تحليل ثمانية عيوب سطحية في الأنابيب الفولاذية الملحومة

في المشهد الصناعي المعاصر، حيث تُستخدم المواد الفولاذية على نطاق واسع، أصبحت الأنابيب الفولاذية غير الملحومة مكونات أساسية في قطاعات مثل النفط والغاز، والمعالجة الكيميائية، ومراجل الطاقة، وتصنيع الآلات، والسيارات، والفضاء. مزاياها - قوة عالية، ومقاومة ممتازة للضغط، وغياب اللحامات على جدرانها الداخلية والخارجية - تجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات عالية الأداء والضغط. ومع ذلك، بخلاف أنابيب ERW (الملحومة بالمقاومة الكهربائية) أو SSAW (الملحومة بالقوس اللولبي المغمور)، والتي قد تواجه أنواعًا مختلفة من العيوب المتعلقة باللحام، فإن الأنابيب غير الملحومة معرضة بشكل خاص لعيوب السطح التي تتشكل أثناء عمليات الدرفلة الساخنة أو السحب البارد. تلعب جودة السطح دورًا حاسمًا في الأداء وعمليات ما بعد المعالجة. تقدم هذه المقالة تحليلًا شاملاً لثمانية عيوب سطحية شائعة في أنابيب الفولاذ غير الملحومة، وأسبابها، والإجراءات الوقائية المناسبة لها - وهي رؤى توفر أيضًا مراجع قيّمة لمصنعي أنابيب الحفر وغيرها من المنتجات الأنبوبية.

١. طيّ أنابيب الفولاذ غير الملحومة

يظهر هذا الطيّ على السطح الخارجي أو الداخلي لأنابيب الفولاذ غير الملحومة، بشكل مستقيم أو حلزوني، مستمر أو متقطع. والسبب الرئيسي للطيّ هو رداءة مادة الأنبوب، أو وجود طيات فيه، أو شوائب، أو خدوش وشقوق خطيرة على سطحه، أو وجود حواف وزوايا في منطقة الطحن، أو حدوث الطيّ بعد الشد. ولتجنب الطيّ، يجب تحسين جودة مواد الأنابيب والاهتمام بالفحص والطحن.

٢. شقوق أنابيب الفولاذ غير الملحومة

تشير إلى الشقوق الصغيرة الموزعة في خطوط مستقيمة أو حلزونية على السطحين الداخلي والخارجي لأنابيب الفولاذ غير الملحومة، بعمق ١ مم أو أكثر، وتكون هذه الشقوق متصلة ومتقطعة. وفقًا لتحليل شركة شاندونغ لصناعة أنابيب الجوت، فإن الأسباب هي: وجود فقاعات وشوائب تحت الجلد في فراغات الأنابيب المدرفلة على الساخن، ووجود شقوق أو حفر عميقة على الأنبوب الفولاذي قبل السحب، وظهور خدوش طولية أثناء عمليتي الدرفلة على الساخن أو السحب على البارد. يكمن منع تكوّن الشقوق أيضًا في تحسين جودة فراغات الأنابيب وتعزيز فحص وطحن مواد الأنابيب. وفي الوقت نفسه، يجب تجنب التآكل والخدوش والخدوش على الأنبوب أثناء عملية إنتاج السحب على البارد.

3. خدوش الأنابيب الفولاذية غير الملحومة

تتميز هذه الخدوش بخدوش خطية طولية بأطوال متفاوتة على الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب غير الملحوم، غالبًا على شكل أخاديد، وقد تكون أيضًا خطوطًا بارزة. الأسباب الرئيسية للخدوش هي: وجود خدوش داخلية على مادة الأنبوب، والتي لا يمكن إزالتها أثناء السحب، وبقايا قشور أكسيد الحديد على الأنبوب الفولاذي، والتصاق القالب به، وضعف صلابة القالب أو عدم تساويها، وظهور تشققات وتآكل، ووجود عيب في رأس المطرقة، والحواف الحادة للجزء الانتقالي من رأس المطرقة تُلحق الضرر بالقالب، وما إلى ذلك. ولمنع الخدوش، يجب تحسين جودة كل عملية تحضير قبل السحب، واستخدام قوالب ذات قوة وصلابة ونعومة عالية.

4. حُفر الأنابيب الفولاذية غير الملحومة

تُعتبر هذه الحُفر من أكثر عيوب سطح الأنابيب الفولاذية غير الملحومة شيوعًا. تتوزع انخفاضات موضعية بمساحات مختلفة على سطح الأنبوب الفولاذي، بعضها دوري وبعضها غير منتظم. تحدث هذه الحُفر بسبب ضغط قشور أكسيد الحديد أو غيرها من الأوساخ الصلبة على سطح الأنبوب الفولاذي أثناء عملية السحب أو التسوية، أو بسبب تقشير التشوهات التي كانت موجودة أصلًا على سطح الأنبوب الفولاذي. أشارت شركة شاندونغ لصناعة أنابيب الجوت إلى أن إجراءات منع الحفر تتمثل في فحص مادة الأنبوب بعناية وإزالة العيوب مثل التشوهات، والحفاظ على نظافة موقع العمل والأدوات ومواد التشحيم، ومنع تراكم رواسب الأكسيد والأوساخ على سطح الأنبوب الفولاذي.

٥. سطح الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المثقوب

يتميز هذا السطح بظهور حفر صغيرة مدببة على سطح الأنبوب الفولاذي. السبب الرئيسي للتآكل المثقوب هو التآكل الناتج عن عملية التخليل. بعد التلدين، يصبح طبقة الأكسيد سميكة جدًا، فيتم تقويمها ثم ضغطها على سطح الأنبوب الفولاذي لتكوين تآكل. يُخزن الأنبوب الفولاذي في بيئة رطبة، ويحدث تآكل مثقوب أيضًا بعد دخول الماء. بعد إزالة بقع الصدأ، تتشكل آثار الصدأ.

٦. بقع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة

نظرًا لأن الأنبوب الفولاذي غير الملحوم يتعرض للماء (أو بخار الماء) أثناء المعالجة أو التخزين وعدم معالجته في الوقت المناسب (مثل التجفيف)، فإن الآثار المتبقية بعد تبخر الماء تُسمى بقع الماء. إذا تعرض الأنبوب الفولاذي غير الملحوم للماء لفترة طويلة، أو احتوى الماء على مواد أكالة، فستتشكل بقع صدأ عند تعرضه للمواد. عادةً ما تكون بقع الماء عديمة العمق، بينما تتآكل بقع الصدأ غالبًا على سطح الأنبوب الفولاذي، ويبقى السطح المثقوب بعد إزالته.

7. تشوه أنابيب الفولاذ غير الملحومة

تتميز هذه الظاهرة بوجود رقائق رقيقة على الأسطح الداخلية والخارجية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة، وهي منفصلة جزئيًا عن الطبقة المعدنية. بعضها متكتل وغير متصل. قد تتجذر هذه الرقائق على جدار الأنبوب، وقد لا تتجذر، لكنها لا تتقشر بشكل طبيعي. ومن أسباب ذلك رداءة جودة الفولاذ وظهور فقاعات تحته، والتي تنكشف بعد السحب على البارد؛ ولم تتم إزالة القشرة الملتوية الناتجة عن الدرفلة الساخنة من الأنبوب إلا بعد السحب على البارد؛ وكانت الحفر العرضية العميقة والزاوية الأصلية على الأنبوب الفولاذي ملتوية بعد السحب.

8. تشوه أنابيب الفولاذ غير الملحومة

لم تتم إزالة عيوب مثل الطي والتقشير على الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب الفولاذي في الوقت المناسب، وتشكلت رقائق رقيقة لا يمكن فصلها عن الطبقة المعدنية أثناء المعالجة اللاحقة. وكان بعضها متكتلًا وغير متصل. قد تتجذر هذه العيوب على جدار الأنبوب وقد لا تتجذر، لكنها لا تتقشر بشكل طبيعي. تُسمى هذه العيوب "الندبات". يجب فحص عيوب السطح بعناية وإزالتها في الوقت المناسب للتخلص من هذه الندبات.

الخلاصة

لا تقتصر عيوب السطح في أنابيب الصلب غير الملحومة على الجوانب الجمالية فحسب، بل قد تُضعف السلامة الميكانيكية ومقاومتها للتآكل، مما يؤثر على السلامة والأداء في التطبيقات الحرجة. يُعد فهم طبيعة وأسباب كل نوع من العيوب أمرًا أساسيًا لتحسين جودة المنتج وتقليل معدلات الخردة. من خلال التركيز على اختيار الكتل المعدنية، ومراقبة العمليات، وصيانة الأدوات، وممارسات التخزين السليمة، يمكن للمصنعين تقليل حدوث عيوب السطح بشكل كبير وتقديم أنابيب فولاذية غير ملحومة عالية الجودة إلى السوق.