ملاحظة المحرر: هذه المقالة هي الثانية في سلسلة من جزأين في السوق وتصنيع خطوط نقل السوائل ذات القطر الصغير لتطبيقات الضغط العالي.يناقش القسم الأول التوافر المحلي للمنتجات التقليدية لهذه التطبيقات ، وهي نادرة.الجزء الثاني يناقش منتجين غير تقليديين في هذا السوق.
نوعان من الأنابيب الهيدروليكية الملحومة المعينة من قبل جمعية مهندسي السيارات - SAE-J525 و SAE-J356A - يشتركان في مصدر مشترك ، وكذلك المواصفات المكتوبة.يتم قطع شرائط الصلب المسطحة للعرض وتشكيلها في أنابيب عن طريق التنميط.بعد صقل حواف الشريط بأداة ذات زعانف ، يتم تسخين الأنبوب عن طريق اللحام بمقاومة عالية التردد ويتم تشكيله بين بكرات الضغط لتشكيل اللحام.بعد اللحام ، تتم إزالة نتوء OD بحامل ، والذي عادة ما يكون مصنوعًا من كربيد التنجستن.تتم إزالة فلاش التعريف أو تعديله إلى أقصى ارتفاع للتصميم باستخدام أداة القفل.
وصف عملية اللحام هذه عام ، وهناك العديد من الاختلافات العملية الصغيرة في الإنتاج الفعلي (انظر الشكل 1).ومع ذلك ، فإنها تشترك في العديد من الخصائص الميكانيكية.
يمكن تقسيم حالات فشل الأنابيب وأنماط الفشل الشائعة إلى أحمال شد وضغط.في معظم المواد ، يكون إجهاد الشد أقل من إجهاد الضغط.ومع ذلك ، فإن معظم المواد أقوى بكثير في الضغط منها في التوتر.مثال على ذلك الخرسانة.إنه قابل للضغط بدرجة عالية ، ولكن ما لم يتم تشكيله بشبكة داخلية من قضبان التسليح (حديد التسليح) ، فمن السهل كسره.لهذا السبب ، يتم اختبار شد الفولاذ لتحديد قوة الشد القصوى (UTS).جميع أحجام الخراطيم الهيدروليكية الثلاثة لها نفس المتطلبات: 310 ميجا باسكال (45000 رطل / بوصة مربعة) UTS.
نظرًا لقدرة أنابيب الضغط على تحمل الضغط الهيدروليكي ، فقد يلزم إجراء حساب منفصل واختبار فشل ، يُعرف باسم اختبار الاندفاع.يمكن استخدام الحسابات لتحديد ضغط الانفجار النهائي النظري ، مع مراعاة سمك الجدار ، UTS والقطر الخارجي للمادة.نظرًا لأن أنابيب J525 وأنابيب J356A يمكن أن تكون بنفس الحجم ، فإن المتغير الوحيد هو UTS.يوفر قوة شد نموذجية تبلغ 50000 رطل لكل بوصة مربعة مع ضغط انفجار تنبؤي يبلغ 0.500 × 0.049 بوصة. الأنبوب هو نفسه لكلا المنتجين: 10908 رطل لكل بوصة مربعة.
على الرغم من أن التوقعات المحسوبة هي نفسها ، إلا أن هناك اختلافًا واحدًا في التطبيق العملي يرجع إلى سمك الجدار الفعلي.في J356A ، يمكن ضبط النتوء الداخلي إلى أقصى حجم وفقًا لقطر الأنبوب كما هو موضح في المواصفات.بالنسبة لمنتجات J525 التي تم حلها ، تقلل عملية إزالة الحواف بشكل متعمد القطر الداخلي بحوالي 0.002 بوصة ، مما ينتج عنه ترقق موضعي للجدار في منطقة اللحام.على الرغم من أن سماكة الجدار مملوءة بعمل بارد لاحق ، إلا أن الإجهاد المتبقي واتجاه الحبوب قد يختلفان عن المعدن الأساسي ، وقد يكون سمك الجدار أرق قليلاً من الأنبوب المماثل المحدد في J356A.
اعتمادًا على الاستخدام النهائي للأنبوب ، يجب إزالة النتوءات الداخلية أو تسويتها (أو تسويتها) للتخلص من مسارات التسرب المحتملة ، وبشكل أساسي أشكال الأطراف ذات الجدار الواحد.بينما يُعتقد عمومًا أن J525 يحتوي على معرف سلس وبالتالي لا يتسرب ، فهذا مفهوم خاطئ.يمكن لأنابيب J525 تطوير خطوط معرف بسبب العمل البارد غير المناسب ، مما يؤدي إلى حدوث تسرب في الاتصال.
ابدأ في إزالة الأزيز عن طريق قطع (أو كشط) حبة اللحام من جدار القطر الداخلي.يتم توصيل أداة التنظيف بمغزل مدعوم ببكرات داخل الأنبوب ، خلف محطة اللحام مباشرةً.أثناء قيام أداة التنظيف بإزالة حبة اللحام ، تدحرجت البكرات عن غير قصد فوق بعض ترشيش اللحام ، مما تسبب في اصطدامها بسطح معرف الأنبوب (انظر الشكل 2).هذه مشكلة بالنسبة للأنابيب المصقولة بشكل خفيف مثل الأنابيب الملفوفة أو المصقولة.
ليس من السهل إزالة الفلاش من الأنبوب.تحول عملية القطع اللمعان إلى سلسلة طويلة ومتشابكة من الفولاذ الحاد.في حين أن الإزالة مطلب ، إلا أن الإزالة غالبًا ما تكون عملية يدوية وغير كاملة.أحيانًا تغادر أقسام أنابيب الوشاح منطقة الشركة المصنعة للأنابيب ويتم إرسالها إلى العملاء.
أرز.1. يتم إنتاج مادة SAE-J525 بكميات كبيرة ، الأمر الذي يتطلب استثمارات وعمالة كبيرة.المنتجات الأنبوبية المماثلة المصنوعة باستخدام SAE-J356A يتم تشكيلها بالكامل في مصانع أنابيب التلدين الخطية ، لذلك فهي أكثر كفاءة.
بالنسبة للأنابيب الأصغر ، مثل الخطوط السائلة التي يقل قطرها عن 20 مم ، فإن إزالة الحواف المعرفية عادة ما تكون غير مهمة لأن هذه الأقطار لا تتطلب خطوة إنهاء معرف إضافية.التحذير الوحيد هو أن المستخدم النهائي يحتاج فقط إلى النظر في ما إذا كان ارتفاع التحكم في الفلاش المتسق سيخلق مشكلة.
يبدأ الامتياز في التحكم في لهب المعرف من خلال تكييف الشريط الدقيق والقطع واللحام.في الواقع ، يجب أن تكون خصائص المواد الخام لـ J356A أكثر صرامة من J525 لأن J356A لديها قيود أكثر على حجم الحبيبات ، شوائب الأكسيد ومعلمات صناعة الفولاذ الأخرى بسبب عملية التحجيم الباردة المعنية.
أخيرًا ، غالبًا ما يتطلب لحام ID مبرد.تستخدم معظم الأنظمة المبرد نفسه الذي تستخدمه أداة windrow ، ولكن هذا قد يؤدي إلى حدوث مشكلات.على الرغم من ترشيحها وإزالة الشحوم منها ، غالبًا ما تحتوي مبردات المطاحن على كميات كبيرة من الجسيمات المعدنية والزيوت والزيوت المختلفة وملوثات أخرى.لذلك ، تتطلب أنابيب J525 دورة غسيل كاوية ساخنة أو خطوة تنظيف أخرى مكافئة.
تتطلب المكثفات وأنظمة السيارات والأنظمة المماثلة الأخرى تنظيف الأنابيب ، ويمكن إجراء التنظيف المناسب في المصنع.يترك الموديل J356A المصنع بتجويف نظيف ومحتوى رطوبة متحكم فيه وأقل قدر من المخلفات.أخيرًا ، من الشائع ملء كل أنبوب بغاز خامل لمنع التآكل وختم الأطراف قبل الشحن.
يتم تطبيع أنابيب J525 بعد اللحام ثم العمل على البارد (مسحوب).بعد العمل على البارد ، يتم تطبيع الأنبوب مرة أخرى لتلبية جميع المتطلبات الميكانيكية.
تتطلب خطوات التطبيع وسحب الأسلاك والتطبيع الثانية نقل الأنبوب إلى الفرن ومحطة السحب والعودة إلى الفرن.اعتمادًا على تفاصيل العملية ، تتطلب هذه الخطوات خطوات فرعية منفصلة أخرى مثل التأشير (قبل الطلاء) والحفر والاستقامة.هذه الخطوات مكلفة وتتطلب الكثير من الوقت والعمالة والموارد المالية.ترتبط الأنابيب المسحوبة على البارد بمعدل نفايات 20٪ في الإنتاج.
يتم تطبيع أنبوب J356A في مطحنة الدرفلة بعد اللحام.لا يلمس الأنبوب الأرض وينتقل من خطوات التشكيل الأولية إلى الأنبوب النهائي في تسلسل مستمر من الخطوات في مطحنة الدرفلة.الأنابيب الملحومة مثل J356A لها فاقد بنسبة 10٪ في الإنتاج.مع تساوي جميع العناصر الأخرى ، هذا يعني أن مصابيح J356A أرخص في التصنيع من مصابيح J525.
على الرغم من أن خصائص هذين المنتجين متشابهة ، إلا أنهما ليسا متماثلين من وجهة نظر المعادن.
تتطلب أنابيب J525 المسحوبة على البارد معالجات تطبيع أولية: بعد اللحام وبعد الرسم.تؤدي درجات حرارة التطبيع (1650 درجة فهرنهايت أو 900 درجة مئوية) إلى تكوين أكاسيد سطحية ، والتي عادة ما يتم إزالتها بالحمض المعدني (عادة الكبريتيك أو الهيدروكلوريك) بعد التلدين.التخليل له تأثير بيئي كبير من حيث انبعاثات الهواء وتيارات النفايات الغنية بالمعادن.
بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي تطبيع درجة الحرارة في الجو المنخفض لفرن المجمرة الدوارة إلى استهلاك الكربون على سطح الفولاذ.هذه العملية ، نزع الكربنة ، تترك طبقة سطحية أضعف بكثير من المادة الأصلية (انظر الشكل 3).هذا مهم بشكل خاص لأنابيب الجدران الرقيقة.عند سماكة جدار 0.030 ، ستقلل حتى طبقة إزالة الكربنة الصغيرة 0.003 من الجدار الفعال بنسبة 10٪.يمكن أن تفشل هذه الأنابيب الضعيفة بسبب الإجهاد أو الاهتزاز.
الشكل 2. أداة تنظيف المعرف (غير معروضة) مدعومة بواسطة بكرات تتحرك على طول معرف الأنبوب.يقلل تصميم الأسطوانة الجيد من كمية ترشيش اللحام الذي يتدحرج في جدار الأنبوب.أدوات Nielsen
تتم معالجة الأنابيب J356 على دفعات وتتطلب التلدين في فرن الموقد الأسطواني ، ولكن هذا لا يقتصر على.البديل ، J356A ، يتم تشكيله آليًا بالكامل في مطحنة درفلة باستخدام الحث المدمج ، وهي عملية تسخين أسرع بكثير من فرن المجمرة الدوارة.يؤدي هذا إلى تقصير وقت التلدين ، وبالتالي تضييق نافذة الفرصة لإزالة الكربنة من دقائق (أو حتى ساعات) إلى ثوانٍ.هذا يوفر لـ J356A تلدين منتظم بدون أكسيد أو نزع الكربنة.
يجب أن تكون الأنابيب المستخدمة في الخطوط الهيدروليكية مرنة بدرجة كافية ليتم ثنيها وتوسيعها وتشكيلها.الانحناءات ضرورية للحصول على السائل الهيدروليكي من النقطة A إلى النقطة B ، مروراً بالانحناءات والانعطافات المختلفة على طول الطريق ، والحرق هو المفتاح لتوفير طريقة التوصيل النهائي.
في حالة الدجاج أو البيضة ، تم تصميم المداخن لتوصيلات الموقد أحادي الجدار (وبالتالي يكون لها قطر داخلي ناعم) ، أو ربما حدث العكس.في هذه الحالة ، يكون السطح الداخلي للأنبوب مناسبًا بشكل مريح لمقبس موصل الدبوس.لضمان ربط المعدن بالمعدن بإحكام ، يجب أن يكون سطح الأنبوب أملسًا قدر الإمكان.ظهر هذا الملحق في عشرينيات القرن الماضي لقسم القوات الجوية الأمريكية الوليدة.أصبح هذا الملحق فيما بعد هو التوهج القياسي بزاوية 37 درجة والذي يستخدم على نطاق واسع اليوم.
منذ بداية فترة COVID-19 ، انخفض بشكل كبير إمداد الأنابيب المسحوبة بأقطار داخلية ناعمة.تميل المواد المتاحة إلى الحصول على أوقات تسليم أطول مما كانت عليه في الماضي.يمكن معالجة هذا التغيير في سلاسل التوريد عن طريق إعادة تصميم الوصلات الطرفية.على سبيل المثال ، طلب عرض الأسعار (RFQ) الذي يتطلب موقدًا منفردًا على الحائط ويحدد J525 هو مرشح لاستبدال موقد مزدوج الجدار.يمكن استخدام أي نوع من الأنابيب الهيدروليكية مع هذا التوصيل النهائي.هذا يفتح الفرص لاستخدام J356A.
بالإضافة إلى وصلات التوهج ، فإن موانع التسرب الميكانيكية الحلقية شائعة أيضًا (انظر الشكل 5) ، خاصة لأنظمة الضغط العالي.هذا النوع من التوصيل ليس فقط أقل إحكامًا للتسرب من التوهج أحادي الجدار لأنه يستخدم موانع تسرب مطاطية ، ولكنه أيضًا أكثر تنوعًا - يمكن تشكيله في نهاية أي نوع شائع من الأنابيب الهيدروليكية.يوفر هذا لمصنعي الأنابيب فرصًا أكبر لسلسلة التوريد وأداء اقتصادي أفضل على المدى الطويل.
التاريخ الصناعي مليء بأمثلة للمنتجات التقليدية التي تترسخ في وقت يصعب فيه على السوق تغيير الاتجاه.قد يكون من الصعب الحصول على موطئ قدم في السوق إذا نشأت شكوك حول منتج منافس - حتى لو كان أرخص بكثير ويلبي جميع متطلبات المنتج الأصلي.يحدث هذا عادةً عندما يفكر وكيل الشراء أو المهندس المعين في استبدال غير تقليدي لمنتج موجود.قلة هم على استعداد للمخاطرة باكتشافهم.
في بعض الحالات ، قد لا تكون التغييرات ضرورية فحسب ، بل ضرورية.أدى جائحة COVID-19 إلى تغييرات غير متوقعة في توافر أنواع وأحجام معينة من الأنابيب لأنابيب السوائل الفولاذية.مجالات المنتج المتأثرة هي تلك المستخدمة في السيارات ، والكهرباء ، والمعدات الثقيلة وأي صناعات أخرى لتصنيع الأنابيب تستخدم خطوط الضغط العالي ، وخاصة الخطوط الهيدروليكية.
يمكن سد هذه الفجوة بتكلفة إجمالية أقل من خلال النظر في نوع ثابت ولكنه متخصص من الأنابيب الفولاذية.يتطلب اختيار المنتج المناسب للتطبيق بعض البحث لتحديد توافق السوائل وضغط التشغيل والحمل الميكانيكي ونوع التوصيل.
نظرة فاحصة على المواصفات تظهر أن J356A يمكن أن تكون مكافئة لـ J525 الحقيقي.على الرغم من الوباء ، إلا أنه لا يزال متاحًا بسعر أقل من خلال سلسلة التوريد التي أثبتت جدواها.إذا كان حل مشكلات الشكل النهائي يتطلب عمالة أقل من العثور على J525 ، فقد يساعد مصنعي المعدات الأصلية في حل التحديات اللوجستية في عصر COVID-19 وما بعده.
مجلة الأنبوب والأنابيب 于 1990 年 成为 第一 本 致力于 为 金属 管材 行业 服务 的 杂志。 مجلة الأنبوب والأنابيب 于 1990 مجلة الأنبوب والأنابيب تاريخ النشر: 1990 году. أصبحت مجلة Tube & Pipe Journal أول مجلة مخصصة لصناعة الأنابيب المعدنية في عام 1990.اليوم ، لا يزال هو المنشور الصناعي الوحيد في أمريكا الشمالية وأصبح المصدر الأكثر موثوقية للمعلومات لمحترفي صناعة الأنابيب.
الآن مع الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The FABRICATOR ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الإصدار الرقمي من The Tube & Pipe Journal متاحًا بشكل كامل الآن ، مما يوفر وصولاً سهلاً إلى موارد الصناعة القيمة.
احصل على وصول رقمي كامل إلى مجلة STAMPING Journal ، التي تتميز بأحدث التقنيات وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع الوصول الرقمي الكامل إلى The Fabricator en Español ، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.