المواد والمعايير الشائعة لشفاه الفولاذ الكربوني

تُعد حواف الفولاذ الكربوني مكونات أساسية تُستخدم في مجموعة واسعة من أنظمة الأنابيب الصناعية. ويتمثل دورها الرئيسي في ربط الأنابيب والصمامات والمضخات وغيرها من المعدات لتشكيل بنية تحتية متكاملة لخطوط الأنابيب. تتميز هذه الحواف بقوة عالية، وقدرات إحكام ممتازة، وعادةً ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بأنواع الفولاذ المصبوب أو المقاوم للصدأ الأخرى.

تستكشف هذه المقالة المواد والمعايير الأكثر شيوعًا لشفاه الفولاذ الكربوني، والاختلافات بين أنواع الحديد المطروق والحديد الزهر، وطرق منع التآكل. سواء كنت مهندسًا أو مدير مشروع أو متخصصًا في المشتريات، فإن فهم خصائص حواف الفولاذ الكربوني سيساعدك على اتخاذ قرارات شراء وتطبيق أفضل.

المواد والمعايير الشائعة لشفاه الفولاذ الكربوني
المواد الأولية
يُعد الفولاذ الكربوني المادة الرئيسية المستخدمة في تصنيع الحواف نظرًا لقوته وسعره المناسب وتعدد استخداماته. يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 2.1% وزنًا، وعادةً ما يُخلط بالحديد. تُحدد كمية الكربون صلابة الفولاذ وقوته الميكانيكية، بالإضافة إلى ليونته وقابليته للحام.

معايير حواف الفولاذ الكربوني:
ASTM A105 / A105N (SA105N): تُستخدم على نطاق واسع في مكونات أنابيب الفولاذ الكربوني المطروقة في ظروف التشغيل العادية ودرجات الحرارة العالية.
ASTM A350 LF2: مُصممة للتشغيل في درجات الحرارة المنخفضة، وتوفر متانة عالية في مقاومة الصدمات والخدوش.
ASTM A694: تُستخدم في خدمات نقل الضغط العالي، غالبًا في صناعات النفط والغاز، حيث تعكس أرقام الدرجات قوة الخضوع.
DIN 2533: المعيار الألماني لحواف الفولاذ الكربوني.
MSS SP-44: مواصفات حواف أنابيب الفولاذ ذات القطر الكبير المستخدمة في أنظمة الضغط العالي.

تُحدد هذه المعايير التركيب الكيميائي، والخصائص الميكانيكية، وطريقة التصنيع، ومتطلبات الفحص لكل نوع من أنواع الحواف.

مادة شفة ASTM A105N (SA105N)
يُعد ASTM A105N أحد أكثر أنواع الفولاذ الكربوني شيوعًا في تصنيع الشفة. وهو شائع الاستخدام بشكل خاص في تطبيقات الخدمة في درجات الحرارة المحيطة ودرجات الحرارة العالية. يشير الحرف "N" إلى "مُعَيَّر"، أي أن الفولاذ قد خضع للمعالجة الحرارية لتحسين المتانة والتجانس.

الأحجام والفئات المتوفرة
الأحجام القياسية: من 18 بوصة إلى 42 بوصة في التصاميم العمياء، وتصاميم اللحام، والوصلات المتداخلة، والتصاميم الانزلاقية.

فئات الضغط: الفئة 150 والفئة 300 (تتوفر فئات أخرى عند الطلب، بما في ذلك الفئات من 600 إلى 2500).

Element	Composition (%)
Carbon (C)	Max 0.35
Manganese (Mn)	0.60 - 1.05
Phosphorus (P)	Max 0.035
Sulfur (S)	Max 0.040
Silicon (Si)	0.10 - 0.35
Copper (Cu)	Max 0.40 (Note A)
Nickel (Ni)	Max 0.40 (Note A)
Chromium (Cr)	Max 0.30 (Note A, B)
Molybdenum (Mo)	Max 0.12 (Note A, B)
Vanadium (V)	Max 0.08 (Note A)

ملاحظات:
مجموع Cu + Ni + Cr + Mo + V ≤ 1.00%
Cr + Mo ≤ 0.32%
لكل انخفاض بنسبة 0.01% عن الحد الأقصى للكربون، يمكن أن يزداد المنغنيز بنسبة 0.06% ليصل إلى حد أقصى قدره 1.65%

الخواص الميكانيكية:
قوة الشد: الحد الأدنى 485 ميجا باسكال (70,000 رطل/بوصة مربعة)
قوة الخضوع: الحد الأدنى 250 ميجا باسكال (36,000 رطل/بوصة مربعة)
الاستطالة: الحد الأدنى 30% (في عينة اختبار بقياس 2 بوصة)
الصلابة: الحد الأقصى 187 HBW

التطبيقات
أنابيب النفط والغاز
محطات الطاقة
الصناعات البتروكيماوية
المصافي
أنظمة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ (باستخدام حلقات الوصلات المتداخلة)

تدابير مقاومة التآكل لفلنجات الفولاذ الكربوني
على الرغم من أن الفولاذ الكربوني يتميز بالقوة، إلا أنه عرضة للصدأ إذا لم يُعالج بشكل صحيح. تُستخدم طرق حماية الأسطح بشكل شائع:
الطلاء الكهربائي (المطلي بالزنك):
متوفر بتشطيبات الزنك البيضاء أو الصفراء
يُعزز مقاومة التآكل في البيئات الداخلية والخارجية المعتدلة
طلاء مضاد للصدأ:
مناسب للتخزين طويل الأمد
فعال من حيث التكلفة وسهل الاستخدام
ورنيش زيتي:
يوفر طبقة حماية مؤقتة
يُستخدم غالبًا للنقل والحماية قصيرة الأمد

المعالجة الحرارية ولحام حواف ASTM A105N
متطلبات المعالجة الحرارية:
غير إلزامية للحواف تحت الفئة 300 أو أقل من 4 بوصات NPS
مطلوب لـ:
الحواف فوق الفئة 300
تصاميم خاصة ذات ضغط/درجة حرارة تصميم غير معروفة
عناصر أكبر من 4 بوصات NPS
المعالجات المتاحة:
التطبيع
التلدين
التطبيع والتطبيع
التبريد والتطبيع
إمكانية اللحام:
يمكن لحام جميع مكونات A105.
يجب أن تتبع الإجراءات القسم التاسع من ASME. المعايير والوثائق ذات الصلة
لضمان الاتساق والجودة، تُصنع فلنجات الفولاذ الكربوني وفقًا لعدة معايير عالمية ووطنية:
ASME B16.5: فلنجات الأنابيب والوصلات ذات الفلنجات
ASME B16.47: فلنجات كبيرة القطر
ASME B16.48: قطع الخطوط
ASME B16.9/B16.11: وصلات مطروقة ومطروقة
MSS SP-44: فلنجات أنابيب فولاذية
ASTM A961: المتطلبات العامة للوصلات والصمامات المطروقة

الخلاصة
تُعد فلنجات الفولاذ الكربوني مكونات أساسية في أنظمة الأنابيب الصناعية نظرًا لمتانتها وفعاليتها من حيث التكلفة وتوافقها الواسع. إن فهم معايير المواد المختلفة مثل ASTM A105N وA350 LF2 وA694، بالإضافة إلى الفروق بين الفلنجات المطروقة والمصبوبة، يُمكّن المهندسين وفرق المشتريات من اختيار المنتج الأنسب لتطبيقاتهم.

بفضل الحماية المناسبة من التآكل والامتثال لمعايير الصناعة، تتميز فلانشات الفولاذ الكربوني بعمر خدمة طويل حتى في البيئات الصعبة. ومع توسع الصناعات في بنيتها التحتية، تواصل هذه الفلنشات لعب دور حيوي في نقل السوائل والغازات بأمان عبر الأنظمة الحيوية.

اختر BAOWI Steel للحصول على فلانشات وموصلات طرفية عالية الجودة من الفولاذ الكربوني. نقدم مجموعة واسعة من المنتجات، من الفئة 150 إلى 2500، متوافقة مع معايير ASTM وDIN وEN، لخدمة قطاعات مثل النفط والغاز والطاقة والكيماويات. بفضل معداتنا المتطورة وفريقنا الماهر، نضمن أن كل منتج يلبي أعلى المعايير الدولية للقوة والعزل والمتانة. تواصل معنا للحصول على حلول وعروض أسعار مخصصة.