كيف يتم إنتاج أكواع الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ؟

أكواع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من التجهيزات الشائعة في أنظمة الأنابيب، وتُستخدم بشكل أساسي لتغيير اتجاه التدفق وتقليل تركيز الإجهاد. تُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل البترول والكيماويات والأغذية والأدوية، حيث تتطلب مقاومة عالية للتآكل وقوة ودقة. يمكن إنتاج هذه الأكواع بطرق متنوعة، بما في ذلك التشكيل الساخن، والختم، والبثق، واللحام.


تحضير المواد الخام
اختيار المواد: تشمل صفائح أو أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة الاستخدام 304، و316L، و321، و310S.

القطع: قطع الأنابيب أو الصفائح الفولاذية بالطول والسمك المناسبين بناءً على مواصفات الكوع.

ما هي عمليات تشكيل أكواع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ؟

1. التشكيل الساخن

تُعدّ هذه العملية الأكثر شيوعًا لإنتاج أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة، وتعتمد بشكل أساسي على آلة تشكيل، وعمود تشكيل، وجهاز تسخين. يوضع الأنبوب المقطوع على قالب، ويُسخّن، ثم تُثنيه آلة التشكيل تدريجيًا ليأخذ شكله. تعتمد هذه العملية على مبدأ ثبات حجم الأنبوب الفولاذي قبل وبعد التشوه البلاستيكي. يُعوّض التسخين هذا الفقد بمنع الترقق الناتج عن تمدد القطر، مما ينتج عنه أكواع ذات سماكة جدار موحدة. تتميز أكواع التشكيل الساخن بمظهر جمالي وجودة ثابتة، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بالجملة وأكثر طرق التشكيل استخدامًا.

2. الختم والبثق

كانت أكواع الختم في السابق عملية شائعة للإنتاج بالجملة. على الرغم من استبدالها بالختم الساخن، إلا أنها لا تزال تُستخدم في الأكواع ذات أحجام الإنتاج المنخفضة، أو سماكة الجدار الخاصة، أو المتطلبات المُخصصة. تتضمن العملية وضع أنبوب بنفس قطر الكوع في قالب، وضغطه مباشرةً ليأخذ شكله باستخدام مكبس. يمكن تصنيف الختم إلى ختم بارد أو ختم ساخن. ومع ذلك، بسبب التمدد عند القوس الخارجي، ينخفض السُمك بنسبة 10% تقريبًا، مما يؤدي إلى جودة ومظهر أقل جودة مقارنةً بالختم الساخن. مع ذلك، يتميز بتكلفة أقل، وهو مناسب لإنتاج كميات صغيرة من الأكواع السميكة الجدران وعالية الضغط.

تستخدم عملية البثق معدات متخصصة لوضع الأنابيب بين القوالب الداخلية والخارجية، حيث تُدفع على طول الفجوة بواسطة قضيب دفع. ينتج البثق البارد أكواعًا ذات مظهر جمالي، وسمك جدار موحد، ودقة عالية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لأكواع الفولاذ المقاوم للصدأ رقيقة الجدران. ومع ذلك، فإنه يفرض متطلبات صارمة على دقة القالب وجودة الأنابيب.

3. اللحام

بالنسبة للأكواع ذات القطر الكبير (مثل DN800 وما فوق)، لم تعد العمليات الأخرى ممكنة، مما يجعل اللحام الخيار الوحيد. تتضمن هذه الطريقة لف صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ على شكل الكوع، ثم لحام النتيجة لحامًا تناكبيًا. يُشترط فحص الأشعة السينية بعد اللحام لضمان جودة اللحام. ورغم أنها ليست بجودة الأكواع المضغوطة حرارياً أو المبثوقة، إلا أنها لا غنى عنها للأقطار الكبيرة للغاية.


4. المعالجة اللاحقة


بغض النظر عن طريقة التشكيل، تخضع الأكواع عادةً لما يلي:


المعالجة الحرارية: لإزالة الضغوط الداخلية وتحسين مقاومة التآكل.


التشغيل الآلي: قطع الأطراف، وشطف الحواف، والخراطة لضمان دقة التركيب.


معالجة السطح: التنظيف بالملح، أو التلميع، أو السفع الرملي لتعزيز مقاومة التآكل وتحسين المظهر الجمالي.


الفحص والاختبار: يشمل ذلك قياس الأبعاد، والاختبار غير الإتلافي، والاختبار الميكانيكي.


خطوات العملية الرئيسية ومراقبة الجودة


بالإضافة إلى عملية التشكيل، تعتمد جودة الأكواع أيضاً على الخطوات التالية:


تُعد عملية اللحام بالغة الأهمية للأكواع الملحومة تناكبياً. يُستخدم لحام TIG للقاعدة، ولحام القوس المعدني اليدوي للجزء العلوي بشكل شائع. يجب تنظيف وصلات اللحام وملؤها بالأرجون لمنع الأكسدة وضمان جودة اللحام.


تُحسّن المعالجة الحرارية الخواص الميكانيكية. تشمل الطرق الشائعة التلدين، والتبريد، والتطبيع. تتطلب أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ عادةً معالجة بالمحلول لاستعادة مقاومة التآكل وتخفيف الإجهاد. تشمل معالجة الأسطح وفحصها الصقل بالخردق لإزالة الترسبات الكلسية، والتلميع، والتخليل لتكوين طبقة واقية وتعزيز مقاومة التآكل. تخضع المنتجات النهائية أيضًا لقياس الأبعاد، والاختبار غير التدميري، واختبار الضغط لضمان مطابقتها للمعايير.