A بكرة الأنابيبعبارة عن قسم مسبق الصنع من الأنابيب، مكتمل بالفلنجات أو التركيبات أو الصمامات أو نهايات اللحام، ويتم قطعها ولحامها في ورشة بأبعاد رسم متساوي القياس، ويتم تسليمها إلى الموقع جاهزة للتثبيت في مكانها.
إن السبب وراء قيام المشترين بدفع تكاليف تصنيع البكرات بدلاً من قطع الأنابيب في الحقل بسيط: فالتصنيع في الورشة ينقل العمل الماهر واللحام والفحص والاختبار الهيدروستاتيكي خارج الجدول الزمني للبناء إلى بيئة خاضعة للرقابة، كما أنه يضغط أسابيع من العمل الميداني في مصعد واحد.
ولكن يتم تدمير القيمة الكاملة للبكرة إذا كانت الأبعاد خاطئة. البكرة التي يبلغ طولها 4 مم لا يمكن وضعها بين شفتين؛ تستغرق فتحة الترباس التي تم تدويرها خارج موضعها ساعات لتصحيحها على الخط المباشر.
تغطي هذه الصفحة نظام التسامح الذي يحكم تصنيع بكرات الأنابيب، وممارسة اللحام وراءها، والبيانات التي يجب على المشتري وضعها في طلب عرض الأسعار حتى تصل البكرات إلى موقع المشروع وتستقر في مكانها.
لماذا يتفوق التصنيع في المتجر على التصنيع الميداني من حيث التكلفة والجودة
يتم تحديد الحالة الاقتصادية لبكرات الأنابيب في ثلاثة أرقام: إنتاجية اللحام، والوصول إلى الفحص، وضغط الجدول الزمني. يكمل عامل اللحام في ورشة لديه محدد موضع ومصدر طاقة مقدرًا للمهمة اللحام التناكبي في نصف الوقت تقريبًا من نفس اللحام على ارتفاع على سقالة. يمكن تصوير كل لحام في المتجر بالأشعة واختباره الهيدروستاتيكي وإصلاحه في ظل ظروف خاضعة للرقابة قبل شحنه.
ولأن البكرات يتم تصنيعها بالتوازي أثناء استمرار العمل المدني في الموقع، فإن المسار الحرج للمشروع يقصر بطول دورة التصنيع. يدفع المشتري علاوة المتجر مقابل البكرة نفسها، ويسدد المشروع عدة مرات من خلال تقليل العمالة في الموقع، وتقليل ساعات عمل السقالات والرافعات، وتأخيرات أقل بسبب الطقس.
الجودة هي السبب الثاني. في أحد الورش، يعمل عامل اللحام على أداة تحديد الموضع، ويتم فحص تركيب الوصلة مع محاذاة الأنبوب في أداة التثبيت، ويتم إجراء اللحام في الموضع الأكثر ملاءمة، ويتم فحص اللحام النهائي باستخدام الأنبوب الموجود على المنضدة بدلاً من عمود. يكون معدل الرفض في اللحامات الورشية أقل دائمًا من اللحامات الميدانية، ويتم إصلاح اللحام المرفوض بينما لا تزال البكرة في الورشة، وليس بعد تركيبها.
نظام التسامح الأبعاد: الأرقام التي تقرر الملاءمة
يبدأ التحكم في الأبعاد على البكرة بالرسم متساوي القياس. تحتوي كل بكرة على رقم بكرة، وكل بُعد في الرسم يحمل شريط تسامح. القيم أدناه هي النطاقات القياسية الصناعية المطبقة على تصنيع التخزين المؤقت، بما يتوافق مع PFI ES-3 ومواصفات المشروع الشائعة:
| البعد | التسامح النموذجي | ما يحكم |
| طول الوجه لوجه (شفة إلى شفة) | ±3 مم (±1/8 بوصة) | المغلف التخزيني الشامل؛ البعد الأكثر تحميلا على الرسم |
| أطوال من المركز إلى المركز ومن المركز إلى الوجه | ±3 ملم | تشغيل الأطوال بين مراكز الفروع والشفاه الطرفية |
| موقع اتصالات الفرع | ±3 ملم | مواقع إقلاع الفرع على طول المدى |
| شفة دوران ثقب الترباس | ±1.5 ملم عند دائرة الترباس | ما إذا كانت مسامير الشفة تصطف مع شفة التزاوج في الموقع |
| تربيع الشفة (الميل) | 1 مم لكل 200 مم من قطر الحافة | شفة الوجه عمودي على محور الأنابيب |
| اختلال في اللحامات المحيطية، NPS 24 وأصغر | 1.6 ملم كحد أقصى داخلي/خارجي | محاذاة جذر اللحام بين أطراف الأنابيب أو التركيبات أو الحافة |
| اختلال في اللحامات المحيطية، NPS 26 وأكبر | 3.2 ملم كحد أقصى | وصلات ثقيلة الجدران ذات تجويف كبير |
اثنان من هذه الصفوف يسببان معظم مشاكل الموقع. إن التسامح مع دوران فتحة الترباس هو الشيء الذي ينسى المشترون ذكره: الحافة الملحومة بمقدار 5 مم من موضع الساعة تعني أن المسامير لا يمكنها المرور عبر شفة التزاوج، والتصحيح في الموقع عبارة عن ثقب مُعاد حفره أو شفة بديلة.
يكون صف تربيع الحافة مهمًا أينما يتم تثبيت البكرة في مضخة أو صمام أو فوهة وعاء، لأن وجه الحافة المائل يُدخل ضغط الانحناء في فوهة الجهاز عندما يتم سحب المفصل لأعلى. يعد ذكر كلا الرقمين في طلب عرض الأسعار، بدلاً من ترك الشركة المصنّعة لتطبيق الإعدادات الافتراضية الخاصة بها، أرخص تأمين في عملية شراء التخزين المؤقت بأكملها.
ومن المهم أن نلاحظ أن هذه التفاوتات ليست تراكمية. لا يزال البكرة التي يبلغ حجمها +2 مم عند اللحام الأول و+2 مم في الثانية داخل الغلاف ±3 مم فقط إذا كان المُصنِّع يتحكم في كل بُعد من نقطة المسند على الرسم، وليس عن طريق تسلسل التفاوتات على طول التخزين المؤقت. يجب أن توضح الرسومات وإجراءات الفحص نهاية المسند الذي يتم قياس جميع الأبعاد منه.
اللحام والانكماش وتعويض طول القطع
تصنيع البكرة هو عمل لحام، واللحام ينكمش المعدن. قد يؤدي اللحام التناكبي أحادي المسار على الأنابيب المقاومة للصدأ ذات الجدار الرقيق إلى إغلاق الوصلة بمقدار 1-2 مم؛ يمكن أن يتقلص اللحام متعدد التمريرات على الفولاذ الكربوني ثقيل الجدار بمقدار 3-4 مم على طول المحور. إن المُصنِّع الذي يقطع كل أنبوب إلى أبعاد الرسم ثم اللحام سوف ينتج بكرة قصيرة بمجموع انكماشات اللحام.
تقوم المتاجر ذات الخبرة بالتعويض عن طريق إضافة بدل الانكماش المقاس لكل طول قطع، وبجعل البعد الملائم، وليس بعد القطع، هو البعد المتحكم فيه. يتم تطبيق أبعاد الرسم على البكرة النهائية بين وجوه الحافة، ويتحكم فيها الورش من خلال فحص الأبعاد في مرحلة التجهيز ومرة أخرى بعد اللحام.
تتبع عمليات اللحام على المكبات المادة والكود. يتم لحام بكرات الفولاذ الكربوني باستخدام جذر GTAW وملء SMAW في نطاق الجودة الميدانية، أو FCAW حيث يسمح المشروع. البكرات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل هي GTAW بالكامل، مع حشو مطابق ودرجة حرارة تداخلية يمكن التحكم فيها، ولا يلزم التسخين المسبق للدرجات الأوستنيتي.
يتم إجراء جميع عمليات اللحام بواسطة عمال لحام مؤهلين وفقًا للقسم التاسع من ASME، كما أن مواصفات إجراءات اللحام (WPS) مؤهلة بنفس المسار. بالنسبة للخدمات الحيوية، يتم تصوير اللحامات إشعاعيًا بنسبة 100%؛ بالنسبة لخدمات العمليات القياسية، يحدد المشروع عادةً نسبة مئوية من RT مع PT على الممرات الجذرية والغطاءية.
بعد اللحام، يتم فحص كل بكرة بصريًا، وفحص أبعادها، ثم اختبار الضغط. يكون ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي عادة 1.5 مرة من الضغط التصميمي لفئة الأنابيب، المطبق وفقًا لمواصفات المشروع، ويتم الاحتفاظ بالبكرة عند ضغط الاختبار لفترة كافية للتحقق من الوصلات.
عندما لا يكون الاختبار المائي ممكنًا، يتم استخدام اختبار هوائي عند ضغط منخفض مع احتياطات السلامة المطلوبة. يتم بعد ذلك تنظيف البكرة التي تم اختبارها، وحماية الأطراف، وتغطية وجوه الحافة قبل الشحن.
إعداد نهاية وتجميع شفة
تكون نهايات البكرة إما ذات حواف، أو مشطوفة للحام الميداني، أو عادية، ولكل نوع طرفي نقاط تحكم خاصة به. تتطلب الأطراف ذات الحواف أن تكون الحافة مربعة لمحور الأنبوب ضمن قاعدة 1 مم لكل 200 مم، وأن يتم تدوير فتحات المسامير إلى موضع الساعة على الرسم، وأن يكون وجه الحافة محميًا من تناثر اللحام والأضرار الميكانيكية.
تتطلب الأطراف المشطوفة الزاوية المائلة، والوجه الجذري، والزاوية المضمنة لتتوافق مع تصميم المفصل الميداني، وعادةً ما يتم فحص المجسم المشطوف بمقياس جانبي قبل سفن التخزين المؤقت. يجب أن يكون الجزء الداخلي للأنبوب عند أطراف اللحام خاليًا من القشور والرطوبة، لأن عامل اللحام لن يقوم بإعادة تجهيز النهاية؛ سوف يتناسبون تمامًا مع ما قدمه المتجر.
على البكرات ذات الحواف، يكون اللحام من الحافة إلى الأنبوب عبارة عن لحام تناكبي كامل الاختراق لمعظم فئات الضغط، ويتم إجراؤه باستخدام الحافة المثبتة والتحقق من التربيع قبل تمرير الجذر. تقوم أداة التثبيت الخاصة بالمصنع بتثبيت الحافة على مستوى حقيقي أثناء إجراء اللحام، ويتم فحص الوصلة النهائية مرة أخرى بعد التبريد. هذه هي الخطوة التي يتم فيها تطبيق صفوف التسامح في الجدول أعلاه فعليًا، وهي الخطوة التي يجب على المشتري أن يسأل عنها عند تأهيل مصنع جديد.
التفتيش والتوثيق
تكون شحنة البكرة مصحوبة بنفس حزمة الوثائق مثل أي أنابيب مصنعة: شهادات اللحام وسجلات WPS/PQR، وشهادات مطحنة المواد للأنابيب والتجهيزات والفلنجات، وتقرير فحص الأبعاد، وشهادة الاختبار الهيدروستاتيكي، وسجلات فحص اللحام بما في ذلك فيلم RT أو التقارير الرقمية عند الاقتضاء.
بالنسبة لأوامر التصدير، يتم إصدار الشهادات وفقًا لـ EN 10204 3.1 أو 3.2، ويتم ترتيب فحص الطرف الثالث بواسطة SGS أو BV أو TUV عند الطلب. تقرير الأبعاد هو المستند الذي يثبت ملاءمة البكرات، ويجب أن يدرج كل بُعد في الرسم بالقيمة المقاسة المدمجة، وليس مجرد بيان بأن البكرة "ضمن نطاق التسامح".
يوصى بتحديد المادة الإيجابية (PMI) عند استلام بكرات السبائك، لأن الفرق بين 316L و316، أو بين 2205 و2507، غير مرئي. عندما تكون البكرات مصنوعة من مادة مزدوجة الاعتماد، يجب أن تشير الشهادات إلى التعيين المزدوج حتى يتمكن مركز مراقبة الجودة في الموقع من مطابقة المادة مع الرسم.
ما يجب وضعه في طلب عرض الأسعار: نقاط البيانات العشر التي تمنع كل نزاع
يكون طلب عرض أسعار التخزين المؤقت الكامل قصيرًا وكثيفًا. العناصر العشرة التالية، المذكورة صراحة، تزيل تقريبًا كل الغموض الذي ينتج مشاكل الموقع والنزاعات التجارية:
- القياسات المتساوية للتخزين أو رسومات GA، مع تحديد أرقام التخزين المؤقت والأبعاد ونهاية مسند الإسناد
- مواصفات المواد لكل خط: معيار الأنابيب وفئتها (مثل ASTM A312 TP316L)، ومعيار التركيب (B16.9)، ومعيار الفلنجة (فئة B16.5 والمواجهة)
- كود التصميم وفئة الأنابيب (مثل ASME B31.3، الفئة 150# RF)
- تفاوتات الأبعاد: الحالة الخطية ±3 مم، ودوران فتحة الترباس، وتربيع الحافة، أو الاسم PFI ES-3
- متطلبات اللحام: WPS/PQR، مؤهلات اللحام، ونسبة RT
- متطلبات الاختبار: اختبار الضغط الهيدروستاتيكي ووقت الانتظار، أو هوائي
- النهاية النهائية: نوع مشطوف، حافة شفة، حماية ملولبة
- وضع العلامات والتعريف: استنسل رقم البكرة، لون الطلاء لكل سطر، ختم المادة
- الوثائق: شهادات EN 10204 3.1، تقرير الأبعاد، شهادات الاختبار
- التعبئة والشحن: الصناديق، والأغطية النهائية، وأغطية الحواف، وجدول التسليم المرتبط بتسلسل المشروع
تعود معظم نزاعات التخزين المؤقت إلى أحد هذه العناصر العشرة التي تم استبعادها من طلب عرض الأسعار وتم ملؤها بشكل افتراضي. إن المشتري الذي يكتب صفوف التسامح بشكل صريح، والمصنع الذي يقوم بإرجاع تقرير الأبعاد مقابل الرسم، قد قاما بالفعل بإزالة السببين الأكثر شيوعًا لإعادة العمل الميداني.
التعليمات
س: ما هو التسامح القياسي للطول لبكرة الأنابيب المصنعة؟
ج: معيار الصناعة هو ±3 مم (±1/8 بوصة) على الأبعاد وجهًا لوجه ومن المركز لوجه للبكرات التي تصل إلى NPS 10 تقريبًا، مع بعض المواصفات التي تسمح بـ ±5 مم على البكرات ذات التجويف الكبير فوق NPS 10. اذكر القيمة في طلب عرض الأسعار بدلاً من الاعتماد على الإعداد الافتراضي للشركة المصنعة.
س: لماذا يهم التسامح دوران ثقب الترباس شفة؟
ج: الحافة الملحومة خارج موضع الساعة لن تقبل مسامير الحافة المتزاوجة، ويكلف التصحيح في الموقع أكثر بكثير من تكلفة إعادة العمل في الورشة. التسامح القياسي هو ±1.5 مم عند دائرة الترباس، ويجب كتابته على الرسم.
س: هل يغير اللحام طول البكرة؟
ج: نعم. يؤدي كل لحام إلى تقليص الوصلة بمقدار 1-4 مم تقريبًا اعتمادًا على سمك الجدار وعدد التمريرات. يضيف المصنعون ذوو الخبرة بدل انكماش لأطوال القطع ويتحكمون في أبعاد الملاءمة بحيث تلبي البكرة النهائية أبعاد الرسم.
س: ما هي الاختبارات التي يتم إجراؤها على المكبات المصنعة قبل الشحن؟
ج: الفحص البصري لجميع اللحامات، وفحص الأبعاد مقابل الرسم، والاختبار الهيدروستاتيكي عند ضغط الاختبار المحدد، ونسبة المشروع من التصوير الشعاعي أو الاختبارات غير التدميرية الأخرى. يتم شحن شهادة الاختبار وتقرير الأبعاد مع المكبات.
س: هل يمكن تصنيع البكرات من سبائك الدوبلكس والنيكل؟
ج: نعم. يتم تصنيع البكرات من سبائك غير قابلة للصدأ، وسبائك مزدوجة، وسبائك النيكل بما في ذلك درجات 2205، و2507، وInconel، وMonel، وHastelloy. يجب أن يتطابق WPS ومعدن الحشو والتحكم في الممر الداخلي مع المادة، ويجب أن يكون المتجر مؤهلاً لعائلة السبائك.
س: ما هي الوثائق التي يجب أن تصل مع الشحنة التخزينية؟
ج: تقرير فحص الأبعاد، وشهادة الاختبار الهيدروستاتيكي، وسجلات اللحام ومراجع WPS/PQR، وشهادات المواد للأنابيب والتجهيزات والفلانشات، وتقارير NDT. بالنسبة لأوامر التصدير، يتم إصدار الشهادات وفقًا لـ EN 10204 3.1 أو 3.2.
