تُستخدم الأنابيب الفولاذية اليوم في معظم الأماكن. وتعتمد عليها العديد من الصناعات، مثل صناعات المياه والغاز والنفط. ومن أنواع الأنابيب الفولاذية الشائعة: أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) وأنابيب اللحام المغمور بالقوس الكهربائي (DSAW). قد تبدو متشابهة للوهلة الأولى، بوجود لحام قوي على طول الأنبوب، لكنها تختلف في طريقة تصنيعها واستخدامها.
يشرح هذا الدليل ببساطة ماهية أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) وأنابيب اللحام القوسي المغمور بالغاز (DSAW). ستتعرف على أوجه الاختلاف بين هذه الأنابيب من حيث العملية والحجم والاختبار والاستخدام. وفي النهاية، ستعرف متى تختار الأنبوب المناسب.
عملية
تؤثر طريقة تصنيع الأنابيب على متانتها وتكلفتها. تعتمد تقنية اللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW) على أسلوب سريع وبسيط. يقوم العمال بلف شريط فولاذي مسطح على شكل دائري، ثم يمررون تيارًا كهربائيًا عبر جوانبه. تعمل الحرارة على صهر الحواف وربطها، بينما يضمن الضغط إحكام الوصلة، مما ينتج عنه لحام نظيف. يتميز إنتاج أنابيب ERW بسرعة عالية، حيث تنتج المصانع كميات كبيرة يوميًا، مما يساهم في خفض التكاليف.
تستخدم تقنية اللحام بالقوس المغمور المباشر (DSAW) أسلوبًا أبطأ وأكثر دقة. يبدأ العمال بصفيحة فولاذية سميكة، ثم يقومون بتشكيلها تدريجيًا على شكل أنبوب. تستخدم العديد من المصانع طريقة JCOE، والتي تعني تشكيل الوصلة على شكل حرف J، ثم C، ثم O، ثم التوسيع. بعد التشكيل، يتم لحام الوصلة من الداخل والخارج باستخدام اللحام بالقوس المغمور. يبقى اللحام مغطى بطبقة من مادة اللحام، التي تحميه من الهواء، مما يضمن اختراقًا عميقًا للحام.
تُنتج أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) خط لحام واحد. أما أنابيب اللحام القوسي المغمور المزدوج (DSAW) فتُنتج خطي لحام على نفس الخط. يُحسّن هذا اللحام المزدوج من قوة الأنابيب. مع ذلك، يستغرق إنتاج أنابيب اللحام القوسي المغمور المزدوج وقتًا أطول ويتطلب عمالة أكثر. بينما تبقى أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي أسرع وأقل تكلفة في الإنتاج.
طول
قد يختلف طول الأنبوب تبعًا للمادة الخام المستخدمة في تصنيعه وطريقة تشكيله. تُستخدم شرائط الصلب الملفوفة في صناعة أنابيب اللحام المقاوم للكهرباء (ERW)، وعادةً ما تُستخدم في الإنتاج بكميات كبيرة. يصل طول أنابيب اللحام المقاوم للكهرباء عادةً إلى 14 مترًا، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في خطوط الأنابيب لمسافات طويلة.
تُستخدم ألواح الصلب عادةً في صناعة أنابيب اللحام القوسي المغمور المزدوج (DSAW). ويُحدد عرض اللوح عادةً الحجم النهائي للأنبوب وقطره، حيث يصل طولها عادةً إلى 12.8 مترًا. يُعدّ أنبوب DSAW أكثر فائدةً في التعامل مع الأقطار الكبيرة التي تصل إلى 2.2 متر. أما أنبوب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) فيبقى أصغر حجمًا بقطر أقل من 24 بوصة.
كشف
تخضع كل من أنابيب ERW وأنابيب DSAW لاختبارات صارمة. تضمن فحوصات الجودة سلامة الأنابيب.
تشمل الاختبارات الشائعة ما يلي:
- فحوصات التركيب الكيميائي
- اختبارات قوة الشد
- اختبارات التسطيح والانحناء
- اختبارات الانحناء الموجهة
- اختبارات الضغط الهيدروستاتيكي
- الفحص بالموجات فوق الصوتية
تستخدم أنابيب ERW اختبارات الموجات فوق الصوتية والتيارات الدوامية. تكشف هذه الاختبارات عن العيوب السطحية أو الداخلية الصغيرة. ونظرًا لأن جدران أنابيب ERW رقيقة، فإن هذه الطرق فعالة للغاية.
تتطلب أنابيب اللحام بالقوس المغمور المزدوج (DSAW) فحوصات إضافية لضمان جودة اللحام. فإلى جانب الفحص بالموجات فوق الصوتية، يستخدم العمال الفحص الإشعاعي، أي فحص الأشعة السينية. تكشف الأشعة السينية عن العيوب الموجودة في أعماق اللحام. وتتطلب أنابيب اللحام بالقوس المغمور المزدوج ذات الجدران السميكة هذه الخطوة الإضافية.
يجب أن يلتزم كل من اللحام المقاوم الكهربائي واللحام القوسي المباشر بمعايير صارمة. لا يُسمح بوجود أي تشققات أو تداخلات أو حروق. يجب أن تبقى الأسطح الداخلية والخارجية ناعمة. تساعد الأسطح النظيفة على تدفق السوائل وتقليل التآكل.
القوة والبنية
تعتمد المتانة على اللحام وسماكة الجدار. تشتهر أنابيب اللحام القوسي المغمور المزدوج (DSAW) بمتانتها العالية بفضل جدرانها السميكة، التي تبدأ من ربع بوصة أو أكثر. يوفر اللحام المزدوج اندماجًا عميقًا، بينما ينتج عن اللحام بالقوس المغمور سطحًا أملسًا بعد اللحام. هذا ما يجعل أنابيب DSAW أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب متانة عالية وضغطًا عاليًا.
تتميز أنابيب ERW بقوة كافية للعديد من الاستخدامات. ويبقى خط اللحام متماثلاً مع الأنبوب. ولأنه لا يُضاف أي حشو معدني، فإن اللحام عادةً ما يتطابق مع المعدن الأساسي، مما يحافظ على توازنه الكيميائي. وتعمل أنابيب ERW بكفاءة في أنظمة الضغط المنخفض إلى المتوسط.
تُعدّ أنابيب DSAW مفيدةً في التعامل مع الأحمال الثقيلة والعمل في البيئات القاسية. أما أنابيب ERW فتُستخدم بكفاءة في التعامل مع الأحمال الخفيفة.
الاستخدامات
تُستخدم أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) وأنابيب اللحام القوسي المغمور (DSAW) لأغراض مختلفة. وتُعدّ أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) أكثر فعالية في أنظمة الضغط المنخفض إلى المتوسط. ومن الاستخدامات الشائعة لها:
- خطوط إمداد المياه
- توزيع الغاز
- نقل النفط لمسافات قصيرة
- خطوط الهواء والبخار
- هياكل المباني
يختار العديد من البنائين أنابيب ERW نظرًا لثبات حجمها وانخفاض تكلفتها. وتستخدم المزارع والمنازل والصناعات الصغيرة أنابيب ERW بشكل شائع.
تُناسب تقنية DSAW المشاريع الكبيرة والمعقدة. تشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي:
- خطوط أنابيب النفط لمسافات طويلة
- خطوط نقل الغاز الطبيعي
- أنابيب محطة توليد الطاقة
- هياكل الجسور
- هياكل بناء كبيرة
- ركائز الأساس
تُستخدم أنابيب اللحام القوسي المغمور المزدوج (DSAW) في الأحمال والإجهادات العالية. ويفضل المهندسون استخدام هذه الأنابيب لضمان السلامة في الأنظمة الحساسة.
التكلفة والإنتاج
يُعد السعر عاملاً مهماً في الاختيار. تبقى أنابيب اللحام المقاوم للكهرباء (ERW) اقتصادية. كما أن الإنتاج عالي السرعة يقلل من تكاليف الوحدة. غالباً ما يتم اختيار أنابيب اللحام المقاوم للكهرباء للمشاريع ذات الميزانيات المحدودة.
تُعدّ تقنية اللحام بالقوس الكهربائي المباشر (DSAW) أكثر تكلفة، فهي تتطلب جهداً بشرياً أكبر ووقتاً أطول، كما أن الاختبارات الإضافية مكلفة أيضاً. إلا أن هذه التكلفة مقبولة في العديد من المشاريع مقابل زيادة المتانة والسلامة.
الاختلافات الرئيسية بين اللحام المقاوم للكهرباء واللحام المقطوع بالدرفلة
ميزة | ERW | DSAW |
المواد الخام | شريط فولاذي من لفائف | صفيحة فولاذية |
طريقة اللحام | لحام المقاومة عالي التردد | اللحام بالقوس المغمور على الجانبين الداخلي والخارجي |
لحام التماس | درزة واحدة | يتم تمرير اللحام المزدوج على نفس خط التماس |
سرعة الإنتاج | سريع ومستمر | ببطء وتدريجياً |
يكلف | تكلفة أقل | تكلفة أعلى |
طول الأنبوب | يصل ارتفاعه إلى حوالي 14 متراً | يصل ارتفاعه إلى حوالي 12.8 متر |
نطاق القطر | عادة ما تكون أصغر حجماً، تصل إلى حوالي 24 بوصة | أكبر حجماً، يصل إلى حوالي 2.2 متر |
قوة | مناسب للأحمال المتوسطة | قوة عالية لتحمل الأحمال الثقيلة |
أساليب الاختبار | اختبار الموجات فوق الصوتية والتيارات الدوامية | الفحص بالموجات فوق الصوتية والتصوير الشعاعي بالأشعة السينية |
جودة السطح | لحام سلس، بدون استخدام معدن حشو | اختراق عميق ولحام قوي |
متى يتم اختيار كل نوع من أنواع الأنابيب
اختر ERW عندما:
- يلزم ضغط منخفض أو متوسط.
- يتراوح حجم الأنابيب بين صغير ومتوسط.
- مسائل الميزانية
- هناك حاجة إلى عدد كبير بسرعة
اختر برنامج DSAW عندما:
- الضغط مرتفع
- قطر الأنبوب الكبير
- يجب أن يكون سمك الجدار كبيرًا
- يحتاج المشروع إلى العمل في ظروف بيئية صعبة
تُستخدم أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) وأنابيب اللحام المغمور بالقوس الكهربائي (DSAW) لأغراض مختلفة، ولكل منهما استخداماته الخاصة. لذا، من المهم اختيار النوع المناسب قبل البدء بالمشروع.
