عملية تصنيع أنابيب الحديد المطاوع من الصهر إلى الفحص

الحديد المطيل هو سبيكة حديد-كربون. يُصنع من حديد زهر عالي الجودة منخفض الكبريت والفوسفور، ثم يُحوّل إلى شكل كروي ليُصبح الكربون الموجود فيه على شكل جرافيت كروي حر، مما يُزيل عيب انقطاع استمرارية بلورات المعدن الناتج عن تقشر الجرافيت. يتمتع هذا الحديد بجوهر الحديد وأداء الفولاذ. فهو لا يفقد قابلية الصب ومقاومة التآكل التي يتميز بها الحديد الزهر فحسب، بل يزيد أيضًا من قوة الشد والاستطالة والانحناء ومقاومة الصدمات، أي أنه يتمتع بقوة وصلابة الفولاذ العالية. تستخدم شبكات إمدادات المياه الحضرية بشكل رئيسي وصلات الأنابيب المصنوعة من الحديد المطيل، وهو ما تحظى به صناعة إمدادات المياه الحضرية في مختلف البلدان. في الوقت الحاضر، يعتمد تطوير تكنولوجيا صب أنابيب الحديد المطيل الأجنبية بشكل رئيسي على تقنية الصب بالطرد المركزي في قوالب معدنية مبردة بالماء.

كيف تُصنع أنابيب الحديد المطيل؟

تُستخدم أنابيب الحديد المطيل على نطاق واسع في الهندسة البلدية، وإمدادات المياه، وشبكات الصرف الصحي، وغيرها من المجالات، نظرًا لخصائصها الميكانيكية الممتازة ومقاومتها للتآكل. تتضمن عملية إنتاجها عدة خطوات رئيسية، بدءًا من تحضير الحديد المصهور وحتى فحص المنتج النهائي، حيث يتم تحسين كل مرحلة. فيما يلي شرح مفصل لعملية إنتاج أنابيب الحديد المطيل:

1. تحضير الحديد المصهور

في عملية إنتاج أنابيب الحديد المطيل، يجب تحضير الحديد المصهور عالي الجودة أولًا. وفقًا لمواصفات قطر الأنبوب المراد إنتاجه، يقوم فريق الإنتاج بإضافة المواد الخام المناسبة. بعد ذلك، يُضاف عامل التكوير إلى الحديد المصهور لتكويره. تُعد هذه العملية بالغة الأهمية لجودة أنابيب الحديد المطيل، وتضمن أداءً ممتازًا للأنابيب في عملية الإنتاج اللاحقة.

2. مراقبة جودة الحديد المصهور

في عملية تحضير الحديد المصهور، يجب مراقبة الجودة ودرجة الحرارة بدقة في كل مرحلة. سيتم تحليل كل فرن وكل كيس من الحديد المنصهر باستخدام مطياف القراءة المباشرة لضمان استيفائه التام لمتطلبات الصب. يضمن هذا الإجراء الدقيق لمراقبة الجودة أن يكون تركيب ودرجة حرارة الحديد المنصهر في أفضل حالاتهما دائمًا، مما يُرسي أساسًا متينًا لعملية الصب اللاحقة.

3. الصب بالطرد المركزي

يُعد الصب باستخدام جهاز طرد مركزي لقالب معدني مُبرد بالماء إحدى الخطوات الأساسية في إنتاج أنابيب الحديد المرن. خلال هذه العملية، يُحقن الحديد المنصهر الساخن باستمرار في قالب الأنبوب الدوار عالي السرعة، ويتصلب الحديد المنصهر بسرعة ليشكل أنبوبًا من خلال التبريد المائي. تضمن طريقة الصب بالطرد المركزي هذه أن يتمتع أنبوب الحديد المرن ببنية داخلية ممتازة وكثافة موحدة. سيتم فحص أنبوب الحديد المرن المصبوب ووزنه فورًا لضمان استيفاء كل أنبوب لمعايير الجودة.

4. معالجة التلدين

بعد صب أنبوب الحديد المرن، يدخل إلى فرن التلدين لمعالجة التلدين. تهدف معالجة التلدين إلى جعل الهيكل التنظيمي للأنبوب أكثر اتساقًا من خلال التسخين والتبريد، وتحسين قوة الشد ومقاومة التآكل للأنبوب.

5. اختبار الأداء

بعد التلدين، يخضع أنبوب الحديد المطيل لسلسلة من اختبارات الأداء الصارمة، تشمل فحص الانبعاج، وفحص المظهر، واختبار التسطيح، واختبار الشد، واختبار الصلابة، واختبار المعادن. أي أنبوب لا يستوفي المعايير سيتم التخلص منه ولن يدخل في العملية التالية. يضمن هذا الارتباط قدرة أنبوب الحديد المطيل على تحمل مختلف الضغوط الخارجية أثناء الاستخدام وتلبية احتياجات المشاريع المختلفة.

6. عملية التشطيب

تخضع الأنابيب التي اجتازت اختبار الأداء لعملية التشطيب. تتضمن عملية التشطيب الخطوات التالية:

رش الزنك: استخدم آلة رش كهربائية عالية الجهد لرش الزنك. يمكن لرش الزنك أن يحسن مقاومة الأنبوب للتآكل بشكل فعال ويطيل عمره الافتراضي.

الطحن: تُرسل أنابيب الحديد المطاوع المؤهلة إلى محطات الطحن الثلاث لفحص أسطحها، ويُصقل ويُنظف المقبس والوصلة والجدار الداخلي لكل أنبوب.

٧. تبطين الأسمنت

لتحسين مقاومة أنابيب الحديد المطاوع للتآكل، تُستخدم آلة تبطين الأسمنت ثنائية المحطة لطلاء الجدار الداخلي للأنبوب بالإسمنت بطريقة الطرد المركزي. يتم فحص جودة ملاط الأسمنت بدقة وضبط نسبه لضمان جودة تبطين الأسمنت. يتم التحكم في عملية الطلاء بالكامل بواسطة جهاز حاسوب لضمان تجانس واستقرار تبطين الأسمنت. تُعالج الأنابيب المبطنة بالإسمنت حسب الحاجة لتعزيز تأثيرها المضاد للتآكل.

٨. رش الأسفلت

بعد معالجة الأنبوب، يُسخّن سطحه ويُرشّ الأسفلت بواسطة آلة رش أوتوماتيكية ثنائية المحطة. يزيد طلاء الأسفلت من قدرة الأنبوب على مقاومة التآكل بشكل فعال، مما يُمكّنه من التعامل مع الظروف البيئية الأكثر تعقيدًا، خاصةً عند دفنه.

٩. الفحص النهائي والتعبئة للتخزين

بعد رش الأسفلت، تخضع الأنابيب لفحص نهائي لضمان استيفائها الكامل لمعايير الجودة. لا يُسمح إلا برش الأنابيب المؤهلة مع وضع العلامات، وتعبئتها وتخزينها. تُنفَّذ عملية التغليف وفقًا لاحتياجات العميل لضمان عدم تلف الأنابيب أثناء النقل ووصولها إلى وجهتها بسلاسة.

ملخص

تشمل عملية إنتاج أنابيب الحديد المطاوع مراحل متعددة، بدءًا من تحضير الحديد المصهور، والصب، واختبار الأداء، وصولًا إلى التشطيب والمعالجة السطحية. ولكل مرحلة دور بالغ الأهمية في تحديد الجودة والأداء النهائيين للأنبوب. ومع التطور التكنولوجي المستمر، تُحسَّن عملية إنتاج أنابيب الحديد المطاوع باستمرار لتلبية احتياجات السوق المتزايدة الصرامة. ومن خلال التحكم الدقيق في كل خطوة من خطوات الإنتاج، ستلعب أنابيب الحديد المطاوع بلا شك دورًا متزايد الأهمية في بناء البنية التحتية العالمية.