تمثل الأنابيب الفولاذية الملحومة غالبية البنية التحتية لخطوط الأنابيب في العالم - بدءًا من أنابيب توزيع الغاز ذات القطر الصغير وحتى ممرات النقل عبر البلاد بقطر 48 بوصة. تنتج ثلاث عمليات تصنيع متميزة ثلاثة أنواع مختلفة من الأنابيب، لكل منها نطاق القطر الخاص بها، وإمكانية الضغط، وملف التكلفة، والتطبيق المناسب: ERW (اللحام بالمقاومة الكهربائية)، وLSAW (اللحام بالقوس الطولي المغمور)، وSSAW (اللحام بالقوس المغمور الحلزوني). لا يؤثر اختيار النوع الخاطئ للمشروع على التكلفة فحسب، بل يمكن أن يؤثر أيضًا على الامتثال للتعليمات البرمجية ومتطلبات الفحص والنزاهة على المدى الطويل.
تقوم شركة ZC Steel Pipe بتصنيع وتصدير جميع الأنواع الثلاثة من أنابيب الخطوط الملحومة إلى API 5L PSL1 وPSL2، في الدرجات من X52 إلى X80، مع خيارات طلاء FBE و3LPE و3LPP. نحن نقوم بتوريد مشاريع خطوط الأنابيب في جميع أنحاء أفريقيا والشرق الأوسط وأمريكا الجنوبية. يشرح هذا الدليل كيفية صناعة كل نوع، وما هو المناسب له، وكيفية الاختيار بينهما لمشروعك.
محتويات
الأنواع الثلاثة لأنابيب الصلب الملحومة
أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب - العملية والمواصفات والتطبيقات
أنابيب LSAW - العملية والمواصفات والتطبيقات
أنابيب SSAW - العملية والمواصفات والتطبيقات
المتفجرات من مخلفات الحرب مقابل LSAW مقابل SSAW - مقارنة كاملة
الملحومة مقابل الأنابيب غير الملحومة
درجات API 5L لأنابيب الخطوط الملحومة
خيارات الطلاء لأنابيب الخط الملحومة
كيفية الاختيار: الاختيار عن طريق التطبيق
التعليمات
1. الأنواع الثلاثة لأنابيب الصلب الملحومة
تبدأ جميع الأنابيب الفولاذية الملحومة من الفولاذ المسطح - إما لفائف/شريط أو صفيحة ثقيلة - والتي يتم تشكيلها على شكل أسطوانة ويتم لحامها على طول خط التماس. تختلف عمليات التصنيع الثلاثة في كيفية تشكيل الفولاذ، وكيفية توجيه خط اللحام، وما هو نطاق القطر وسمك الجدار الذي يمكن أن تنتجه.
المتفجرات من مخلفات الحرب - المقاومة الكهربائية الملحومة
المادة الأولية:
لفائف / شريط مدرفلة على الساخن
اتجاه التماس:
طولي (مستقيم)
طريقة اللحام:
المقاومة الكهربائية عالية التردد
نطاق القطر الخارجي:
½' – 24' (21–610 ملم)
سمك الجدار:
يصل إلى ~16 ملم
درجات API 5L:
X42 - X70
LSAW - اللحام الطولي بالقوس المغمور
المادة الأولية:
لوحة ثقيلة
اتجاه التماس:
طولي (مستقيم)
طريقة اللحام:
اللحام بالقوس المغمور (SAW) – من الداخل + الخارج
نطاق القطر الخارجي:
16 بوصة – 56 بوصة (406-1422 ملم)
سمك الجدار:
6 – 40 ملم
درجات API 5L:
X52 - X80
SSAW - اللحام بالقوس المغمور الحلزوني
المادة الأولية:
لفائف / شريط مدرفلة على الساخن
اتجاه التماس:
حلزوني (حلزوني)
طريقة اللحام:
اللحام بالقوس المغمور (SAW) – من الداخل + الخارج
نطاق القطر الخارجي:
16 بوصة – 100 بوصة+ (406–2540 ملم)
سمك الجدار :
6 – 25 ملم
درجات API 5L:
X42 - X70
2. أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب - العملية والمواصفات والتطبيقات
2.1 عملية التصنيع
يتم إنتاج أنابيب ERW على مطحنة التشكيل المستمر. يتم فك شريط الفولاذ المدلفن على الساخن وتشكيله تدريجيًا من خلال سلسلة من حوامل اللف في مقطع عرضي دائري. يتم تجميع حافتي الشريط معًا ولحامهما باستخدام مقاومة كهربائية عالية التردد - ولا يتم استخدام أي معدن حشو. يخلق التيار الكهربائي حرارة موضعية مكثفة عند واجهة التماس، ويتم تشكيل الحواف معًا تحت ضغط ميكانيكي لتشكيل اللحام.
يتم بعد ذلك معالجة منطقة اللحام بالحرارة (معالجة حرارية طبيعية أو معالجة حرارية لكامل الجسم للحصول على درجات أعلى) لاستعادة المتانة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. بالنسبة لـ PSL2 والدرجات الأعلى، يتم فحص منطقة التماس اللحام بنسبة 100% عن طريق اختبار الموجات فوق الصوتية قبل مغادرة الأنبوب للمطحنة.
2.2 المواصفات الرئيسية
المعلمة
أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب
نطاق التطوير التنظيمي
½' – 24' (21.3 – 610 ملم)
سمك الجدار
عادة 2.8 - 16 ملم
درجات API 5L
X42، X46، X52، X56، X60، X65، X70
مستويات البولندي
PSL1 وPSL2
نوع التماس
طولي — التماس مستقيم
طول الأنبوب القياسي
6 م (R1)، 11-12 م (R2/R3)
لحام تجربة الاقتراب من الموت (PSL2)
100% UT من التماس اللحام إلزامي
المعيار المطبق
أبي 5L / إسو 3183
2.3 التطبيقات
خطوط تجميع النفط والغاز (2'-12' الأكثر شيوعاً)
أنابيب توزيع الغاز والخطوط الجانبية
أنابيب إمدادات المياه والري
غلاف وأنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب لآبار النفط (API 5CT)
الأنابيب الهيكلية والميكانيكية
خطوط نقل قصيرة المدى عند ضغط معتدل
ملاحظة الشراء - المعالجة الحرارية لدرز اللحام ERW ليست اختيارية للدرجات العالية بالنسبة لـ X60 وما فوق، يتطلب API 5L معالجة حرارية لمنطقة التماس اللحام ERW لاستعادة المتانة بعد اللحام. هذه عملية مطحنة - لا يمكن تعديلها وتحديثها. عند شراء أنابيب ERW في X60 أو X65، تأكد دائمًا على MTC من إجراء تسوية التماس أو المعالجة الحرارية لكامل الجسم. يمكن أن يكون اللحام غير المعالج في أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب عالية الجودة أكثر صلابة وصلابة من جسم الأنبوب، مما يخلق منطقة فشل تفضيلية في الخدمة. يرى:
تحليل وضع الفشل: تآكل اللحام التفضيلي وشقوق سحاب المتفجرات من مخلفات الحرب →
3. أنابيب LSAW - العملية والمواصفات والتطبيقات
3.1 عملية التصنيع
يتم إنتاج أنابيب LSAW من ألواح فولاذية ثقيلة - وليس لفائف - باستخدام إحدى عمليتي التشكيل: UOE (U-ing، O-ing، Expansion) أو JCOE (J-ing، C-ing، O-ing، Expansion). في كلتا العمليتين، يتم تشكيل لوحة واحدة تدريجيًا على شكل أنبوب ويتم لحامها على طول خط التماس الطولي باستخدام اللحام القوسي المغمور (SAW) - أولاً من الداخل، ثم من الخارج. يتم بعد ذلك توسيع الأنبوب ميكانيكيًا لتحقيق تفاوتات دقيقة في الأبعاد.
إن استخدام اللوحة الثقيلة كمواد أولية يسمح لـ LSAW بتحقيق سماكة جدار أكبر بكثير من ERW أو SSAW. تنتج عملية SAW ذات المرور المزدوج (الداخل + الخارج) لحامًا مخترقًا بالكامل وعالي الجودة ويتم فحصه بنسبة 100% بواسطة UT والتصوير الشعاعي.
3.2 المواصفات الرئيسية
المعلمة
أنبوب LSAW
نطاق التطوير التنظيمي
16 بوصة – 56 بوصة (406 – 1422 ملم)
سمك الجدار
6 - 40 ملم
درجات API 5L
X52، X56، X60، X65، X70، X80
مستويات البولندي
PSL1 وPSL2
نوع التماس
طولي — التماس مستقيم
عملية التشكيل
UOE أو JCOE
اللحام في الاقتراب من الموت
100% UT + تصوير شعاعي لدرزة اللحام
المعيار المطبق
أبي 5L / إسو 3183
3.3 التطبيقات
خطوط أنابيب نقل الغاز البرية ذات الضغط العالي
خطوط نقل النفط الخام والمنتجات (قطر كبير)
خطوط التدفق البحرية وخطوط أنابيب التصدير
خطوط الأنابيب تحت سطح البحر (مع الطلاء المناسب)
خطوط أنابيب لمسافات طويلة عالية الإنتاجية (X70، X80).
خطوط أنابيب الخدمة الحامضة (PSL2 + الملحق H)
Engineering Insight — UOE vs JCOE لأنابيب LSAW تنتج UOE وJCOE أنابيب مكافئة وظيفيًا ولكنها تختلف في المعدات الرأسمالية وتسلسل التشكيل. UOE هي عملية أسرع وذات حجم أكبر وتستخدمها أكبر مصانع LSAW على مستوى العالم. تتميز JCOE بأنها أكثر مرونة - يمكنها إنتاج نطاق أوسع من الأقطار وسمك الجدار على نفس المعدات، مما يجعلها العملية المفضلة للطلبات المتخصصة بما في ذلك الجدران الثقيلة جدًا أو الأقطار غير القياسية. بالنسبة لمعظم مواصفات المشروع، فإن UOE وJCOE قابلان للتبديل وكلاهما مقبول بموجب API 5L. إذا كانت مواصفات مشروعك تميز بينهما، فتحقق من قدرة المطحنة قبل الطلب.
يتم إنتاج أنابيب SSAW عن طريق تشكيل شريط فولاذي مدلفن على الساخن بشكل حلزوني بزاوية حلزونية يمكن التحكم فيها ولحام التماس الحلزوني الناتج باستخدام اللحام القوسي المغمور - مرة أخرى، عبر الممرات الداخلية والخارجية. نظرًا لأن قطر الأنبوب يتم تحديده بواسطة الزاوية الحلزونية بدلاً من عرض الشريط، فإن عرض الشريط الواحد يمكن أن ينتج نطاقًا من أقطار الأنابيب عن طريق ضبط زاوية التشكيل. هذه المرونة تجعل SSAW الطريق الأكثر اقتصادية للأقطار الكبيرة جدًا.
يعتبر التماس الحلزوني أطول من التماس الطولي لنفس طول الأنبوب، مما يعني طول لحام أكبر لكل أنبوب - والمزيد من تجربة الاقتراب من الموت المطلوبة لكل أنبوب بناءً على أوامر PSL2. وتعني الهندسة الحلزونية أيضًا أن إجهاد الطوق في جدار الأنبوب ليس متعامدًا مع خط اللحام، مما يؤثر على سلوك الكلال مقارنةً بأنبوب التماس الطولي.
4.2 المواصفات الرئيسية
المعلمة
SSAW الأنابيب
نطاق التطوير التنظيمي
16 بوصة – 100 بوصة+ (406 – 2540 ملم)
سمك الجدار
6 – 25 ملم
درجات API 5L
X42، X46، X52، X56، X60، X65، X70
مستويات البولندي
PSL1 وPSL2
نوع التماس
حلزوني (دوامة)
لحام تجربة الاقتراب من الموت (PSL2)
100% UT + تصوير شعاعي للدرز الحلزوني
المعيار المطبق
أبي 5L / إسو 3183
4.3 التطبيقات
أنابيب نقل المياه (قطر كبير)
توزيع الغاز ذو الضغط المنخفض إلى المتوسط
خطوط أنابيب النفط البرية ذات القطر الكبير
خطوط الأنابيب الطينية
البنية التحتية والأساسات (الاستخدام الهيكلي)
أنظمة الري والصرف
نقطة الهندسة الحرجة - قيود SSAW للغاز عالي الضغط، بعض أكواد تصميم خطوط الأنابيب ومواصفات مشروع IOC تقيد أو تحظر أنابيب SSAW لنقل الغاز عالي الضغط - خاصة فوق عتبات MAOP معينة أو للتطبيقات الحرجة للتعب مثل الناهضات البحرية وخطوط الأنابيب تحت سطح البحر. تعني هندسة التماس الحلزوني أن الضغط المتعامد على اللحام يختلف حول محيط الأنبوب، مما يؤثر على حسابات عمر الكلال بشكل مختلف عن أنابيب التماس الطولية. تحقق دائمًا من رمز خط الأنابيب المعمول به (ASME B31.8 أو DNV-ST-F101 أو مواصفات الشركة) لمعرفة قيود SSAW قبل تحديده لخدمة الغاز عالي الضغط. يرى:
LSAW vs SSAW: ضغط الطوق ونقل الضغط العالي →
5. المتفجرات من مخلفات الحرب مقابل LSAW وSSAW - مقارنة كاملة
الملكية
المتفجرات من مخلفات الحرب
LSAW
SSAW
نطاق التطوير التنظيمي
½' – 24'
16 بوصة – 56 بوصة
16 بوصة – 100 بوصة+
سمك الجدار الأقصى
~16 ملم
يصل إلى 40 ملم
~25 ملم
اتجاه التماس
طولية
طولية
حلزوني / حلزوني
مادة البداية
لفائف المدرفلة على الساخن
لوحة ثقيلة
لفائف المدرفلة على الساخن
ماكس API 5L الصف
X70
X80
X70
دقة الأبعاد
ممتاز
ممتاز (بعد التوسعة)
جيد - ممكن وجود بيضاوية طفيفة
نقل الغاز عالي الضغط
نعم - OD صغير/متوسط
نعم - يفضل للقطر الخارجي الكبير
مقيد في بعض المواصفات
الملاءمة البحرية / تحت سطح البحر
محدود - OD صغير فقط
الاختيار القياسي
عموما لا تستخدم
خدمة الحامض (PSL2 + الملحق ح)
نعم
نعم
نعم - تحقق من مواصفات المشروع
نقل المياه
قطر صغير
قطر متوسط – كبير
قطر كبير جدًا – المفضل
التكلفة النسبية (نفس OD/WT)
أدنى
أعلى — قسط لوحة ثقيلة
معتدل
مرونة المهلة الزمنية
باختصار - توافر مخزون الملف
أطول - مصادر اللوحة
معتدل
6. الأنابيب الملحومة مقابل الأنابيب غير الملحومة
يعد الاختيار بين الملحومة والسلسة أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا في شراء خطوط الأنابيب. بالنسبة لمعظم تطبيقات خطوط الأنابيب التي يزيد طولها عن 4 بوصات، تكون الأنابيب الملحومة هي الأنابيب الافتراضية - ليس لأن الأنابيب الملحومة غير متوفرة، ولكن لأن الأنابيب الملحومة أكثر اقتصادا، وأكثر توفرًا بأقطار كبيرة، ومتوافقة تمامًا مع التعليمات البرمجية للتطبيق.
عامل اللحام
غير الملحوم
(ERW/LSAW/SSAW)
خطر التماس اللحام
لا شيء - لا التماس
التماس موجود — تجربة الاقتراب من الموت إلزامية (PSL2)
نطاق OD المتاح
عادة ما يصل إلى 24'
ما يصل إلى 100'+ (SSAW)
القدرة على الجدار الثقيل
متفوقة - ما يصل إلى 60+ ملم بالوزن
LSAW يصل إلى 40 ملم؛ المتفجرات من مخلفات الحرب/الصواريخ الصغيرة والمنفجرة أقل
يتم إنتاج جميع أنواع الأنابيب الملحومة الثلاثة وفقًا لمعايير API 5L / ISO 3183 بدرجات متعددة. يعتمد اختيار الدرجة على ضغط التشغيل المطلوب، واقتصاديات سمك الجدار، وبيئة الخدمة - وليس على نوع الأنبوب. يوضح الجدول أدناه الدرجات المتوفرة في كل نموذج ملحوم.
معظم أنابيب الخطوط الملحومة المخصصة للخدمة المدفونة أو تحت سطح البحر تكون مغلفة خارجيًا لمنع التآكل. أنظمة الطلاء الثلاثة الرئيسية هي FBE، و3LPE، و3LPP - كل منها مناسب لنطاقات درجات الحرارة وبيئات الخدمة المختلفة.
FBE - الايبوكسي الانصهار المستعبدين
السُمك:
400-600 ميكرومتر (طبقة واحدة)
أقصى درجة حرارة للخدمة:
~ 80 درجة مئوية متواصلة
الحماية الميكانيكية:
محدودة – طبقة رقيقة
الأفضل لـ:
الأنابيب المدفونة بدرجة حرارة معتدلة؛ التمهيدي ل3LPE/3LPP
المعيار:
CSA Z245.20، DIN 30670
3LPE - بولي إيثيلين ثلاثي الطبقات
السُمك:
2.0-3.5 ملم (3 طبقات)
أقصى درجة حرارة للخدمة:
~ 80 درجة مئوية متواصلة
الحماية الميكانيكية:
ممتازة
الأفضل لـ:
خطوط الأنابيب المدفونة على الشاطئ - الطلاء الأكثر شيوعًا على مستوى العالم
المعيار:
دين 30670، إسو 21809-1
3LPP — مادة البولي بروبيلين ثلاثية الطبقات
السُمك:
2.5-4.5 ملم (3 طبقات)
أقصى درجة حرارة للخدمة:
~110 درجة مئوية متواصلة
الحماية الميكانيكية:
متفوقة
الأفضل لـ:
خطوط الأنابيب البحرية، وتحت سطح البحر، والمدفونة ذات درجة الحرارة العالية
ملاحظة ميدانية - لا تدع تحديد درجة نوع الأنبوب من الأخطاء الشائعة في الشراء وهو تحديد نوع الأنبوب أولاً (على سبيل المثال، 'نريد LSAW') ثم ملاءمة الدرجة حوله. التسلسل الصحيح هو العكس: حدد الدرجة بناءً على تصميمك MAOP وحساب سمك الجدار، ثم حدد نوع الأنبوب بناءً على OD الخاص بك ومواصفات المشروع المطبقة. يتداخل LSAW وSSAW في نطاق 16'–42' — يعتمد الاختيار الصحيح على فئة الضغط، وقيود مواصفات المشروع، وما إذا كنت تبحث عن خدمة الغاز أو المياه. احصل على الهندسة الصحيحة أولاً، ثم حدد طريق التصنيع.
10. الأسئلة المتداولة
ما هي أنواع الأنابيب الفولاذية الملحومة؟
الأنواع الثلاثة الرئيسية هي ERW (اللحام بالمقاومة الكهربائية)، LSAW (اللحام بالقوس المغمور الطولي)، وSSAW (اللحام بالقوس المغمور الحلزوني). يغطي المتفجرات من مخلفات الحرب أقطار صغيرة إلى متوسطة تصل إلى 24 بوصة. يغطي LSAW أنابيب الضغط العالي ذات القطر الكبير من 16 بوصة إلى 56 بوصة. يغطي SSAW أقطار كبيرة جدًا من 16 بوصة إلى 100 بوصة + لخدمة المياه والضغط المتوسط. يتم إنتاج الثلاثة جميعًا وفقًا لمعايير API 5L / ISO 3183.
ما هو الفرق بين أنابيب LSAW وSSAW؟
يتميز LSAW بوصلة طولية مستقيمة، ومصنوع من لوح ثقيل، ويحقق أبعادًا أكثر إحكامًا وسمكًا أعلى للجدار - مما يجعله الخيار المفضل لنقل الغاز عالي الضغط والتطبيقات البحرية. يحتوي SSAW على وصلة حلزونية، وهو مصنوع من لفائف الفولاذ، ويمكنه تحقيق أقطار أكبر بشكل اقتصادي أكثر - مما يجعله الخيار المفضل لنقل المياه ذات القطر الكبير جدًا وتوزيع الغاز منخفض الضغط. بعض مواصفات المشروع تقيد SSAW لخدمة الغاز عالي الضغط.
هل يمكن استخدام الأنابيب الملحومة لنقل الغاز عالي الضغط؟
نعم. يعتبر أنبوب LSAW إلى API 5L PSL2 هو نوع الأنبوب القياسي لنقل الغاز البري عالي الضغط على مستوى العالم. يتم استخدام ERW PSL2 لخطوط الغاز ذات الضغط العالي ذات القطر الأصغر. يتم استخدام SSAW في بعض تطبيقات نقل الغاز ولكن قد يتم تقييده بواسطة رموز خطوط الأنابيب أو مواصفات المشروع لفئات الضغط العالي - تحقق دائمًا من الكود المطبق (ASME B31.8 أو DNV أو مواصفات الشركة) قبل تحديد SSAW للغاز عالي الضغط.
ما هو الفرق بين الأنابيب الملحومة وغير الملحومة؟
لا تحتوي الأنابيب غير الملحومة على وصلة لحام ويتم إنتاجها عن طريق ثقب قطعة صلبة - مما يعطي خصائص موحدة وتوافرًا في الجدران السميكة جدًا. تعتبر الأنابيب الملحومة (ERW، وLSAW، وSSAW) أكثر اقتصادية للأقطار الأكبر وسمك الجدار القياسي، وهي الخيار القياسي لمعظم تطبيقات خطوط الأنابيب التي يزيد طولها عن 4 بوصات. بالنسبة لمعظم تطبيقات خطوط الأنابيب API 5L، فإن أنابيب PSL2 الملحومة مع تجربة الاقتراب من الموت الكاملة تعادل تمامًا السلس من حيث الامتثال للكود وأداء الخدمة.
ما هو الطلاء المستخدم في أنابيب الخطوط الملحومة؟
الطلاءات الخارجية الثلاثة الرئيسية هي FBE (إيبوكسي أحادي الطبقة، حتى 80 درجة مئوية)، 3LPE (ثلاث طبقات من البولي إيثيلين، طلاء خطوط الأنابيب المدفونة على الشاطئ الأكثر شيوعًا)، و3LPP (ثلاث طبقات من البولي بروبيلين، لدرجات حرارة أعلى وخدمة بحرية تصل إلى 110 درجة مئوية تقريبًا). يعتمد الاختيار على درجة حرارة التشغيل، وعمق الدفن، وظروف التربة، وما إذا كان خط الأنابيب بريًا أم تحت سطح البحر.
ما هي درجات API 5L المتوفرة في الأنابيب الملحومة؟
المتفجرات من مخلفات الحرب متاحة في الدرجات X42 حتى X70. يتوفر LSAW في الدرجات من X52 إلى X80 — وهو الشكل الملحوم الوحيد الذي ينتج X80. يتوفر SSAW في الدرجات من X42 إلى X70. يتم إنتاج الثلاثة جميعًا إلى PSL1 أو PSL2، مع وجود PSL2 المطلوب لنقل الغاز، والخدمة الحامضة، ومعظم مواصفات مشروع IOC.
مصدر أنابيب الصلب الملحومة من أنابيب الصلب ZC
تقوم شركة ZC Steel Pipe بتصنيع وتصدير أنابيب خط ERW وLSAW وSSAW إلى API 5L PSL1 وPSL2، في الدرجات من X52 إلى X80، مع خيارات طلاء FBE و3LPE و3LPP. نحن نقوم بتوريد مشاريع خطوط أنابيب النفط والغاز والمياه في جميع أنحاء أفريقيا والشرق الأوسط وأمريكا الجنوبية مع وثائق MTC الكاملة والتفتيش من طرف ثالث.
تتوفر أنابيب الخدمة الحامضة (الملحق H، تم اختبارها بواسطة HIC)، وأنابيب LSAW عالية الإنتاجية (X70، X80)، وSSAW ذات القطر الكبير على أساس الطلب حسب التصنيع. تتوفر سُمك جدار مخصص، ونهايات مشطوفة، وعناصر تحكم كيميائية خاصة بالمشروع.
