنتاج الصلب الخام الحديث.

مصانع الصلب الحديثة تنتج الصلب إما عن طريق ذوبان معدن الخردة أو إضافة فحم الكوك (الفحم المسحوق مع إزالة الهيدروكربونات) لتسخين خام الحديد. يخضع المعدن المنصهر لمشتق حديث لعملية Bessemer لإزالة العناصر غير المرغوب فيها, ثم تتم إضافة عناصر أخرى مرغوبة (اعتمادًا على الخصائص النهائية المطلوبة للصلب), ثم يتم إلقاء الفولاذ وتبريده الذي يرغب فيه العملاء على الإطلاق. كما ذكر قبل, في حالة أنابيب الصلب الكربونية ، عادة ما تكون هذه القوالب في شكل ملفات أو مملوءات.

حان الوقت لصنع الأنبوب

يتم تسليم الملامح والملفات إلى مطحنة الأنابيب جاهزة لتدخلها في أنابيب الصلب الكربوني. اعتمادًا على قدرات مطحنة الأنابيب والاستخدام النهائي للمنتج النهائي, سيتم تشكيل القوالب في أنبوب عن طريق أربع طرق تصنيع مختلفة متميزة; سلس, لحام المقاومة الكهربائية (فدان), قوس مزدوج مغمورة (DSAW), أو اللحام الحلزوني.

أنابيب فولاذية كربونية سلسة

أنبوب الفولاذ الكربوني غير الملحوم, كما يعني اسمه, لا تماس لحام طولي. إنها, في جوهر, قطعة واحدة متجانسة من الصلب. يتم تسخين البليت الصلب ببساطة ثم يمتد على سلسلة من المغزل حتى يحقق الأنبوب قطره وسمك الجدار المطلوب. عادة ما يتم لف أنبوب الفولاذ الكربوني غير الملحوم أربعة عشر بوصة وقطر أكبر من القذائف التي توسع القطر وتقلل من الجدار حتى يتم تحقيق الأبعاد المطلوبة. عادة ما يتم تقليل الأحجام التي تقل قطرها من أربعة عشر بوصة بشكل متزايد حيث يتم تقليل القطر تدريجياً وزيادة الجدار نسبيًا عبر سلسلة من اللفات. هناك أيضًا عملية تشكيل باردة لإنتاج الأنابيب غير الملحومة, لكن عمليات التصنيع هذه مخصصة عادة لسبائك مختلفة. كونه لا يوجد التماس, عادة ما يتم استخدام أنابيب الصلب الكربونية غير الملحومة في تطبيقات الضغط العالي. تشمل المواصفات السلس الشائعة; API5LB, A106, A333

لحام المقاومة الكهربائية (فدان)

استخدم منتجو أنابيب الصلب الكربونية المبكرة طريقة تصنيع تسمى بعقب الالتحاق. كانت عملية الترتيب بعقب أوليًا تمامًا حيث أنها تلفت قطعة من الصلب الساخن فقط إلى شكل أنبوبي وخلق لحام طولي من خلال الضغط والحرارة المباشرة. في 1922 وضعت شركة Fetz Moon Tube أول خط لحام مستمر حيث من خلال لفائف الصلب المنقولة (مرة أخرى, تخيل لفة ورق تواليت مصنوعة من الصلب) يمكن أن ينفجر, مستقر, وتغذت باستمرار على خط من لفات من شأن. عندما وصلت المصنع إلى نهاية الملف, يمكنهم ببساطة لحامه إلى بداية الملف التالي مع انقطاع ضئيل للإنتاج. كما دعت الصناعة إلى التحمل أكثر تشددًا ولحامات أفضل, أفسحت العملية المستمرة بعقب الويلض الطريق لحام المقاومة الكهربائية (فدان). يشبه ERW تمامًا عملية اللحام المستمرة في أن ملفات الصلب يتم تسويتها وتغذيها خطًا من لفات تشكيل, ولكن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه أوجه التشابه. خلال عملية ERW ، الملفات غير المنطوقة (غنم) لا يتم تسخينها ويتم إنشاء اللحام الطولي عن طريق تيار كهربائي. ثم يتم فحص اللحام إلكترونيًا للعيوب, تم تطبيعها من أجل الحفاظ على الاتساق مع بقية الصلب, وتبريد. عند هذه النقطة ، يتم تغيير حجم الأنبوب أحيانًا ثم قطع, مطلية, أو اختبار لتلبية المواصفات المطلوبة. عادة ما يكون أنبوب ERW يحمل الكثير من التحمل ويحافظ. تشمل مواصفات ERW الشائعة; API5LB, A53, و A500

قوس مزدوج مغمورة (DSAW)

القوس المزدوج مغمورة (DSAW) تتشابه العملية مع عملية ERW في أن ملفات الفولاذ الكربوني يتم إلغاؤها في شريط مستمر. نظرًا لأن طريقة DSAW للتصنيع تستخدم عادةً لأنابيب القطر الأكبر, تشبه طريقة تكوين Skelp ولكن ليس تمامًا مثل طريقة ERW. عادة ما يكون أنبوب DSAW إما هرم (ثلاثة لفات OD الزاوية في شكل هرم تشكل الأنبوب) أو تدحرجت باستخدام عملية U-O-E (يخضع Skelp أولاً لـ “ش” مطبعة على شكل, تليها أ “يا” مطبعة على شكل). الفرق الأبرز بين أنبوب الصلب الكربوني DSAW هو اللحام الطولي. يتم غمر DSAW Arc Weld في وسائط التدفق لمنع اللحام من التعرض للملوثات المحيطة. أيضًا, كل من OD ومعرف الأنبوب ملحوم, عادةً في أوقات منفصلة إنشاء موقف يستهلكه أحد اللحام الآخر يخلق لحامًا ذا جودة أعلى. يمكن تمييز أنبوب الفولاذ الكربوني DSAW بسهولة بسبب هويته البارزة والمتسقة واللحام OD. تشمل مواصفات DSAW المشتركة; API5L, A252, و A139.

حلزوني اللحام

طريقة التصنيع الأكثر تمييزًا بسهولة لأنابيب الصلب الكربوني هي اللحام الحلزوني. في هذه العملية ، يتم إنشاء اللحام بنفس الطريقة التي يتمتع بها DSAW بالضبط, فقط التماس اللحام يأخذ مظهرًا حلزونيًا أو حلزونيًا بسبب الطريقة التي يتم بها تدحرج Skelp لتشكيل. كما في الحالة مع عملية ERW و DSAW, يتم تسوية شريط مستمر من Skelp وإرساله من خلال سلسلة من القوائم لتشكيل. في حالة عملية اللحام الحلزوني ، يكون منحنى لفة ثلاثة لفة بسيطًا ، وبالتالي يجعلها أسرع, أكثر كفاءة, وعملية تصنيع أقل تكلفة. تتيح عملية اللحام الحلزونية أيضًا للمطحنة أن تتدحرج مجموعة واسعة من الأحجام من DSAW أو ERW Mills. أيضًا, بسبب التماثل المحوري, أنبوب الصلب الكربوني لحام حلزوني لديه قدرة متأصلة في الحفاظ على الاستقامة. تشمل مواصفات اللحام الحلزونية الشائعة; API5LB و A252. اتصل بنا لمشروع أنابيب الصلب الكربوني التالي.

مانينغ, C.P. و Fruehan, R.J. التقنيات الناشئة لصنع الصلب. دعونا (53) 10. 2001

أشتون, T.S. الحديد والصلب في الثورة الصناعية. نيويورك: Augustus 1000. كيلي, 1968.

Stubbles, جون. “عملية صناعة الصلب الأكسجين الأساسية.” مركز التعلم في معهد الحديد والصلب الأمريكي.

Sporel, جوزيف. تاريخ موجز لإنتاج الحديد والصلب.

الرابطة الوطنية لموزعي أنابيب الصلب. دليل المنتجات الأنبوبية دليل أنابيب فولاذية وأنابيب أنابيب مدرسية. الطبعة الثالثة 1996