"السلاسة أقوى" هي نصف الحقيقة الأكثر تكلفة في شراء الأنابيب. في ASME B31.3، لا يمثل الفرق الحقيقي بين الأنابيب الملحومة وغير الملحومة فجوة في جودة المواد - بل هو رقم تصميم واحد، وعامل جودة المفصل الطولي E، ومقدار الفحص الشعاعي الذي يرغب المشتري في شرائه.
يشرح هذا الدليل اختلاف التصنيع، ورقم الكود الذي يحكم تصميم الضغط، والحالات التي يكون فيها الأنبوب الملحوم هو الاختيار الصحيح تقنيًا - والمتفوق أحيانًا.
ما تنتجه العمليتان في الواقع
يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة عن طريق ثقب قطعة صلبة ودحرجتها - لا يوجد وصلة طولية لأنه لا يوجد وصلة طولية. يتم تشكيل الأنابيب الملحومة من لوحة أو شريط ويتم لحام التماس الطولي بواحدة من عدة عمليات: اللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW)، لحام الانصهار الكهربائي (EFW)، أو اللحام بالقوس المغمور (SAW).
يمكن للمنتجين تلبية نفس حدود الخصائص الكيميائية والميكانيكية في نفس مواصفات ASTM - تدرج A312 كلاً من الأنابيب غير الملحومة وغير الملحومة تحت درجة واحدة - وتعدين المعدن الأساسي متطابق. ما يختلف هو التماس وما يفعله رمز التصميم به.
الرقم الذي يحدد تصميم الضغط: E
يعين ASME B31.3 عامل جودة الوصلة الطولية E لمنتجات الأنابيب. وهو ليس عامل أمان وليس عقوبة قوة - بل هو بدل لمدى ثقة الكود في المفصل الطولي، ويدخل في معادلة سمك الجدار مباشرة. القيم المستخدمة عبر الأنابيب غير القابل للصدأ هي:
| منتج الأنابيب | عامل الجودة المشترك E (B31.3) |
| سلس | 1.0 |
| المتفجرات من مخلفات الحرب (المقاومة الكهربائية الملحومة) | 0.85 |
| EFW، اللحام على الوجهين، التصوير الشعاعي الكامل | 1.0 |
| EFW، دون التصوير الشعاعي الكامل | 0.85 |
يبلغ التأثير العملي حوالي 15% على تصميم الضغط: عند E=0.85، يكون الجدار المطلوب لنفس ضغط التصميم أكثر سمكًا بنسبة 15% تقريبًا من E=1.0، ويعني الجدار الأكثر سمكًا حمولة أكبر وتكلفة أكبر. ولهذا السبب فإن مقارنة الأسعار بين الأنابيب الملحومة وغير الملحومة لا تكتمل أبدًا بدون العامل E ومتطلبات التصوير الشعاعي المرتبطة به.
حيث يفوز الأنابيب الملحومة
- أقطار كبيرة وأشواط طويلة:الأنابيب غير الملحومة ذات قطر محدود الإنتاج، في حين يتم تصنيع الأنابيب الملحومة حتى 48 بوصة وما بعدها
- خطوط رقيقة الجدران وخفيفة التحمل:تحمل العمليات الملحومة تفاوتات على الجدران الرقيقة التي يكافح الثقب السلس للحفاظ عليها
- دوبلكس وفائق دوبلكس غير القابل للصدأ:غالبًا ما يتم تحديد الأنابيب الملحومة لأن جدول التشكيل واللحام يمنح البنية المجهرية المزدوجة توازن الطور المطلوب - في هذه السبائك، تعد الأنابيب الملحومة خيارًا فنيًا أولًا، وليس حلاً وسطًا للتكلفة
- التكلفة والمدة الزمنية:عادةً ما توفر الأنابيب الملحومة ما بين 10 إلى 20% من تكلفة المواد وتؤدي إلى فترات زمنية أقصر للإنتاج بأقطار كبيرة
- الجودة المتسقة:تقوم خطوط ERW وEFW الحديثة بفحص خط التماس، ومن خلال التصوير الشعاعي الذي تم شراؤه بنسبة 100%، يصل العامل E إلى 1.0 - مما يجعل كود الأنابيب الملحومة مساويًا للسلاسة
حيث يكون السلس غير قابل للتفاوض
- خطوط الضغط العالي ذات التجويف الصغير: 1/2 بوصة إلى 2 بوصة NPS عند ضغوط تصميمية عالية، حيث تكون عقوبة E=0.85 حقيقية وتكون الأنابيب الملحومة ذات القطر الصغير غير عملية
- الخدمات التي لا يُسمح فيها باللحام الطولي - بعض خدمات الطاقة والغاز والهيدروجين تكتب ذلك في المواصفات
- الأنظمة الدورية أو المعرضة للاهتزاز حيث يؤدي التماس الطولي إلى تركيز التعب
- الرموز ومواصفات العميل التي تفرض سلاسة بموجب السياسة
قصة الفشل لا أحد يرويها
نادراً ما تلقي بيانات الفشل الميداني على الأنابيب غير القابل للصدأ باللوم على خط التماس في المطحنة. تحدث حالات فشل التآكل التي تهيمن على خدمة الأنابيب غير القابل للصدأ - الحفر تحت الرواسب، وهجوم الشقوق على وجوه الحشيات، والتشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد، وعيوب اللحام الميداني - في نفس الأماكن على الأنابيب الملحومة وغير الملحومة على حد سواء.
إن التماس الطولي للأنبوب الملحوم الحديث، الذي يتم تصنيعه تحت ظروف مطحنة خاضعة للرقابة ويتم فحصه في الخط، غالبًا ما يكون السطح الأكثر فحصًا والأكثر موثوقية على الخط. ولذلك ينبغي اتخاذ القرار بين اللحام وغير الملحومة على أساس القطر، والضغط، والاقتصاد، والكود - وليس على افتراض أن التماس ضعيف بطبيعته.
جدول القرار
| واجب | مُستَحسَن | لماذا |
| تتحمل صغيرة، الضغط العالي، الخدمة القاسية | سلس | E=1.0، لا توجد هوامش التماس والتعب والتآكل |
| قطر كبير، ضغط معتدل | ملحومة | الأحجام المتوفرة، والتكلفة، والدرزات المضمنة التي تم فحصها |
| دوبلكس / سوبر دوبلكس غير القابل للصدأ | ملحومة | التحكم في توازن الطور في التشكيل واللحام |
| يمكن للمشتري شراء التصوير الشعاعي بنسبة 100% | إما - ملحوم عند E=1.0 | رمز يساوي الفحص الكامل |
| ولايات العميل أو التعليمات البرمجية سلسة | سلس | المواصفات، وليس المعادن، هي التي تقرر |
ما يجب تحديده
- المعيار والدرجة: على سبيل المثال "ASTM A312 TP316L، بدون خياطة" أو "ملحوم + EFW"
- مستوى الفحص إذا كان ملحومًا: 100% تصوير شعاعي، أو هيدروستاتيكي فقط - وهذا يحدد العامل E
- الضغط التصميمي ودرجة الحرارة حسب الاستفسار: حساب الجدار يعتمد عليهما
- الحجم والجدول الزمني والطول
- الشهادة: EN 10204 3.1 مع سجلات فحص الكيمياء والشد واللحام للأنابيب الملحومة
التعليمات
س: هل الأنابيب غير الملحومة أقوى دائمًا من الأنابيب الملحومة؟
ج: لا، المعدن الأساسي هو نفس المادة وبنفس المواصفات. الفرق في الكود هو عامل جودة المفصل E: 1.0 للحامات غير الملحومة واللحامات مزدوجة الجوانب المشعة بالكامل، و0.85 للمتفجرات من مخلفات الحرب واللحامات غير المشعة. الفجوة هي بدل تصميمي، وليست فجوة قوة مادية.
س: لماذا يتم تحديد الأنابيب المزدوجة الملحومة في كثير من الأحيان؟
ج: لأن البنية المجهرية المزدوجة تحتاج إلى توازن متحكم فيه بين الأوستينيت والفريت، ويمكن لجدول التشكيل واللحام للأنابيب الملحومة بالطاحونة أن يحقق هذا التوازن بدقة. في الخدمة المزدوجة، تعتبر الأنابيب الملحومة خيارًا فنيًا، وليس حلاً وسطًا للتكلفة.
س: هل التصوير الشعاعي بنسبة 100% يجعل رمز الأنابيب الملحومة مساوٍ للسلاسة؟
ج: نعم، بالنسبة للعامل E: لحام EFW على الوجهين مع التصوير الشعاعي الكامل يأخذ E=1.0 تحت ASME B31.3، وبالتالي فإن تصميم الضغط مطابق للسلاسة.
س: متى يجب ألا أستخدم الأنابيب الملحومة أبدًا؟
ج: عندما يجعل واجب الضغط العالي ذو التجويف الصغير عامل 0.85 باهظ الثمن، عندما يتعارض تحميل التعب الدوري مع التماس الطولي، أو عندما يتطلب رمز العميل أو المواصفات سلاسة بموجب السياسة.
س: هل الأنابيب الملحومة أرخص؟
ج: عادة بنسبة 10-20% على تكلفة المواد، مع فترات زمنية أقصر للأقطار الكبيرة. يجب أن تتضمن المقارنة الإجمالية تأثير سمك الجدار للعامل E وتكلفة أي تصوير شعاعي تم شراؤه.
