يمكن تصنيف أنابيب الفولاذ الملحومة طوليًا، والمعروفة عادةً بالأنابيب الملحومة بدرزة مستقيمة، إلى نوعين رئيسيين بناءً على عمليات اللحام: أنابيب ملحومة بالمقاومة الكهربائية (ERW) وأنابيب ملحومة بالقوس المغمور (SAW). تشمل أنابيب ERW أنواعًا مختلفة من الأنابيب الملحومة بترددات عالية، ومتوسطة، ومنخفضة. من ناحية أخرى، تُعرف أنابيب SAW - والتي غالبًا ما تُعرف بالأنابيب الملحومة بقوس مغمور مزدوج الجوانب - في الصناعة باسم أنابيب LSAW (أنابيب ملحومة بالقوس المغمور طوليًا).
تُستخدم أنابيب ERW وLSAW على نطاق واسع في صناعات مثل نقل النفط والغاز، والبناء، وإمدادات المياه، والتطبيقات الإنشائية. فيما يلي شرح لتقنيات اللحام هذه وخصائصها المحددة.
أنابيب الصلب المقاومة للكهرباء: تقنية اللحام عالي التردد
يُعدّ اللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW) طريقة لحام شائعة الاستخدام في تصنيع الأنابيب الفولاذية الطولية. تتضمن هذه العملية تطبيق الضغط والحرارة الناتجة عن المقاومة الكهربائية لربط حواف الشريط الفولاذي، مما يُنتج لحامًا عالي الجودة دون الحاجة إلى مواد حشو.
يُصنّف اللحام بالمقاومة الكهربائية إلى:
لحام التيار المتردد (AC)، والذي يشمل لحام التردد المنخفض، والمتوسط، والتردد فوق الصوتي، وعالي التردد.
لحام التيار المستمر (DC)، ويُستخدم عادةً للأنابيب ذات القطر الصغير.
يُعدّ اللحام عالي التردد (HF) الشكل الأكثر شيوعًا للحام بالمقاومة الكهربائية، وينقسم إلى:
لحام التلامس
لحام الحث
تُعدّ أنابيب اللحام بالمقاومة الكهربائية عالية التردد مناسبة بشكل خاص لإنتاج الأنابيب الفولاذية رقيقة الجدران أو ذات السُمك القياسي. تتميز هذه الأنابيب بمزايا مثل الإنتاجية العالية وانخفاض تكاليف الإنتاج، وتُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مثل أنابيب المياه والغاز والسقالات وأنظمة الدعم الهيكلي.
أنابيب الفولاذ LSAW: لحام قوسي مغمور مزدوج الجوانب
تُمثل أنابيب LSAW (الأنابيب الملحومة قوسيًا مغمورًا طوليًا) منتجًا عالي الجودة من الأنابيب الملحومة، مصنوعًا من صفائح فولاذية متوسطة السماكة. تتضمن العملية دحرجة صفيحة فولاذية واحدة على شكل أنبوب باستخدام مكبس تشكيل أو قالب، ثم لحامها بتقنية لحام قوسي مغمور مزدوج الجوانب (DSAW). يخضع المنتج النهائي غالبًا لعملية تمدد لضمان استدارته ودقة أبعاده. تتميز أنابيب LSAW بخصائص أداء استثنائية:
قطر كبير وجدران سميكة
صلابة ومرونة ممتازة وتجانس في اللحام
مقاومة عالية للضغط
أداء فائق في البيئات منخفضة الحرارة والتآكل
بفضل هذه الخصائص، تُعد أنابيب LSAW الخيار الأمثل لأنابيب النفط والغاز طويلة المدى، وخاصةً في التطبيقات عالية الطلب مثل المنشآت تحت سطح البحر، والمناطق ذات المناخ البارد، والمناطق الحضرية المكتظة بالسكان. ووفقًا لمعايير معهد البترول الأمريكي (API)، تُعتبر أنابيب LSAW نوع الأنابيب الموصى به في مناطق خطوط الأنابيب من الفئتين الأولى والثانية.
Differences Between ERW and LSAW Pipes、
Feature
|
ERW Pipes
|
LSAW Pipes
|
Welding Type
|
Electric Resistance (solid phase)
|
Submerged Arc (fusion welding)
|
Filler Material
|
Not required
|
Required
|
Pipe Diameter
|
Typically up to 26” (660mm)
|
Can exceed 56” (1422mm)
|
Wall Thickness
|
Up to ~0.75” (20mm)
|
Up to ~2.5” (60mm)
|
Production Efficiency
|
High
|
Moderate
|
Applications
|
Medium/low pressure systems, structural use
|
High-pressure pipelines, offshore and arctic pipelines
|
تُعد أنابيب ERW مثالية لأنظمة الضغط متوسطة المدى والبنية التحتية العامة نظرًا لكفاءتها من حيث التكلفة وسهولة إنتاجها. في المقابل، صُممت أنابيب LSAW لتناسب البيئات الصعبة، حيث توفر موثوقية وقوة ومتانة أعلى.
اتجاهات تطوير الأنابيب الملحومة طوليًا
مع تزايد الطلب على حلول أنابيب عالية القوة والأداء، تشهد تقنيات ERW و LSAW تطورًا مستمرًا. تشمل اتجاهات الصناعة الحالية ما يلي:
اعتماد مواد فولاذية عالية الجودة لتحسين الأداء
تحسينات في أنظمة اللحام الآلية
اختبارات غير إتلافية متقدمة (NDT) لضمان جودة اللحام
توسيع نطاق أحجام الأنابيب لتلبية متطلبات المشاريع الخاصة
تطوير تقنيات لحام موفرة للطاقة لتقليل التأثير البيئي
يكمن مستقبل الأنابيب الملحومة طوليًا في إنتاج أنابيب عالية الجودة ذات أقطار كبيرة وجدران سميكة، قادرة على الأداء بشكل موثوق في ظل ظروف قاسية، مثل الحفر تحت سطح البحر أو نقل النفط والغاز لمسافات طويلة جدًا.
خلاصة القول: يمكن تقسيم الأنابيب الملحومة بالدرزات المستقيمة إلى فئتين وفقًا لعملية اللحام: اللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW) واللحام بالقوس المغمور (LSAW)، ويشمل اللحام بالمقاومة الكهربائية اللحام عالي التردد، واللحام متوسط التردد، واللحام منخفض التردد. لكل عملية لحام مزاياها الفريدة وحالات تطبيقها. ينبغي على المستخدمين اختيار أنابيب فولاذية مناسبة بالدرزات المستقيمة وفقًا للاحتياجات الخاصة للمشروع لضمان السلامة الهندسية وتحسين المنافع الاقتصادية. في المستقبل، ومع التطور المستمر لتكنولوجيا اللحام والتغيرات المستمرة في طلب السوق، ستلعب الأنابيب الملحومة بالدرزات المستقيمة دورًا أكثر أهمية في العديد من المجالات، مثل النفط والغاز، والبناء، والبنية التحتية، والحفاظ على المياه، والطاقة.