إذا نظرت إلى الماضي القريب ، يمكنك أن ترى أن أنابيب المياه والغاز الفولاذية كانت تستخدم في كل مكان ، حيث لم يكن هناك بديل مناسب لها. حاليًا ، يتم تطوير وإدخال الأنابيب من المواد الجديدة بنشاط في جميع المجالات. لذلك ، أثناء تشييد المباني الشاهقة الحديثة ، يتم توفير المياه للشقق من خلال الأنابيب البلاستيكية. هذا المنتج له مميزاته ، ولكنه في كثير من النواحي لا يزال أدنى من أنابيب المياه والغاز الفولاذية التقليدية. هذا النوع من الأنابيب في حالة طلب ثابت حتى يومنا هذا ، وبالتالي يتم تضمينه في نطاق إنتاج مصانع التعدين.
تصنيف ومتطلبات المنتجات الأنبوبية
يتم تحديد المتطلبات وإجراءات الاختبار وطرق الإنتاج والتركيب الكيميائي بواسطة GOST 3262-75. يتم تقسيم أنابيب المياه والغاز الفولاذية ، وفقًا لمعيار الدولة هذا ، إلى ثلاث مجموعات. يتم تحديد الانتماء إلى مجموعة معينة من خلال تقنية الإنتاج ، ودرجات الفولاذ المستخدمة وتركيبها الكيميائي ، من خلال تقنية الحرارة وآلة وفقا لطريقة الحماية من التآكل.
حماية الأنابيب من التآكل
وفقًا لدرجة الحماية ضد التآكل ، يتم تقسيم جميع منتجات الأنابيب إلى الأنواع التالية: أنبوب بدون طبقة واقية مقاومة للتآكل ، أنبوب مياه وغاز مجلفن. يمكن عمل الجلفنة بطريقتين: الانتشار الجلفاني والحراري. تتطلب الطريقة الثانية الكثير من الموارد والطاقة ، مما يعني أنها تزيد بشكل كبير من سعر التجزئة للمنتجات. في الواقع ، من أجل الحصول على طبقة انتشار ذات سماكة كافية ، يجب حفظ أنبوب الماء والغاز في فرن عند درجة حرارة عالية لمدة يوم على الأقل. بالنظر إلى أسعار الكهرباء الحالية ، ستكون هذه المعالجة مكلفة للغاية. يُنصح باستخدامه فقط في إنتاج أنابيب المياه والغاز لمنشآت مسؤولة للغاية وذات أهمية استراتيجية.
يتم تنفيذ الطلاء بالكهرباء بسرعة كبيرة ، لكن جودة هذه الحماية أقل بكثير من جلفنة الانتشار الحراري: يمكن أن تترك أي لمسة متهورة للأنبوب مع أي جسم صلب خدشًا. من هذا الخدش ، يبدأ الفولاذ (إذا لم يكن ممزوجًا بأكثر من 13٪ من الكروم) بالتآكل ، مما يتسبب في انتفاخ السطح بالكامل.
يمكن استخدام النيتروجين كعنصر تشبع. كما أن السطح النيتريد يقاوم التآكل جيدًا في ظل الظروف العادية. ومع ذلك ، فإن العملية التكنولوجية للنترة معقدة للغاية ومكلفة ، مما يجعل إنتاج أنابيب المياه والغاز باستخدام هذه التكنولوجيا غير مجدي اقتصاديًا. عملية تنظيف واحدة فقطالأسطح من التلوث ستكون باهظة الثمن. وبدون تنظيف السطح بجودة عالية ، لن تستمر عملية النيترة بشكل صحيح ، لأن الأوساخ ستمنع انتشار الذرات أو الأيونات (في حالة نيتروجين البلازما الأيونية في تفريغ توهج) من النيتروجين في عمق المعدن.
تصنيف منتجات الأنابيب حسب سمك الجدار
مصانع التعدين تنتج مجموعة واسعة من أنابيب المياه والغاز. لذلك ، اعتمادًا على الغرض وظروف التشغيل ، يتم إنتاج أنابيب بسمك جدار عادي (2-4 ملم) وأنابيب خفيفة الوزن (حتى 2 ملم) وأنابيب مقواة. سمك الأخير غير محدود ويمكن أن يكون كبيرا جدا. مثل هذه الأنابيب ، كقاعدة عامة ، يتم إنتاجها بشكل سلس ومخصص لحفر الآبار والتشغيل في ظروف الشمال القاسية ، إلخ.
الحد الأدنى للقطر الداخلي لأنبوب الماء والغاز هو 6 ملم. أقصى قيمة للقطر الداخلي متر ونصف. تستخدم الأنابيب ذات القطر الأقصى في مد أنابيب النفط والغاز ، وبأقل قطر - في إنتاج المعدات الهيدروليكية للآلات والآليات. في الوقت نفسه ، من الخطأ افتراض عدم فرض متطلبات صارمة على الأنابيب ذات القطر الصغير. على العكس من ذلك ، يجب عليهم تحمل الضغط الهائل للأسطوانة الهيدروليكية والمضخة الهيدروليكية.
تكنولوجيا إنتاج أنابيب اللحام الملحومة
كما ذكرنا سابقًا ، يمكن لحام الأنابيب أم لا.
في إنتاج الأول المعتادصفائح من الفولاذ. في مكبس خاص ، ينحني في أنبوب ، وعند تقاطع الحواف ، تقوم الآلة الملحومة بتطبيق خط التماس بسرعة كبيرة. لقد تم تطوير التكنولوجيا بأدق التفاصيل ، وأداء هذه الأنابيب ضخم بكل بساطة. السرعة التي يتم بها لف الصفيحة المعدنية وثنيها ولحامها يمكن مقارنتها بسرعة الرصاصة التي يتم إطلاقها من مسدس ماكاروف. ومع ذلك ، فإن هذه الأنابيب لها عيب كبير - عند الضغط العالي ، يمكن أن ينفجر اللحام (خاصة إذا حدثت انحرافات عن العملية التكنولوجية) ، وسيحدث حادث. يمكن أن تكون عواقب مثل هذا الحادث كارثية لكل من الطبيعة والبشر. لذلك ، لا يتم استخدام هذه الأنابيب لبناء الطرق السريعة الحرجة وإنتاج منتجات هندسة الطاقة عالية التحميل.
بعد اكتمال عملية اللحام ، لا يكون قسم الأنبوب مستديرًا. إنه محيط مغلق غير منتظم الشكل. توفر GOST 3262-75 "أنابيب المياه والغاز الفولاذية" معايرة وتصحيح الشكل الهندسي للقسم. لمحاذاة جدران الأنبوب ، يتم تلقيمه في مطحنة التحجيم. على ذلك ، يتم تدوير قطعة العمل ، ويتم ضغطها على الأسطوانات بجهد كبير. في المنفذ ، الأنبوب به دائرة شبه كاملة في المقطع العرضي.
تكنولوجيا الأنابيب غير الملحومة
مؤخرًا نسبيًا (منذ عدة عقود) تم إتقان إنتاج الأنابيب غير الملحومة. التكنولوجيا معقدة للغاية ، والمعدات والمواد الاستهلاكية باهظة الثمن ومستوردة من الخارج (لدينالم يتعلم المهندسون بعد كيفية عمل نصائح كربيد لثقب الثقوب). لكن على الرغم من أن هذا النوع من المنتجات باهظ الثمن إلا أن الطلب على مثل هذه الأنابيب ثابت من قبل شركات النفط وليس فقط.
بشكل عام ، يمكن وصف عملية الإنتاج على النحو التالي. الشريط مباشرة بعد دخول مطحنة الدرفلة إلى المنطقة لعمل ثقوب. في هذه الحالة ، تعتبر الكفاءة مهمة ، حيث لا يمكن السماح للشريط بالتبريد (سيؤدي ذلك إلى الحاجة إلى إعادة تسخينه ، وبالتالي ارتفاع التكاليف). يتم تنفيذ هذه العملية على قطعة عمل مسخنة لدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة إعادة التبلور. في ظل هذه الظروف فقط ، يصبح الفولاذ مرنًا (سائلًا) ، ويتم تسوية بنية الحبوب المشوهة ديناميكيًا ، مما يضمن خصائص ميكانيكية وتشغيلية جيدة.
مزايا استخدام أنابيب الصلب للمياه والغاز
GOST ينظم جميع خصائص ومعايير المنتجات الأنبوبية دون استثناء. وإذا قارنا أداء هذه الأنابيب مع ما تقدمه الشركة المصنعة لأنابيب PVC وغيرها من المواد ، يتضح أن الأنابيب المعدنية لا تقبل المنافسة.
لذا ، يمكن استخدامها في درجات حرارة عالية ، مع الحفاظ على قوتها. هذا مهم جدًا في أنظمة التدفئة حيث يتم توفير بخار الضغط العالي عبر الأنابيب. استخدام الأنابيب من مواد أخرى ببساطة غير ممكن. سوف تذوب أو تمزق في ثوان.
سبائك إضافية من الفولاذيسمح بزيادة عتبة الهشاشة الحمراء والقوة الميكانيكية للأنابيب بشكل ملحوظ.
عيوب انابيب المياه والغاز
GOST هو المصدر الرئيسي للمعلومات التقنية المفيدة. وعند دراسة وثائق الأنابيب ، لن يفكر الشخص المؤهل تقنيًا لفترة طويلة في أوجه القصور التي يعاني منها هذا المنتج. بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن جميع الهياكل الفولاذية (والأنابيب ليست استثناء) ثقيلة. هذا يعقد بشكل كبير تركيب المنتجات ويضع متطلبات معينة لموثوقية السحابات.
السبائك المعدنية والفولاذ لديها موصلية حرارية عالية جدا. هذا يعني أنها تطلق الحرارة. لزيادة كفاءة نظام التدفئة ، يجب عزل الأنابيب المعدنية عند وضعها في الشارع. تنتج الشركات الحديثة أنابيب جاهزة ومعزولة بأقطار مختلفة. هذه المنتجات عالية التقنية وليست رخيصة ، لكنها ستوفر المال وموارد الطاقة ، وهو أمر مهم بشكل خاص في عصرنا.
كيف يتم تركيب الأنابيب
وفقًا لـ GOST 3262 ، يمكن توصيل أنابيب المياه والغاز الفولاذية إما باللحام أو بواسطة وصلات ملولبة.
عند اللحام ، يتم ربط طرفي الأنبوبين ، ويتم عمل لحام على طول المفصل. جميع الأعمال يدوية ، مما يعني أنها تتطلب مؤهلات عالية من عامل اللحام (خاصة عندما يتعلق الأمر بمد خط أنابيب النفط). يجب أن يكون التماس موحدًا ، بدون شوائب غير معدنية. كليجب فحص الوصلة الملحومة بالموجات فوق الصوتية.
يتم استخدام تركيب نظام الأنابيب باستخدام التركيبات حصريًا عند العمل مع الأنابيب ذات القطر الصغير. من ناحية أخرى ، يتطلب هذا العمل مؤهلاً أقل من المؤدي مقارنةً بلحام الأنابيب. من ناحية أخرى ، سيتعين عليهم العبث بالمزيد. فقط خطوة تحضيرية واحدة تستحق العناء: تحتاج إلى قص الخيوط يدويًا بالقالب والنقر على كل أنبوب من جانب والآخر.
إجراء توصيل الأنابيب بالتركيبات
في الحالة العامة ، يتم تجميع أنابيب المياه والغاز (GOST 3262) بخيط في نظام واحد بالتسلسل التالي:
- تتم معالجة سطح الخيط بمادة مانعة للتسرب ، وبعد ذلك يتم ثني صامولة القفل ؛
- يتم تثبيت أحد التركيبات على الأنبوب ، ويتم الضغط على الجوز ضده بأقصى قوة شد ؛
- يتم تطبيق مانع التسرب فوق التركيبات والصمولة (عند التقاطع).
يمكن استخدام الشمع بدلا من مانع التسرب. عند البلل ، تتضخم هذه المادة ويتوقف الماء عن التدفق.
استخدام الأنابيب النحاسية
تم استخدام الأنابيب النحاسية مؤخرًا نسبيًا. في السابق ، لم توفر GOST مثل هذا الاحتمال ، وتم إنتاج المنتجات النحاسية حصريًا لأغراض هندسة الأجهزة والأدوات الدقيقة. ولكن بعد ذلك بقليل ، تم تقدير مزايا استخدام هذه الأنابيب ، وتم إجراء التغييرات المناسبة على GOST بمبادرة من مجموعة من الأطراف المهتمة.
إذن ، الأنابيب النحاسية سهلة الانحناء ،لها قطر صغير. لذلك ، يختبئون بسهولة في البوابات. ونظراً لمرونتها ، يمكنك استخدام أنبوب واحد طويل ، ثنيه في الأماكن الصحيحة ، بدلاً من توصيل العديد من الأطوال القصيرة ، الأمر الذي يتطلب الكثير من الوقت والجهد.
في ظل الظروف العادية ، لا يتعرض النحاس للتأثيرات المسببة للتآكل في البيئات الرطبة والمياه ، مما يطيل بشكل كبير من عمر الخدمة ويجعله منافسًا للغاية ، على الرغم من حقيقة أن النحاس معدن غير حديدي وهو مكلف للغاية
كيفية التعرف على المنتجات المعيبة
GOST 3262-75 تحدد "أنابيب المياه والغاز" المعايير التي يجب من خلالها تصنيف المنتجات على أنها معيبة. يجب عدم استخدام هذه الأنابيب للغرض المقصود منها. يجب إرسالها إلى الشركة المصنعة بالبروتوكول المناسب (القانون). انتهاك الشكل الهندسي ، التمدد (الانتفاخ) للأنبوب ، نتوءات على الأطراف (يجب تحضير السطح للحام وله شقوق خاصة) ، لا يُسمح بتقشير الطبقة الواقية. كما يجب عدم وجود تشققات على الأسطح الخارجية والداخلية.
تقوم العديد من المؤسسات بمراقبة مدخلات المنتجات الواردة. إذا سمحت الوسائل التقنية ، فمن الضروري ، وفقًا لـ GOST 3262 "أنابيب المياه والغاز" ، إجراء تحليل مفصل للتركيب الكيميائي للفولاذ الذي تصنع منه المنتجات ، من أجل تجاوز المستويات الضارة المسموح بها المواد (الكبريت والفوسفور في المقام الأول).
ولكن حتى لو لم يكن لدى المنظمة مثل هذه المعدات باهظة الثمن تحت تصرفها ، فإن المرئيات الدقيقة ويجب إجراء التحليل الكلي في أي حال. للقيام بذلك ، يتم قطع عينة صغيرة من الأنبوب. في هذه الحالة ، من المستحسن منع ارتفاع درجة الحرارة لتجنب تحولات الطور في المعدن. يتعرض سطح واحد (ويفضل أن يكون متعددًا - لتقييم موضوعي) للطحن ثم التلميع باستخدام معجون GOI (الذي طوره معهد البصريات الحكومي ، اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية). لهذا الغرض ، مسحوق أكسيد الألومنيوم مناسب تمامًا. بعد التلميع ، يجب أن تخضع العينة للحفر باستخدام كواشف كيميائية خاصة ، ونتيجة لذلك تظهر حدود الحبوب ومكونات الطور ويمكن ملاحظتها على مجهر ميتالوجرافي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الكشف عن المسامية أو الشوائب غير المعدنية. إذا كان محتوى الكربون والشوائب الضارة لا يتوافق مع GOST 3262-75 "أنابيب المياه والغاز" ، وهناك شوائب ومسام في المعدن نفسه ، عندئذٍ يتم التعرف على هذا المنتج على أنه معيب. علاوة على ذلك ، كقاعدة عامة ، لا يتم الزواج من أنبوب واحد أو اثنين ، بل دفعة كاملة.
