دليل فحص جودة الأنابيب الفولاذية المجلفنة غير الملحومة

تُستخدم أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك البناء والنقل والنفط والغاز، نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل ومتانتها. تُطلى هذه الأنابيب بطبقة من الزنك لحمايتها من الصدأ والتلف. ومع ذلك، يُعد ضمان جودة أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة أمرًا أساسيًا لأدائها وطول عمرها. يُقدم هذا الدليل لمحة عامة عن فحوصات الجودة الرئيسية التي يجب إجراؤها أثناء إنتاج وفحص واختبار أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة.

تتوفر أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة بنوعين: الجلفنة بالغمس الساخن والجلفنة بالكهرباء (الجلفنة الباردة). تتميز الأنابيب المجلفنة بالغمس الساخن بطبقة زنك أكثر سمكًا، مما يوفر تغطية موحدة، وقوة التصاق، وعمر خدمة طويل. في المقابل، تُعد الأنابيب المجلفنة بالكهرباء أكثر فعالية من حيث التكلفة، ولكنها تتميز بمقاومة أقل للتآكل وسطح أقل نعومة.

لضمان جودة أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة، يُجري المصنعون عمليات فحص بناءً على معايير الصناعة. تشمل فحوصات الجودة الرئيسية سُمك الجدار، والقطر الخارجي، والشكل البيضاوي، والطول، ودرجة الانحناء، وشكل النهاية. لنستعرض كل خطوة من خطوات الفحص هذه بالتفصيل.


1. قياس سُمك الجدار

يُقاس سُمك الجدار باستخدام ميكرومتر. قبل الفحص، من الضروري التأكد من معايرة الميكرومتر، ومحاذاته للصفر، وخلوه من الصدأ أو الخدوش.


أثناء الفحص، يجب تثبيت الميكرومتر بإحكام، بحيث يكون برغي القياس عموديًا على قطر الأنبوب. يجب أخذ القياس عند ست نقاط على الأقل على طول المقطع العرضي للأنبوب. في حال وجود أي اختلافات، يجب وضع علامة على الأنبوب لمزيد من التقييم.


2. فحص القطر الخارجي والشكل البيضاوي

يُفحص القطر الخارجي والشكل البيضاوي للأنبوب باستخدام الفرجار أو الفرجار الورني. يجب معايرة الفرجار جيدًا قبل الاستخدام، ويجب أن يكون سطح القياس نظيفًا وخاليًا من أي تلف. للقياس، ضع الفرجار عموديًا على محور الأنبوب، ثم أدر الأنبوب ببطء. إذا وُجد أن القطر الخارجي خارج نطاق التسامح المقبول، فيجب وضع علامة عليه للمراجعة.

القطر الخارجي (OD): يجب أن يكون القطر الخارجي للأنبوب متوافقًا مع الأبعاد المحددة، لأن أي اختلاف قد يؤثر على توافقه مع التركيبات والوصلات.

سمك الجدار: يلعب سمك جدار الأنبوب دورًا حاسمًا في متانته ومقاومته للضغط. يجب أن يتوافق سمك الجدار مع المعايير المحددة في المواصفات ذات الصلة (مثل ASTM A106 أو EN 10210).

الطول: تأكد من أن طول الأنبوب يقع ضمن نطاق التسامح المحدد. قد تُسبب الأنابيب القصيرة أو الطويلة جدًا صعوبات أثناء التركيب والاستخدام.

3. قياس الطول

لقياس طول أنبوب فولاذي مجلفن غير ملحوم، يُستخدم شريط فولاذي. يجب محاذاة علامة الصفر للشريط بدقة مع أحد طرفي الأنبوب، ثم شدّ الشريط على طول سطح الأنبوب حتى يصل إلى الطرف الآخر. القيمة المسجلة هي طول الأنبوب.

4. فحص درجة الانحناء
يهدف فحص درجة انحناء الأنابيب المجلفنة بشكل أساسي إلى فحص درجة انحناء الطول الإجمالي للأنبوب المجلفن ودرجة الانحناء لكل متر. الأدوات المستخدمة هي مسطرة مستوية، ومقياس انحناء، وخيط صيد. عند قياس درجة الانحناء الإجمالية للأنبوب المجلفن، استخدم خيط الصيد لمحاذاة أحد طرفي الأنبوب المربع المجلفن، ثم شدّ خيط الصيد بحيث يكون أحد جانبيه قريبًا من سطح الأنبوب المجلفن، ثم استخدم مقياس انحناء لقياس سطح الأنبوب المجلفن والسمك. المسافة بين فجوات الخيط، أي الطول الإجمالي للأنبوب المجلفن غير الملحوم.

5. قياس سمك الطلاء
يُعد سمك الطلاء المجلفن أحد أهم العوامل التي تحدد مقاومة الأنبوب للتآكل. إذا كان الطلاء رقيقًا جدًا، فلن يتمتع الأنبوب بحماية كافية من الصدأ والأضرار البيئية. تشمل الطرق الشائعة لقياس سمك طلاء الزنك ما يلي:

طريقة الحث المغناطيسي: وهي طريقة اختبار غير إتلافية تُستخدم عادةً لقياس سمك الطلاء. تُستخدم أداة خاصة لقياس التدفق المغناطيسي وحساب سمك طبقة الزنك.

اختبار التيار الدوامي: يمكن لأجهزة التيار الدوامي أيضًا قياس سمك الطلاء، وهي مفيدة بشكل خاص عند تصنيع الأنابيب من مواد غير حديدية.

الميكرومتر: في بعض الحالات، تُستخدم الميكرومترات أو أدوات يدوية أخرى لقياس سمك الطلاء، ولكن هذه الطريقة أقل دقة، وغالبًا ما تُستخدم لاختبارات العينات أو العينات الصغيرة.

يجب أن يتوافق سمك الطلاء مع مواصفات المعايير ذات الصلة. على سبيل المثال، وفقًا لمعيار ASTM A53، يجب ألا يقل سمك طلاء الزنك عن 1.8 أونصة/قدم مربع.

٦. اختبار الانحناء
يُستخدم اختبار الانحناء لتقييم ليونة ومرونة أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة. يُثنى الأنبوب بزاوية معينة لتحديد قدرته على مقاومة التشقق أو الكسر. يُعد هذا الاختبار مهمًا للتطبيقات التي يتعرض فيها الأنبوب لقوى انحناء أثناء التركيب.

نصف قطر الانحناء: يُعد نصف قطر الانحناء عاملًا حاسمًا في تحديد مرونته. يجب أن ينحني الأنبوب دون تشقق أو كسر.

التشقق أو الكسر: إذا تشقق الأنبوب أو انكسر أثناء اختبار الانحناء، فقد يكون ذلك علامة على رداءة جودة المادة أو عدم كفاية حماية الطلاء.

٧. اختبار التأثير
يقيس اختبار التأثير قدرة الأنبوب على تحمل القوى أو الصدمات المفاجئة. يُعد هذا الاختبار مهمًا بشكل خاص للتطبيقات في البيئات القاسية، مثل صناعة النفط والغاز.

يُعرَّض الأنبوب لصدمة عالية الطاقة لتقييم متانته. يجب أن تكون طاقة التأثير اللازمة لكسر الأنبوب ضمن المتطلبات القياسية.

٨. اختبار مقاومة التآكل

على الرغم من وجود طبقة واقية، قد تظل الأنابيب المجلفنة عرضة للتآكل في ظل ظروف معينة. لتقييم فعالية الجلفنة، يُجرى اختبار مقاومة التآكل.

اختبار رش الملح: يتضمن هذا الاختبار تعريض الأنبوب المجلفن لرذاذ ملحي في بيئة مُتحكم بها لمحاكاة الظروف المسببة للتآكل. يمكن أن تُساعد كمية التآكل المُلاحظة على سطح الأنبوب بمرور الوقت في تحديد جودة عملية الجلفنة.

الشيخوخة المُتسارعة: قد يُعرَّض الأنبوب أيضًا لظروف شيخوخة مُتسارعة (مثل الحرارة والرطوبة) لمحاكاة التعرض البيئي طويل الأمد.

٩. التوثيق والشهادات

أخيرًا، بعد الانتهاء من جميع الاختبارات واجتياز الأنبوب لجميع فحوصات الجودة اللازمة، يجب تقديم الوثائق اللازمة. ويشمل ذلك عادةً ما يلي:

تقارير الاختبار: تقارير مُفصلة تُوضح نتائج كل اختبار، بما في ذلك القياسات والنتائج.

الشهادة: شهادة مطابقة تُؤكد أن الأنبوب يُلبي معايير ومواصفات الصناعة.
رقم الدفعة: يضمن ذلك إمكانية التتبع في حالة ظهور أي مشكلات مع الأنابيب الفولاذية المجلفنة بعد تركيبها أو استخدامها.

طريقة فحص جودة أنابيب الصلب المجلفنة غير الملحومة:

1. تحليل التركيب الكيميائي: طريقة التحليل الكيميائي، طريقة التحليل الآلي (جهاز الأشعة تحت الحمراء C-S، مطياف القراءة المباشرة، zcP، إلخ).

1. جهاز الأشعة تحت الحمراء C-S: تحليل السبائك الحديدية، المواد الخام المستخدمة في صناعة الصلب، عناصر C وS في الفولاذ.

2. مطياف القراءة المباشرة: C، Si، Mn، P، S، Cr، Mo، Ni، Cn، A1، W، V، Ti، B، Nb، As، Sn، Sb، Pb، Bi في عينات الكتل. 3. جهاز N-O: تحليل محتوى الغاز N، O2. فحص الأداء الكيميائي لأنابيب الصلب:

① اختبار الشد: قياس الإجهاد والتشوه، وتحديد قوة المادة (YS، TS) ومؤشر اللدونة (A، Z). عينات طولية وعرضية: مقطع أنبوب، قوس، عينة دائرية (￠10، ￠12.5). قطر صغير، جدار رقيق. قطر كبير، جدار سميك. مسافة معايرة ثابتة. ملاحظة: يرتبط استطالة العينة بعد الكسر بحجم العينة GB/T 1760. ② اختبار الصدم: CVN، نوع الشق C، نوع V، قيمة J للعمل J/cm². العينة القياسية: 10×10×55 (مم). العينة غير القياسية: 5×10×55 (مم). ③ اختبار الصلابة: صلابة برينيل HB، صلابة روكويل HRC، صلابة فيكرز HV، إلخ. ④ اختبار هيدروليكي: ضغط الاختبار، زمن التثبيت، p=2Sδ/D3. اختبار أداء عملية أنابيب الفولاذ المجلفنة الملحومة:

1. اختبار التسطيح: عينة دائرية على شكل حرف C (S/D>0.15) H=（1+2）S/（∝+S/D）L=40～100مم، معامل تشوه طول الوحدة=0.07～0.08. 2. اختبار شد الحلقة: L=15مم، لا يوجد تشقق. 3. اختبار التمدد والتجعيد: يكون التموج العلوي 30°، 40°، 60°. 4. اختبار الانحناء: يمكن استخدامه كبديل لاختبار التسطيح (للأنابيب ذات القطر الكبير). الأنابيب المجلفنة الملحومة مصنوعة من معادن غير حديدية، وقوة التصاق المعادن غير الحديدية أقل من المعادن السوداء. إن برايمر الحديد الأحمر الألكيدي وبرايم الحديد الأحمر الإيبوكسي الشائعين في السوق غير مناسبين للأجزاء المجلفنة طالما أنهما يحتويان على أصباغ أكسيد الحديد الأحمر المضادة للصدأ، وإلا فسوف يتساقطان بسهولة. تجدر الإشارة إلى أن استخدام طلاء الألكيد على الأجزاء المجلفنة سيؤدي إلى تفاعل تصبّن، مما سيؤدي ليس فقط إلى إتلاف الطلاء، بل أيضًا إلى إتلاف الطبقة المجلفنة الأصلية.

الطبقة الأساسية (برايمر مضاد للصدأ) المناسبة للأجزاء المجلفنة هي برايمر خاص (ثنائي المكونات) للأنابيب المجلفنة من ماركة هايل.
المعالجة المسبقة للأجزاء المجلفنة قبل الطلاء:
1. إذا سمحت الظروف، يُمكن فوسفات الأجزاء المجلفنة، أو رش طبقة رقيقة من برايمر الفوسفات أولاً.
2. أو يُمكن صنفرة أو تلميع السطح الأملس للأجزاء المجلفنة.
3. امسح سطح قطع العمل المجلفنة والأنابيب المجلفنة بمذيب (مثل مخفف الإيبوكسي) لإزالة الطبقة الواقية الأصلية لقطعة العمل وزيادة نظافتها.

الخلاصة
تُعدّ مراقبة الجودة الصارمة أمرًا أساسيًا لضمان استيفاء أنابيب الفولاذ المجلفنة غير الملحومة لمعايير الصناعة من حيث القوة والمتانة ومقاومة التآكل. من خلال إجراء فحوصات دقيقة لسمك الجدار، والقطر الخارجي، والشكل البيضاوي، والطول، والانحناء، يُمكن للمصنعين توفير أنابيب عالية الجودة وموثوقة ومناسبة للبناء، والبنية التحتية، والتطبيقات الصناعية.