قد تمكّن مواصفات مثل ASTM (الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد) الخاصة بأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأفراد من تحديد متانة الأنابيب وموثوقيتها ومقاومتها للتآكل. المواصفات الأكثر طلبًا على نطاق واسع هي ASTM A312 و ASTM A778. ويُستخدم هذان النوعان أثناء تصنيع أنابيب الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. ستعلمك هذه الورقة بالاختلافات بين ASTM A312 و A778 لمساعدتك على اتخاذ قرار مستنير عندما يتعلق الأمر بما تحتاجه.
نظرة عامة على ASTM A312
يتم تحديد أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ التي تحتوي على أنابيب غير ملحومة وغير ملحومة ذات درزات مستقيمة وملحومة على التماس مستقيمة، وهي من الأوستنيتي المشغولة على البارد بشكل كبير في ASTM A312. يمكن استخدام هذه الأنابيب في صناعات النفط والغاز وتوليد الطاقة والصناعات البتروكيماوية لأنها تتمتع بقوة ممتازة ومقاومة للتآكل. يتم تصنيع أنابيب ASTM A312 عن طريق التشكيل على الساخن والشغل على البارد واللحام، وتزيد المعالجة الحرارية الإضافية من قوتها.
نظرة عامة على ASTM A778
يتم لحام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير الملدنة والمحددة في ASTM A778. هذه الأنابيب لها تطبيقات في الصناعات ذات الضغط المنخفض والصناعات غير الحرجة المسببة للتآكل. يتم إعداد معايير مختلفة من الأنابيب 304 و 304L و 316 و 316L باستخدام اللحام بالانصهار الكهربائي. تُستخدم هذه الأنابيب بجميع هذه المواصفات في معالجة الأغذية ومعالجة المياه والهياكل المعمارية.
الاختلافات بين ASTM A312 و A778
يوجد العديد من الاختلافات بين ASTM A312 و ASTM A778. وهذه الاختلافات هي كما يلي:
- التركيب المادي
الفرق الرئيسي هو المادة المستخدمة في تصنيع الأنواع الرئيسية من أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. يُصنع ASTM A312 من سبيكة من الكروم والنيكل بمحتوى منخفض جدًا من الكربون. تستخدم ASTM A778 التيتانيوم للتثبيت. جميع الدرجات، مثل 304 و304L و304L و316 و316L، مصنوعة من هذه المواد. A312 هو أنبوب مشغول على البارد بشدة ويتمتع بقوة إضافية بسبب محتوى الكربون في تصنيعه. من ناحية أخرى، لا يتطلب A778 العمل على البارد.
عملية التصنيع
تختلف عملية التصنيع لكل من A312 و A778، حيث إن لهما مواصفات مختلفة. يتم استخدام الدرفلة على الساخن والبارد والبثق واللحام لتصنيع ASTM A312. في الوقت نفسه، يتم استخدام الانصهار الكهربائي لصنع A778، مما يجعل المنتج النهائي أكثر شدًا وموثوقية. يتطلب A312 معالجة حرارية بعد اللحام للتشطيب الشامل، بينما لا يتطلب A778 مثل هذه المعالجة لتعزيز قوته.
التلدين
العملية المستخدمة لزيادة ليونة ومرونة A312 و A778. عملية معدنية يتم فيها تسخين المادة عند درجة حرارة محددة وتثبيتها عند درجة الحرارة تلك لفترة، ثم تبريدها بمعدل محكوم. يتطلب A312 التلدين النهائي للأنابيب الملحومة والمشكلة على البارد. ستعمل هذه العملية على تقليل الإجهاد المتبقي الذي لا يكون عادةً شرطًا في A778، إلا إذا طلب العميل ذلك. توفر هذه العملية خصائص مقاومة للتآكل لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.
معايير الاختبار
يمكن للاختبارات المختلفة تقييم جودة وقوة ومتانة المواد المستخدمة في التصنيع. تتطلب ASTM A312 اختبارات صارمة، مثل:
- الاختبارات الهيدروستاتيكية
- اختبارات الشد واختبارات التسطيح
- اختبار الانحناء
على الرغم من أن ASTM A778 لا تتطلب مثل هذا الاختبار، إلا أنها تتطلب فقط:
- الاختبار الهيدروستاتيكي
- الاختبارات غير المتلفة
الخواص الميكانيكية
يُفضل استخدام A312 في تطبيقات الضغط العالي نظرًا لقوته الميكانيكية الأكبر من A778. يمكن أن يتحمل ASTM A312 درجات الحرارة والضغوط العالية، في حين أن A778 مناسب بشكل أفضل للمهام منخفضة الضغط.
| الخصائص | A312 | A778 |
| قوة الشد | 515 ميجا باسكال إلى 690 ميجا باسكال | 365 ميجا باسكال إلى 515 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع | 205 ميجا باسكال | الحد الأدنى 205 ميجا باسكال (30 كسي). |
| الاستطالة | بضع درجات من الاستطالة | درجة محددة تحت المعالجة الحرارية |
سُمك الجدار والتفاوتات المسموح بها
إن التفاوت المسموح به للأبعاد، وخاصةً سُمك الجدار والبيضوية، أكثر صرامة مع أنابيب ASTM A312. ومن شأن هذه التفاوتات المتقاربة أن توفر إدارة محسنة للضغط والقوة الميكانيكية.
| الخصائص | A312 | A778 |
| سُمك الجدار | ±10% من سمك الجدار المحدد | 0.062 بوصة (1.5 مم) إلى 0.500 بوصة (12.5 مم) |
| القطر الخارجي (OD) | ± 0.1% من OD المحدد | أبعاد ODs من 3 بوصة (75 مم) إلى 48 بوصة. |
التكلفة
تعتمد تكلفة المنتج على المادة الخام المستخدمة في التصنيع. حيث أن A778 أرخص بكثير من A312. أما A312 فهو غالي الثمن بسبب
- سبائك الكروم مكلفة للغاية وتتطلب مواد خام عالية الجودة
- عمليات التصنيع معقدة للغاية
- المعالجة الحرارية والاختبار مطلوبان
التطبيقات
يمكن استخدام A312 و A778 في مختلف الصناعات:
| A312 | A778 |
| مصانع البتروكيماويات | مصانع معالجة المواد الكيميائية والغذائية |
| البخار والمبادلات الحرارية | أنظمة معالجة المياه والسباكة |
| أوعية الضغط | الأنابيب الإنشائية والزخرفية |
| المصافي والمراجل | أنظمة نقل السوائل ذات الضغط المنخفض |
عند الاختيار بين A312 و A778، يتم استيفاء المتطلبات المحددة، مثل القوة الميكانيكية أو الضغط. يستخدم A312 عندما تحتاج الشركة المصنعة إلى قوة ميكانيكية عالية. أفضل خيار للاستخدام عند الحاجة إلى ضغط منخفض هو A778.
الخاتمة
يعتمد استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A312 أو ASTM A778 على الاستخدام المقصود. يتم إنشاء الظروف المثالية التي يمكن في ظلها استخدام أنابيب ASTM A312 من خلال بيئة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية. تؤدي ASTM A312 أداءً جيدًا في مثل هذه البيئات القاسية نظرًا لصلابتها ومقاومتها للتآكل والعديد من نقاط القوة الأخرى في بيئات الاختبار والإنتاج الصناعي. وبالمقارنة، يعتبر ASTM A778 أرخص ثمناً، وبالتالي فهو مناسب جداً في تطبيقات الضغط المنخفض. كما أنها مناسبة أيضًا للتطبيقات ذات الأغراض العامة حيث لا تتطلب هذا النوع من القوة، ولكنها قد تتطلب فقط بعض الاختبارات المكثفة. لتلبية هذه الاحتياجات الخاصة، يجب عليك التفكير في إمكانية التعاقد مع مهندس أو مزود معتمد. سيضمن ذلك اختيار المعيار الصحيح، والذي سيكون أقل خطورة وأقل تكلفة.