الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة - والتي يتم اختصارها باسم أنابيب SMLS في طلبات الشراء وشهادات المطاحن - هي المواصفات المعتمدة لأنابيب الخدمة ذات الضغط الحرج ودرجة الحرارة العالية والتآكل. مع عدم وجود وصلة لحام تعمل كموقع محتمل لتركيز الإجهاد أو موقع بدء التآكل، فإن الأنابيب غير الملحومة توفر خصائص ميكانيكية موحدة حول محيطها الكامل. بالنسبة للمهندسين الذين يحددون الأنابيب في مصافي التكرير، ومصانع البتروكيماويات، ومحطات الطاقة، والأنظمة تحت سطح البحر، غالبًا ما تكون السلسة هي نقطة البداية، وليست ترقية متميزة.
تقوم شركة ZC Steel Pipe بتصنيع أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة بدرجات ASTM A106 وASTM A53 Type S وAPI 5L من مطحنة مدينة Hai'an الخاصة بنا. تغطي مجموعتنا السلسة NPS ½ إلى NPS 24 بسماكات الجدار من SCH 20 إلى XXH، مع إمكانية تتبع المواد بالكامل وفحص طرف ثالث متاح لكل طلب.
محتويات
ما هي الأنابيب غير الملحومة؟
كيف يتم تصنيع الأنابيب غير الملحومة
المعايير الرئيسية لأنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة
مقارنة الدرجات — A106، A53، API 5L
الأبعاد والجداول وسمك الجدار
التسامح - ما يمكن توقعه
الملحومة مقابل الملحومة (ERW) - عندما ينطبق كل منهما
خيارات المعالجة الحرارية
التطبيقات حسب الصناعة
الأسئلة المتداولة
1. ما هي الأنابيب غير الملحومة؟
التعريف الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة عبارة عن فولاذ أنبوبي يتم تصنيعه بدون وصلة لحام. يتم إنتاجه عن طريق الثقب الساخن لقطعة فولاذية أسطوانية صلبة مع شياق لإنشاء أنبوب مجوف، والذي يتم بعد ذلك استطالته وتقليله إلى OD وسمك الجدار المطلوب من خلال عمليات الدرفلة أو الرسم. لا يوجد وصلة ولا لحام ولا منطقة متأثرة بالحرارة - الأنبوب بأكمله عبارة عن قطعة واحدة متصلة من الفولاذ.
يظهر المصطلح 'SMLS' (من 'seamless') كوصف للمواد في الرسومات الهندسية وأوامر الشراء وتقارير اختبار المطاحن جنبًا إلى جنب مع التعيين القياسي. عندما ترى 'ASTM A106 Gr.B SMLS' أو 'API 5L X65 SMLS PSL2'، يخبرك SMLS أن هذا أنبوب غير ملحوم، وليس ERW أو LSAW.
2. كيف يتم تصنيع الأنابيب غير الملحومة
هناك طريقتان رئيسيتان لتصنيع أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة - عملية الثقب الدوار في مانسمان (الأكثر شيوعًا للأقطار الصغيرة) وعملية الضغط/الدفع (للأقطار الأكبر والجدران الثقيلة):
الثقب الدوار (عملية مانسمان)
تحضير الخامات - يتم تسخين قطع الصلب المستديرة الصلبة إلى حوالي 1200 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت) في فرن الموقد الدوار.
الثقب المتقاطع - يمر البليت بين اللفات ذات الزاوية والشياق (قابس الثقب). تخلق حركة التدحرج المتقاطع ضغطًا حلزونيًا في قطعة العمل، وتفتح السدادة المركز لتشكل غلافًا مجوفًا.
اللف والتحجيم - يتم إطالة الغلاف المجوف بواسطة مطحنة التوصيل أو مطحنة الشياق المستمرة لتقليل OD وWT. مصانع التحجيم اللاحقة توصلها إلى الأبعاد النهائية.
التسوية والقطع - يتم تقويم الأنبوب، وتقطيعه إلى طوله، وشطبه عند الأطراف.
المعالجة الحرارية (إذا لزم الأمر) - التطبيع أو التبريد والمزاج وفقًا للمعايير المعمول بها.
الاختبار غير الإتلافي والاختبار الهيدروستاتيكي - فحص بالموجات فوق الصوتية أو التيار الدوامي أو تسرب التدفق لجسم الأنبوب بالكامل بالإضافة إلى الاختبار الهيدروستاتيكي.
ملاحظة ميدانية - تسامح WT في السلاسة تنتج عملية الثقب الدوار بطبيعتها اختلافًا في سمك الجدار. يبلغ التسامح القياسي للأنابيب غير الملحومة ASTM A106 وA53 −12.5% على سمك الجدار (أي يمكن أن يكون الجدار أرق بنسبة تصل إلى 12.5% من القيمة الاسمية في أي نقطة). وهذا يعني أن أنبوب الحائط مقاس 10 مم يمكن أن يكون له قياس محلي شرعي يبلغ 8.75 مم ويظل ملتزمًا. عندما يستخدم التصميم الخاص بك سمك الجدار الاسمي كحدود للضغط، فإن البدل الهندسي لهذا التسامح هو جزء من هامش التصميم. إذا كانت حساباتك ضيقة، فحدد جدولًا أكثر ثقلاً أو أضف بدل تآكل MT.
3. المعايير الرئيسية لأنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة
معيار
ASME المكافئ
للنوع
الأقصى لدرجة حرارة الخدمة
للاستخدام الأساسي
أستم A106 ج.ب
SA-106 ج.ر.ب
سلس فقط
1000 درجة فهرنهايت (538 درجة مئوية)
المصافي ومحطات الطاقة وأنابيب المعالجة
ASTM A53 النوع S
SA-53 النوع S
سلس فقط
450 درجة فهرنهايت (232 درجة مئوية)
الميكانيكية العامة والضغط
أستم A333 Gr.6
SA-333 Gr.6
سلس + ملحومة
-50 درجة فهرنهايت (−46 درجة مئوية) دقيقة
خدمة درجات الحرارة المنخفضة
أستم A335 P11/P22
SA-335 P11/P22
سلس فقط
1100-1200 درجة فهرنهايت (593-649 درجة مئوية)
سبائك الصلب ذات درجة حرارة عالية جدًا
API 5L SMLS
—
سلس فقط
~300 درجة فهرنهايت (149 درجة مئوية)
خطوط أنابيب النفط والغاز
4. مقارنة الدرجات - A106، A53، API 5L
درجة
الشد (الحد الأدنى)
العائد (الحد الأدنى)
الكربون (الحد الأقصى)
السيليكون (الحد الأدنى)
الميزة الرئيسية
A106 الصف أ
330 ميجا باسكال
205 ميجا باسكال
0.25%
0.10%
ليونة عالية للتشكيل
A106 الصف ب
415 ميجا باسكال
240 ميجا باسكال
0.30%
0.10%
درجة الحرارة العالية القياسية
A106 الصف ج
485 ميجا باسكال
275 ميجا باسكال
0.35%
0.10%
أعلى قوة CS سلس
A53 الصف ب (النوع S)
415 ميجا باسكال
240 ميجا باسكال
0.30%
0.10%
الضغط العام، الحد الأدنى لدرجة الحرارة
API 5L الصف ب
415 ميجا باسكال
245 ميجا باسكال
0.28%
—
خدمة خطوط الأنابيب، PSL1/PSL2
API 5L X52 SMLS
460 ميجا باسكال
360 ميجا باسكال
0.28%
—
خط أنابيب الضغط المتوسط
API 5L X65 SMLS
535 ميجا باسكال
450 ميجا باسكال
0.28%
—
نقل الغاز عالي الضغط
5. الأبعاد والجداول وسمك الجدار
تتوافق أبعاد الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة مع ASME B36.10M. النطاق الكامل للجدول الزمني من SCH 10 إلى الجدول 160 وXXH (الثقيل المزدوج الإضافي) متاح بسلاسة. ليست كل الجداول متاحة تجاريًا بجميع الأحجام — الجداول الثقيلة (SCH 120، 160، XXH) متاحة بسهولة أكبر بأقطار أصغر (NPS 1 إلى NPS 8).
NPS
OD (مم)
SCH 40 WT (مم)
SCH 80 WT (مم)
SCH 160 WT (مم)
XXH WT (مم)
1'
33.4
3.38
4.55
6.35
9.09
1½'
48.3
3.68
5.08
7.14
10.16
2'
60.3
3.91
5.54
8.74
11.07
3'
88.9
5.49
7.62
11.13
15.24
4'
114.3
6.02
8.56
13.49
17.12
6 بوصة
168.3
7.11
10.97
18.26
21.95
8'
219.1
8.18
12.70
23.01
22.23
10'
273.1
9.27
12.70
28.58
25.40
12'
323.9
9.53
12.70
33.32
25.40
6. التسامح – ما يمكن توقعه
تتمتع الأنابيب غير الملحومة بتفاوتات أوسع من المتفجرات من مخلفات الحرب نظرًا لطبيعة عملية الثقب الساخن. يعد فهم هذه التفاوتات أمرًا ضروريًا لتصميم الضغط وتخطيط الفحص:
المعلمة
ASTM A106 / A53 سلسة
المتفجرات من مخلفات الحرب (مرجع)
تحمل OD (NPS ≥ 1½)
±0.75% من القطر الخارجي المحدد
±0.75% من القطر الخارجي المحدد
سمك الجدار (دقيقة)
-12.5% من الوزن الاسمي
−10% من الوزن الاسمي
استقامة
الحد الأقصى 1/8 بوصة لكل 10 أقدام (3.2 ملم لكل 3 أمتار)
نفس
الانحراف (اختلاف WT)
هام - متأصل في العملية
الحد الأدنى - يتم التحكم فيه بالطاحونة
نقطة الهندسة الحرجة - −12.5% WT التسامح إن التفاوت -12.5% في سمك الجدار في الأنابيب غير الملحومة ليس عيبًا - بل هو خاصية تصنيع متوقعة مكتوبة في المعيار. يجب أن تأخذ حسابات تصميم الضغط التي تستخدم سمك الجدار الاسمي في الاعتبار هذا الأمر. يعالج ASME B31.3 هذا الأمر من خلال بدل تحمل المطحنة في معادلة تصميم الضغط. إذا كان تصميمك يستخدم الحد الأدنى لسماكة الجدار، فحدد ذلك صراحةً في أمر الشراء كحد أدنى للأبعاد المضمونة، الأمر الذي سيتطلب من المورد أن يطلب جدارًا اسميًا أثقل لتقديم الحد الأدنى الخاص بك.
7. الملحومة مقابل الملحومة (ERW) - عندما ينطبق كل منهما
عامل
تحديد
المتفجرات من مخلفات الحرب غير الملحومة مقبول
درجة حرارة الخدمة
فوق 400 درجة فهرنهايت (204 درجة مئوية)
أقل من 400 درجة فهرنهايت (204 درجة مئوية)
ضغط التشغيل
ضغط مرتفع جدًا، خدمة حرجة
ضغط متوسط، خدمة التوزيع
H₂S / خدمة الحامض
يفضل للخدمة الحامضة الحرجة
PSL2 المتفجرات من مخلفات الحرب - مقبول
التحميل الدوري
اهتزاز شديد أو تحميل التعب
تحميل معتدل/ثابت
متطلبات مواصفات المشروع
التعليمات البرمجية أو المواصفات سلسة
الكود أو المواصفات تقبل الملحومة
القطر الصغير (NPS ≥ 2')
في كثير من الأحيان أكثر اقتصادا من المتفجرات من مخلفات الحرب
المتفجرات من مخلفات الحرب متاحة ولكنها تنافسية بشكل سلس
القطر الكبير (NPS ≥ 16 بوصة)
LSAW (وليس SMLS) للقطر الخارجي الكبير
LSAW أو SSAW للقطر الخارجي الكبير
يكلف
أعلى (15-35% علاوة على المتفجرات من مخلفات الحرب)
أدنى
البصيرة الهندسية - الخيار السلس في التجويف الصغير بالنسبة لـ NPS 2 وما دونه، غالبًا ما تكون الأنابيب غير الملحومة هي الخيار الافتراضي ليس بسبب متطلبات الضغط ولكن بسبب التكلفة. في الأقطار الصغيرة، يتقلص علاوة السعر للسلاسة مقارنة بمخلفات الحرب القابلة للانفجار بشكل كبير، كما أن بساطة الشراء المتمثلة في طلب كل شيء بشكل سلس (مواصفات مادة واحدة، ومورد واحد) غالبًا ما تفوق التوفير الهامشي في التكلفة الناتج عن التحول إلى مخلفات الحرب من مخلفات الحرب لخطوط الضغط المنخفض. يلتزم العديد من مقاولي EPC بالسلاسة لجميع NPS ≥ 2 في محطات المعالجة بغض النظر عن فئة الضغط.
8. خيارات المعالجة الحرارية
العلاج
عملية
تأثير
متى يتم التحديد
تشطيب ساخن (HF)
كما هو مدرفلة من مطحنة التشطيب فوق درجة حرارة التحول
الحالة القياسية لكل A106
الافتراضي ما لم ينص على خلاف ذلك
تطبيع (ن)
يُعاد التسخين فوق Ac3، ويُبرد بالهواء
الحبوب موحدة، وانخفاض الإجهاد المتبقي
خدمة تعكر، جدار ثقيل، درجة حرارة منخفضة
التبريد والمزاج (كيو تي)
إخماد سريع + تعديل لدرجة الحرارة المحددة
قوة وصلابة أعلى
API 5L أعلى الدرجات (X52+)
تخفيف التوتر (ريال سعودي)
يصلب دون الحرج - الحرارة ثم التبريد البطيء
يقلل من الإجهاد المتبقي دون تغيير الحبوب
أنبوب دقيق، أنبوب مسحوب على البارد
9. التطبيقات حسب الصناعة
أنابيب عمليات التكرير والبتروكيماويات
تعتبر الأنابيب غير الملحومة ASTM A106 Grade B بمثابة العمود الفقري لأنابيب العمليات في التقطير الخام والمعالجات المائية ووحدات التكسير التحفيزي المائع (FCC) والمصلحات. تتطلب درجات الحرارة من 300 درجة فهرنهايت إلى 900 درجة فهرنهايت والضغوط من 150 رطل لكل بوصة مربعة إلى أكثر من 3000 رطل لكل بوصة مربعة الخصائص الموحدة والضغط المسموح به عند درجة الحرارة العالية لأنابيب الفولاذ الكربوني غير الملحومة.
توليد الطاقة
SA-106 Grade B غير الملحومة (تصنيف ASME) هي المادة الأساسية لرؤوس البخار وخطوط الصرف والأنابيب المساعدة في محطات توليد الطاقة بالفحم والغاز بموجب ASME B31.1. حتى 900 درجة فهرنهايت تقريبًا، يبقى الخيار الاقتصادي للفولاذ الكربوني قبل أن يصبح الكروم مولي ضروريًا.
النفط والغاز - مواقع الآبار والمعالجة
تم تحديد أنابيب الخطوط غير الملحومة API 5L (من الدرجة B إلى X65) لتجميع الخطوط وأنابيب مواقع الآبار وتوصيل مرافق المعالجة حيث يجعل ضغط التشغيل أو محتوى H₂S أو محتوى CO₂ المتفجرات من مخلفات الحرب غير مرغوب فيها. يتم استخدام سلس ASTM A106 أو API 5L أيضًا لمشعبات الإنتاج واتصالات أدوات الضغط العالي.
توصيلات الغلايات وأوعية الضغط
تم إدراج الأنابيب غير الملحومة SA-106 في القسم II والقسم الثامن من ASME الخاص بفوهات أوعية الضغط ووصلات الغلاف. يضمن البناء السلس عدم وجود وصلة لحام لتقييمها أو فحصها أو تأهيلها في حدود الضغط - مما يبسط تصميم السفينة وفحصها.
OCTG — الغلاف والأنابيب
غلاف وأنابيب OCTG عالية الجودة (N80، L80، P110، C110، Q125) تحت API 5CT تكون سلسة بشكل حصري تقريبًا. لا يمكن تلبية المجموعة المتطلبة من متطلبات مقاومة الانهيار والتوتر والتآكل في خدمة حفرة البئر بشكل موثوق من خلال أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب في هذه الدرجات.
10. الأسئلة المتداولة
ما هو سلس أنابيب الصلب الكربوني؟
الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة عبارة عن أنابيب يتم تصنيعها بدون وصلة لحام، ويتم إنتاجها عن طريق الثقب الساخن لقضيب فولاذي صلب لتشكيل أنبوب مجوف. إن عدم وجود لحام يعني خصائص ميكانيكية موحدة حول المحيط الكامل، مما يجعله الخيار المفضل للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية والخدمة المسببة للتآكل حيث يمكن أن يكون خط اللحام نقطة ضعف.
ما هي معايير ASTM التي تغطي أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة؟
تشمل المعايير الأساسية ASTM A106 (خدمة الضغط في درجة الحرارة العالية حتى 1000 درجة فهرنهايت)، وASTM A53 Type S (الخدمة الميكانيكية العامة وخدمة الضغط)، وASTM A333 (خدمة درجة الحرارة المنخفضة)، وASTM A335 (سبائك الفولاذ لخدمة درجة الحرارة العالية جدًا). بالنسبة لخدمة خطوط الأنابيب، يغطي API 5L السلس الدرجات من الدرجة B حتى X80.
ما هو أنبوب SMLS؟
SMLS هو اختصار الصناعة للأنابيب غير الملحومة. وسوف تراه على شهادات المطاحن وأوامر الشراء ومواصفات المشروع. تشير أنابيب SMLS والأنابيب غير الملحومة وأنابيب الفولاذ الكربوني غير الملحومة إلى نفس المنتج - الأنابيب المصنعة بدون وصلة لحام من مادة خام مثقوبة على الساخن.
متى يجب علي تحديد الأنابيب غير الملحومة بدلاً من المتفجرات من مخلفات الحرب؟
حدد السلس عندما: تتجاوز درجة حرارة الخدمة 400 درجة فهرنهايت، أو يحتوي السائل على H₂S أو يكون شديد التآكل، أو يخضع النظام لتحميل أو اهتزاز دوري شديد، أو تتطلب مواصفات مشروعك سلسًا، أو يكون الأنبوب في خدمة حدود الضغط الحرجة. بالنسبة لتوزيع الضغط المتوسط، والمرافق، والخدمات الصناعية العامة، فإن المتفجرات من مخلفات الحرب مكافئة من الناحية الفنية وأقل تكلفة بشكل ملحوظ.
ما هو تحمل سمك الجدار للأنابيب غير الملحومة؟
تحمل الأنابيب غير الملحومة ASTM A106 وA53 نسبة تسامح أقل من −12.5% على سمك الجدار. وهذا يعني أن الجدار الذي يبلغ سمكه 10 مم يمكن أن يصل سمكه إلى 8.75 مم محليًا ويظل ضمن المواصفات. يجب أن تأخذ حسابات تصميم الضغط في الاعتبار هذا التسامح. إذا كان تصميمك يتطلب حدًا أدنى مضمونًا للجدار، فقم بتحديده صراحةً في أمر الشراء.
طلب أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة - أنابيب الصلب ZC
تقوم شركة ZC Steel Pipe بتصنيع وتصدير أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة إلى ASTM A106، وA53، وAPI 5L من مطحنة مدينة Hai'an الخاصة بنا. الأحجام NPS ½ إلى NPS 24، SCH 20 إلى XXH، الدرجات من B إلى X65. اختبارات منتصف المدة الكاملة، وشهادة المعالجة الحرارية، والاختبار الهيدروستاتيكي، والتفتيش من طرف ثالث. مشاريع نشطة في أفريقيا والشرق الأوسط وأمريكا الجنوبية.
