يمكن تقسيم الأنابيب إلى أنابيب معدنية وأنابيب غير معدنية. وتنقسم الأنابيب المعدنية أيضًا إلى أنواع حديدية وغير حديدية. تتكون المعادن الحديدية بشكل أساسي من الحديد، بينما لا تتكون المعادن غير الحديدية من الحديد. أنابيب الفولاذ الكربوني وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ وأنابيب الكروم والموليبدينوم وأنابيب الحديد الزهر كلها أنابيب معدنية حديدية مع الحديد كمكون رئيسي. أنابيب النيكل وسبائك النيكل، وكذلك أنابيب النحاس، هي أنابيب غير حديدية. تسمى الأنابيب البلاستيكية والأنابيب الخرسانية والأنابيب المبطنة بالبلاستيك والأنابيب المبطنة بالزجاج والأنابيب المبطنة بالخرسانة وغيرها من الأنابيب الخاصة التي يمكن استخدامها لأغراض خاصة بالأنابيب غير المعدنية. تُعد أنابيب المعادن الحديدية أكثر الأنابيب استخدامًا في صناعة الطاقة؛ وتستخدم أنابيب الفولاذ الكربوني على نطاق واسع. تحكم معايير ASTM وASME مجموعة متنوعة من الأنابيب ومواد الأنابيب المستخدمة في صناعة العمليات.
يُعد الفولاذ الكربوني أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا في الصناعة، حيث يمثل أكثر من 90% من إجمالي إنتاج الفولاذ. وبناءً على محتوى الكربون، يتم تقسيم الفولاذ الكربوني إلى ثلاث فئات:
في الفولاذ المسبوك، يتم استخدام نسب مختلفة من عناصر السبائك لتحقيق الخصائص المرغوبة (المحسنة) مثل قابلية اللحام، والصلابة، وقابلية التشغيل، والقوة، وقابلية التصلب، ومقاومة التآكل، وما إلى ذلك. فيما يلي بعض عناصر السبائك الأكثر استخدامًا وأدوارها:
الفولاذ المقاوم للصدأ هو فولاذ سبائك يحتوي على نسبة كروم تبلغ 10.5٪ (كحد أدنى). يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة استثنائية للتآكل بسبب تكوين طبقة رقيقة جدًا من Cr2O3 على السطح. تُعرف هذه الطبقة أيضًا بالطبقة السلبية. ستؤدي زيادة كمية الكروم إلى تحسين مقاومة المادة للتآكل بشكل أكبر. بالإضافة إلى الكروم، تتم إضافة النيكل والموليبدينوم لإضفاء الخصائص المرغوبة (أو المحسنة). يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا على كميات متفاوتة من الكربون والسيليكون والمنجنيز. يتم تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ على النحو التالي:
بالإضافة إلى الدرجات المذكورة أعلاه، هناك بعض الدرجات المتقدمة (أو الدرجات الخاصة) من الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة أيضًا في الصناعة وهي:
تحتوي فولاذ الأدوات على نسبة عالية من الكربون (0.5% إلى 1.5%). يوفر محتوى الكربون العالي صلابة وقوة أعلى. يستخدم هذا الفولاذ بشكل أساسي في صنع الأدوات والقوالب. يحتوي فولاذ الأدوات على كميات متفاوتة من التنغستن والكوبالت والموليبدينوم والفاناديوم لزيادة مقاومة المعدن للحرارة والتآكل بالإضافة إلى المتانة. هذا يجعل فولاذ الأدوات مثاليًا لقطع وحفر الأدوات.
تُستخدم هذه الأنابيب على نطاق واسع في صناعة العمليات. وتبدو تسميات ASTM وASME للأنابيب مختلفة، ولكن درجات المواد هي نفسها. على سبيل المثال:
إن تركيب المواد وخصائصها في أكواد ASME وASTM متطابقة باستثناء الاسم. تبلغ قوة الشد لـ ASTM A 106 Gr A 330 ميجا باسكال، وASTM A 106 Gr B 415 ميجا باسكال، وASTM A 106 Gr C 485 ميجا باسكال. أنبوب الفولاذ الكربوني الأكثر استخدامًا هو ASTM A 106 Gr B. يوجد بديل لـ ASTM A 106 Gr A 330 ميجا باسكال، وهو ASTM A 53 (المجلفن بالغمس الساخن أو أنبوب الخط)، وهو أيضًا درجة مستخدمة على نطاق واسع في أنابيب الفولاذ الكربوني للأنابيب. يتوفر أنبوب ASTM A 53 في درجتين:
ينقسم أنبوب ASTM A 53 إلى ثلاثة أنواع - النوع E (ERW - ملحومة بالمقاومة)، والنوع F (الفرن واللحام الطرفي)، والنوع S (بدون درزات). في النوع E، يتوفر كل من ASTM A 53 Gr A وASTM A 53 Gr B. في النوع F، يتوفر ASTM A 53 Gr A فقط، بينما في النوع S، يتوفر أيضًا ASTM A 53 Gr A وASTM A 53 Gr B. تشبه قوة الشد لأنبوب ASTM A 53 Gr A قوة ASTM A 106 Gr A عند 330 ميجا باسكال. تشبه قوة الشد لأنبوب ASTM A 53 Gr B قوة ASTM A 106 Gr B عند 415 ميجا باسكال. يغطي هذا أنابيب الفولاذ الكربوني المستخدمة على نطاق واسع في صناعة العمليات.
تُسمى أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر استخدامًا في صناعة المعالجة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. السمة الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هي أنه غير مغناطيسي أو بارامغناطيسي. هناك ثلاث مواصفات مهمة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هي:
هناك 18 درجة في هذه المواصفة، منها 304 L هو الأكثر استخدامًا. الفئة الشائعة هي 316 L بسبب مقاومتها العالية للتآكل.ASTM A 312 (ASME SA 312) للأنابيب التي يبلغ قطرها 8 بوصات أو أقل. يشير الحرف "L" مع الدرجة إلى أنها تحتوي على نسبة منخفضة من الكربون، مما يحسن قابلية اللحام لدرجة الأنابيب.
تنطبق هذه المواصفة على الأنابيب الملحومة ذات القطر الكبير. جداول الأنابيب المشمولة في هذه المواصفة هي الجدول 5S والجدول 10.
قابلية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بتمدد حراري أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي أو المارتنسيتي. ونظرًا لمعامل التمدد الحراري العالي والتوصيل الحراري المنخفض للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فقد يحدث تشوه أو انحناء أثناء اللحام. والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عرضة للتصلب والتشقق الناتج عن التسييل. لذلك، يجب توخي الحذر عند اختيار مواد الحشو وعمليات اللحام. لا يُنصح باستخدام اللحام بالقوس المغمور (SAW) عند الحاجة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بالكامل أو اللحامات ذات المحتوى المنخفض من الفريت. الجدول (الملحق 1) هو دليل لاختيار سلك الحشو أو القطب الكهربائي المناسب بناءً على المادة الأساسية (للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي).
تعتبر أنابيب الكروم والموليبدينوم مناسبة لخطوط الخدمة ذات درجات الحرارة المرتفعة لأن قوة الشد لأنابيب الكروم والموليبدينوم تظل دون تغيير أثناء درجات الحرارة المرتفعة. يجد الأنبوب تطبيقًا في محطات الطاقة والمبادلات الحرارية وما شابه ذلك. الأنبوب حاصل على شهادة ASTM A 335 في عدة درجات:
تُستخدم أنابيب الحديد الزهر في مكافحة الحرائق والصرف الصحي والصرف الصحي والأعمال الشاقة (تحت الأعمال الشاقة) والسباكة تحت الأرض وغيرها من الخدمات. درجات أنابيب الحديد الزهر هي:
تُستخدم أنابيب الحديد المطاوع في الأنابيب تحت الأرض لخدمات مكافحة الحرائق. تتميز أنابيب دور بأنها صلبة بسبب وجود السيليكون. تُستخدم هذه الأنابيب في خدمة الأحماض التجارية، حيث تُظهر الدرجة مقاومة للأحماض التجارية، ومعالجة المياه التي تتخلص من النفايات الحمضية.
حصل نيرمال سوريندران مينون على درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية من جامعة آنا، تاميل نادو، الهند في عام 2005 ودرجة الماجستير في إدارة المشاريع من الجامعة الوطنية في سنغافورة في عام 2010. وهو يعمل في صناعة النفط والغاز والبتروكيماويات. وهو يعمل حاليًا كمهندس ميداني في مشروع تسييل الغاز الطبيعي المسال في جنوب غرب لويزيانا. وكجزء من تنفيذ المشروع، تشمل اهتماماته تنظيف نظام الأنابيب ومنع الخسائر لمرافق تسييل الغاز الطبيعي المسال.
حصل أشيش على درجة البكالوريوس في الهندسة ولديه أكثر من 20 عامًا من الخبرة الواسعة في الهندسة وضمان الجودة / مراقبة الجودة وتأهيل الموردين / مراقبتهم والمشتريات وتخطيط موارد التفتيش واللحام والتصنيع والبناء والتعاقد من الباطن.
غالبًا ما تقع عمليات النفط والغاز في مواقع بعيدة عن المقر الرئيسي للشركة. والآن، أصبح من الممكن مراقبة تشغيل المضخات وتنظيم البيانات الزلزالية وتحليلها وتتبع الموظفين في جميع أنحاء العالم من أي مكان تقريبًا. وسواء كان الموظفون في المكتب أو خارج المدينة، فإن الإنترنت والتطبيقات ذات الصلة تمكن من تدفق المعلومات والتحكم فيها بشكل متعدد الاتجاهات أكثر من أي وقت مضى.
اشترك في نشرة OILMAN Today، وهي نشرة إخبارية نصف شهرية يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك وتحتوي على كل ما تحتاج إلى معرفته حول أخبار أعمال النفط والغاز والأحداث الجارية ومعلومات الصناعة.