أحدث اتجاه لتطوير الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ

تحل الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ محل الأنابيب غير الملحومة بشكل مطرد في مختلف التطبيقات الصناعية، وخاصةً في المبادلات الحرارية والغلايات وأجهزة التسخين الفائق. وقد جعلتها كفاءتها العالية من حيث التكلفة، وتقنية اللحام المُحسّنة، وأدائها المُحسّن، الخيار المُفضّل لأنظمة التبادل الحراري الصناعية. وبينما لا تزال الأنابيب غير الملحومة تُستخدم في بعض التطبيقات، إلا أن الأنابيب الملحومة تُهيمن الآن بفضل كفاءتها الإنتاجية العالية، وانخفاض تكلفتها، وتقدمها التكنولوجي.

في الوقت الحالي، ومع التطور السريع للبنية الاقتصادية في بلدي، يتزايد استهلاك أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، ويتزايد الطلب عليها أيضًا، وآفاق السوق واعدة. ومع ذلك، توجد حاليًا فجوة معينة بين أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المحلية وطلب السوق من حيث التنوع والمواصفات والكمية والجودة، وما إلى ذلك. من حيث التنوع، لا تزال أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المحلية غير الملحومة مصنوعة بشكل رئيسي من 1Gr18Ni9Ti الذي تم التخلص منه في الخارج، ولا يزال من الصعب ضمان جودة الفولاذ المقاوم للصدأ المحلي عالي الدقة ودرجة اليوريا. تُستورد أنابيب المبادلات الحرارية لمراجل محطات الطاقة وأنابيب اليوريا لأجهزة الأسمدة بشكل رئيسي؛ ونادرًا ما تُنتج محليًا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة المقاومة للتآكل. أما فيما يتعلق بمواصفات المنتج، فهناك فجوة كبيرة في أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الأقطار الكبيرة والمتطلبات العالية والأنابيب الطويلة جدًا؛ وتتجاوز الطاقة الإنتاجية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الأقطار الصغيرة والمتوسطة للاستخدام العام طلب السوق. أما من حيث كمية المنتج، فإن الأنابيب الملحومة الصناعية عالية الجودة، وخاصةً الأنابيب الصناعية عالية المتطلبات، تكون فارغة في الغالب، ويتوازن إنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ العادية مع الطلب الإجمالي في السوق، وتتجاوز الطاقة الإنتاجية للأنابيب غير الملحومة العادية الطلب، ويتجاوز المعروض في السوق من أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة الزخرفية متوسطة ومنخفضة الجودة الطلب.

في العقد الماضي، ومع التوسع السريع في مجالات التطبيق، ارتفع الطلب المحلي على أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ بمختلف المواد والمواصفات والأنواع والاستخدامات. إلى جانب جاذبية القيمة المضافة العالية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، فقد نما عدد الشركات المنتجة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من اثني عشر شركة في الثمانينيات إلى أكثر من 400 شركة في الوقت الحاضر، مع قدرة إنتاج ومعالجة شاملة تزيد عن مليون طن، وزاد الإنتاج الفعلي من 50000 طن في عام 1989 إلى 390000 طن في عام 1999؛ وهناك عدد قليل جدًا من الشركات التي يبلغ إنتاجها 5000 طن، ومعظمها مصانع صغيرة يبلغ إنتاجها السنوي أقل من 1000 طن. وقد تطورت درجات الفولاذ من الفولاذ أحادي الأوستينيت إلى الفولاذ ثنائي الطور المارتنسيتي والفريتي والفولاذ عالي السبائك؛ وتشمل أنواع المنتجات أنابيب الفولاذ غير الملحومة بما في ذلك الأنابيب المسحوبة على البارد والأنابيب المدرفلة على البارد والأنابيب المبثوقة على الساخن وأنابيب الصب بالطرد المركزي وأنابيب الغزل؛ تشمل الأنابيب الملحومة: لحام البلازما، ولحام قوس الأرجون، ولحام القوس المغمور، ولحام سرعة الضوء، ولحام التردد العالي، وغيرها. تغطي أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ التي يمكن إنتاجها بشكل أساسي أنواعًا ومواصفات معايير مختلف دول العالم، وتتجاوز مواصفات وأنواع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الأشكال الخاصة 100 نوع، وتشمل استخدامات المنتج العديد من المجالات مثل الصناعة والاستخدام المدني. يمثل إنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة في بعض الدول المتقدمة في العالم ما بين 65% و75% من إجمالي إنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. لا تلبي الطاقة الإنتاجية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة في بلدي طلب السوق المحلي. ومن المتوقع أن يبلغ الطلب السنوي على أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة في السوق المحلي 60,000 طن على الأقل في القرن الحادي والعشرين، وهو ما يحتاج إلى استكماله بالمنتجات المستوردة.

يعتمد إنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة محليًا بشكل رئيسي على وحدات التشكيل المستمر وطريقة UOE. جميع طرق اللحام هي اللحام بغاز خامل محمي ووحدات تشكيل مستمرة. في عملية إنتاج أنابيب الفولاذ رقيقة الجدران، عادةً ما يتم تكوين اللحام بمدفع واحد. أما الأنابيب الصناعية التي يتراوح سمك جدارها بين 2 و3.2 مم، فيتطلب إنتاجها أيضًا 3-4 مسدسات لحام، بالإضافة إلى لحام بلازما بمدفع واحد، بالإضافة إلى لحام قوس الأرجون بثلاث مسدسات، بالإضافة إلى طرق لحام أخرى. نظرًا لقدرة البلازما عالية الطاقة على الذوبان العميق، يُستخدم لحام البلازما واللحام أحادي الجانب والتشكيل ثنائي الجانب في أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ التي يقل سمك جدارها عن 6 مم. تُستخدم طريقة UOE بشكل رئيسي لإنتاج أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ذات القطر الكبير والجدران السميكة، وعادةً ما تستخدم لحام البلازما ولحام قوس الأرجون. الآن، أصبحت الصين قادرة على إنتاج أنابيب فولاذية ملحومة عالية الجودة للاستخدام الصناعي، وتتميز بسطحها الداخلي والخارجي الأملس، مما يجعل اللحام بنفس أداء المادة الأصلية. لضمان جودة الأنابيب الصناعية، تم اعتماد تقنيات متقدمة مثل تتبع اللحام والتشطيب بالدرفلة بعد اللحام. حاليًا، لا تزال أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المنتجة محليًا تُعالَج خارج المصنع. معظم أفران المعالجة الحرارية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ تعمل بالغاز وأفران الموقد الأسطواني المستمر. بالإضافة إلى ذلك، يوجد فرن موقد أسطواني مستمر يعمل بالتسخين الكهربائي، وثلاثة أفران موقد أسطواني مستمر تعمل بالزيت، وفرنان صندوقيان.

التطورات في تكنولوجيا اللحام

لقد تحسنت تكنولوجيا اللحام الخاصة بأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير، مما يضمن قوة وصلابة أفضل للمفاصل. كما تم تحسين طرق اللحام التقليدية مثل لحام قوس الأرجون، واللحام بالبلازما، واللحام المشترك لإنتاج أنابيب ملحومة بجودة أعلى. وتسمح هذه التطورات لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة بمضاهاة الأنابيب الملحومة، بل وفي بعض الحالات التفوق عليها، من حيث سلامة البنية ومقاومة التآكل. ونتيجة لذلك، تُستخدم الأنابيب الملحومة الآن على نطاق واسع في المبادلات الحرارية والغلايات والمسخنات الفائقة، لتحل محل الأنابيب الملحومة في العديد من البيئات الصناعية.

الكفاءة من حيث التكلفة والإنتاجية العالية

تتمثل إحدى أكبر مزايا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة مقارنة بالأنابيب الملحومة في فعاليتها من حيث التكلفة. يتضمن إنتاج الأنابيب الملحومة تسخين قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ في درجات حرارة عالية ثم ثقبها، وهو ما يتطلب الكثير من الطاقة ومكلف. وعلى النقيض من ذلك، يتم تصنيع الأنابيب الملحومة عن طريق تشكيل صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ في أشكال أسطوانية ولحام اللحام، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج. في المتوسط، تكون الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أرخص بنحو 20% من الأنابيب غير الملحومة.

بالإضافة إلى ذلك، تسمح الأنابيب الملحومة بكفاءة إنتاج أعلى. كما يسهل التحكم في عملية اللحام، مما ينتج عنه سطح أكثر تجانسًا وأبعادًا دقيقة. وهذا يجعل الأنابيب الملحومة مثالية للإنتاج الضخم، مما يوفر حلاً أسرع وأكثر اقتصادا للصناعات التي تتطلب تصنيعًا واسع النطاق.

الطلب المتزايد في التطبيقات الصناعية

لقد ارتفع الطلب على الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل مطرد، مدفوعًا بمزاياها في الأداء والتكلفة. تفضل الصناعات مثل توليد الطاقة والمعالجة الكيميائية والبناء بشكل متزايد الأنابيب الملحومة على الأنابيب غير الملحومة. إن قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية والضغط والبيئات المسببة للتآكل تجعلها مناسبة للتطبيقات الحرجة في المبادلات الحرارية والغلايات.

علاوة على ذلك، مع سعي الصناعات إلى طرق إنتاج أكثر استدامة وكفاءة من حيث التكلفة، أصبحت الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الخيار المفضل. إن سهولة تصنيعها وانخفاض نفايات المواد وقدرتها على تحمل التكاليف تجعلها حلاً عمليًا لاحتياجات الأنابيب الصناعية.

الاستنتاج

مع التحسينات المستمرة في تكنولوجيا اللحام وكفاءة الإنتاج، تحل الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ محل الأنابيب غير الملحومة بسرعة في تطبيقات صناعية مختلفة. إن تكلفتها المنخفضة وجودة اللحام العالية والأداء الموثوق بها تجعلها بديلاً مثاليًا للصناعات التي تتطلع إلى تحسين التكاليف دون المساومة على المتانة. ومع استمرار نمو الطلب على حلول الأنابيب الفعالة والفعّالة من حيث التكلفة، من المقرر أن تلعب الأنابيب الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ دورًا مهيمنًا في مستقبل الأنابيب الصناعية.