تُعدّ عملية تشطيب الأنابيب الفولاذية عمليةً أساسيةً وهامةً لإزالة العيوب فيها، وتحسين جودتها، وتلبية احتياجات استخداماتها الخاصة. تشمل هذه العملية بشكل رئيسي: تقويم الأنابيب، وقطع الأطراف (الشطف، والقياس)، والفحص والمعايرة (بما في ذلك فحص جودة السطح، وفحص الأبعاد الهندسية، والفحص غير المتلف، والاختبار الهيدروليكي، وغيرها)، والطحن، وقياس الطول، والوزن، والطلاء، والطباعة، والتغليف. كما تتطلب بعض الأنابيب الفولاذية ذات الأغراض الخاصة عمليات إضافية مثل السفع الرملي السطحي، والمعالجة الميكانيكية، ومعالجة مقاومة التآكل، وغيرها.
(أ) عيوب تقويم الأنابيب الفولاذية وطرق الوقاية منها
⒈ الغرض من تقويم الأنابيب الفولاذية:
① التخلص من الانحناء (عدم الاستقامة) الناتج عن أنبوب الصلب أثناء عمليات الدرفلة والنقل والمعالجة الحرارية والتبريد
٢- تقليل استدارة الأنابيب الفولاذية
⒉ عيوب الجودة الناتجة عن أنبوب الصلب أثناء عملية التقويم: تتعلق بنموذج آلة التقويم، وشكل الثقب، وضبط الثقب، وخصائص أنبوب الصلب.
⒊ عيوب الجودة في تقويم الأنابيب الفولاذية: الأنابيب الفولاذية غير مستقيمة (انحناءات نهاية الأنابيب)، منبعجة، مربعة، متشققة، خدوش وانبعاجات سطحية، إلخ.
(ii) عيوب طحن وقطع الأنابيب الفولاذية وطرق الوقاية منها
⒈ الغرض من طحن عيوب سطح الأنابيب الفولاذية: إزالة عيوب السطح المسموح بوجودها وفقًا لمعايير الأنابيب الفولاذية ولكن يجب طحنها بشكل نظيف لتحسين جودة سطح الأنابيب الفولاذية.
2. العيوب الناتجة عن طحن سطح الأنابيب الفولاذية: السبب الرئيسي هو أن عمق وشكل نقاط الطحن بعد الطحن يتجاوز المتطلبات المحددة في المعيار، مما يتسبب في تجاوز القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب الفولاذي للانحراف السلبي أو أن يكون له شكل غير منتظم.
⒊ يجب أن تستوفي عملية طحن سطح الأنابيب الفولاذية عمومًا المتطلبات التالية:
① بعد إصلاح العيوب السطحية للأنبوب الفولاذي، لا يمكن أن يقل سمك جدار المنطقة التي تم إصلاحها عن الانحراف السلبي لسمك الجدار الاسمي للأنبوب الفولاذي، ويجب أن يفي القطر الخارجي للمنطقة التي تم إصلاحها بمتطلبات القطر الخارجي للأنبوب الفولاذي.
٢- بعد صقل سطح الأنبوب الفولاذي، من الضروري الحفاظ على سطحه المصقول أملسًا ومنحنيًا (بدون تقوس زائد). نسبة الصقل: العمق: العرض: الطول = ١:٦:٨
③ عند طحن الأنبوب الفولاذي ككل، يجب ألا يكون هناك احتراق زائد أو علامات مضلعة واضحة على سطح الأنبوب الفولاذي.
④ يجب ألا تتجاوز نقاط طحن سطح الأنبوب الفولاذي العدد المحدد في المعيار.
⒋ تشمل العيوب الرئيسية الناتجة عن قطع الأنابيب الفولاذية ما يلي: عدم استقامة السطح النهائي للأنبوب الفولاذي، ووجود نتوءات وحلقات، وعدم صحة زاوية الشطف، وما إلى ذلك.
يُعد تحسين استقامة الأنابيب الفولاذية وتقليل انحرافها شرطين أساسيين لضمان جودة قطعها. بالنسبة للأنابيب الفولاذية ذات المحتوى العالي من السبائك، ينبغي تجنب القطع باللهب قدر الإمكان للحد من حدوث تشققات في نهايات الأنابيب.
(ثالثاً) عيوب معالجة سطح الأنابيب الفولاذية وطرق الوقاية منها
⒈ تشمل معالجة سطح الأنابيب الفولاذية بشكل رئيسي: التشكيل السطحي بالرصاص، والطحن السطحي الشامل، والمعالجة الميكانيكية.
⒉ الغرض: زيادة تحسين جودة السطح ودقة الأبعاد لأنابيب الصلب.
تشمل أدوات الصقل الشامل للسطح الخارجي لأنابيب الصلب بشكل أساسي: أحزمة الصقل، وعجلات الصقل، وآلات الصقل. بعد الصقل الشامل لسطح أنبوب الصلب، يمكن إزالة طبقة الأكسيد تمامًا، وتحسين نعومة السطح، وإزالة بعض العيوب الطفيفة مثل الشقوق الصغيرة، والخطوط الدقيقة، والحفر، والخدوش، وما إلى ذلك.
① استخدم حزامًا كاشطًا أو عجلة تجليخ لصقل سطح الأنبوب الفولاذي بالكامل. تشمل عيوب الجودة الرئيسية التي قد تنتج عن ذلك: طبقة سوداء على سطح الأنبوب الفولاذي، وسماكة جدار زائدة، وأسطح مستوية (مضلعة)، وحفر، وحروق، وعلامات تآكل، وما إلى ذلك.
٢- ينتج السواد على سطح الأنبوب الفولاذي عن قلة كمية الصقل أو وجود حفر على سطحه. ويمكن إزالة هذا السواد بزيادة كمية الصقل.
③ سمك جدار الأنبوب الفولاذي خارج نطاق التسامح لأن الانحراف السلبي لسمك جدار الأنبوب الفولاذي نفسه كبير جدًا أو أن كمية الطحن كبيرة جدًا.
④ تحدث الحروق على سطح الأنبوب الفولاذي بشكل رئيسي بسبب الإجهاد التلامسي المفرط بين عجلة التجليخ وسطح الأنبوب الفولاذي، وكمية التجليخ للأنبوب الفولاذي في عملية تجليخ واحدة، وعجلة التجليخ المستخدمة خشنة للغاية.
⑤ قلل كمية تجليخ الأنابيب الفولاذية في المرة الواحدة. استخدم عجلة تجليخ خشنة للتجليخ الأولي وعجلة تجليخ ناعمة للتجليخ الدقيق. هذا لا يمنع احتراق سطح الأنبوب فحسب، بل يقلل أيضًا من علامات التآكل الظاهرة عليه.
⒋ عملية التشكيل بالخردق على سطح الأنبوب الفولاذي
① عملية التشكيل بالرصاص على سطح الأنابيب الفولاذية هي رش حبيبات الحديد أو حبيبات رمل الكوارتز ذات حجم معين على سطح الأنبوب الفولاذي بسرعة عالية لإزالة طبقة الأكسيد من السطح لتحسين نعومة سطح الأنبوب الفولاذي.
② حجم وصلابة حبيبات الرمل وسرعة الحقن هي عوامل مهمة تؤثر على جودة عملية التشكيل بالرصاص على سطح الأنبوب الفولاذي.
⒌ تشكيل سطح الأنابيب الفولاذية
① تتطلب بعض الأنابيب الفولاذية ذات متطلبات جودة السطح الداخلي والخارجي العالية معالجة ميكانيكية.
② لا تضاهي الأنابيب المدرفلة على الساخن دقة الأبعاد وجودة السطح وانحناء الأنابيب المصنعة آلياً.
باختصار، تُعدّ عملية التشطيب عمليةً أساسيةً وهامةً للغاية لضمان جودة أنابيب الصلب. ولا شكّ أن تعزيز دور عملية التشطيب سيساهم في تحسين جودة أنابيب الصلب بشكلٍ أكبر.
تاريخ النشر: 1 أبريل 2024
