آلة التدحرج

تُعتبر درجة الحرارة متغيرًا يُهمَل بسهولة في عمليات ثني الأنابيب. سواءً كانت درجة حرارة الأنبوب نفسه، أو درجة حرارة التشغيل للنظام الهيدروليكي والقالب، فإن أي انحراف عن النطاق الطبيعي سيؤدي مباشرةً إلى ظهور عيوب في الثني. فيما يلي الآليات الرئيسية والمشاكل النموذجية التي توضح كيفية تأثير درجة الحرارة على جودة ثني الأنابيب.

١. انخفاض درجة حرارة الأنبوب → تشققات خارجية

عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة (خاصة في فصل الشتاء)، تقل لدونة المواد مثل الصلب الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ بشكل ملحوظ، وتنخفض نسبة الاستطالة. إذا تم ثني الأنبوب مباشرة دون التسخين المسبق، فإن المنطقة الممتدة على الجزء الخارجي منه تكون عرضة لتجاوز حد التشوه، مما يؤدي إلى ظهور شقوق دقيقة أو حتى شقوق عابرة. ويعتبر هذا أحد العيوب الشائعة في المواسم ذات درجات الحرارة المنخفضة.

الظهور النموذجي: تظهر شقوق صغيرة وكثيفة التوزيع على الجزء الخارجي من الانحناء؛ وفي الحالات الشديدة، ينفصل جدار الأنبوب.

٢. ارتفاع أو انخفاض غير طبيعي في درجة حرارة زيت الهيدروليك → زاوية غير مستقرة، وتجعُّد

ويُعتبر النظام الهيدروليكي مصدر الطاقة لآلة ثني الأنابيب، وتؤثر درجة حرارة الزيت تأثيرًا مباشرًا على استجابة النظام وقوته الخارجة:

انخفاض درجة حرارة الزيت (<١٥°م) ℃لزوجة زيت الهيدروليك مرتفعة جدًا، مما يؤدي إلى مقاومة تدفق عالية، وحركة بطيئة لذراع الانحناء، وانزلاق تدريجي. وتتقلب سرعة الانحناء، ما يؤدي إلى تشوه غير متساوٍ في المادة، وتشكل تجاعيد مموجة بسهولة على الجانب الداخلي.

ارتفاع درجة حرارة الزيت (>55 ℃يصبح الزيت أرق، ما يزيد من التسرب الداخلي في النظام ويقلل من قوة الانحناء الفعلية. وفي الوقت نفسه، تتقدم عملية تآكل الأختام بشكل أسرع، وتزداد تقلبات الضغط وضوحًا. والنتيجة هي ضعف الاتساق في زوايا الانحناء وصعوبة التحكم في الارتداد بعد الانحناء.

المظاهر النموذجية: انحرافات كبيرة في الزوايا ضمن نفس دفعة الأنابيب، وتجاعيد غير منتظمة على الجانب الداخلي للمنحنى.

3. ارتفاع درجة الحرارة بسبب الاحتكاك بين القالب وأنبوب التشكيل → خدوش سطحية والتصاق للمادة

أثناء ثني الأنابيب بسرعة عالية وبشكل مستمر، تُولِّد الاحتكاك الانزلاقي بين الأنبوب والقالب كمية كبيرة من الحرارة. وإذا كانت التزييت غير كافٍ أو التبريد غير كافٍ، فقد ترتفع درجة حرارة سطح التماس إلى ما يزيد عن ١٠٠ درجة مئوية. ℃، مما يؤدي إلى:

انفجار فيلم الزيت في منطقة الثني، والتلامس المباشر بين المعدن والمعدن، وظهور خدوش على سطح الأنبوب.

الليونة المحلية لسطح القالب، مما يؤدي إلى «الالتصاق» المادي للأنبوب بالتجويف الداخلي للقالب، وتكوين حافة تراكمية (Built-up Edge)، ما يسبب خدوشًا إضافية في الأنابيب اللاحقة.

المظاهر النموذجية: ظهور خدوش محورية واسعة على الجانب الخارجي أو الداخلي للمنطقة المنحنية، وتراكم للمعادن على سطح العمل الخاص بالقالب.

٤. ارتفاع حرارة محلية في الأنبوب (مثل ثني الأنبوب باستخدام التسخين بالحث الكهربائي). → ترقق الجدار وتشكل التجاعيد

تستخدم بعض العمليات التسخين الموضعي لمساعدة عملية الانحناء. وإذا كانت درجة حرارة التسخين مرتفعةً جدًّا (أي تتجاوز درجة حرارة إعادة التبلور للمادة) أو كانت منطقة التسخين واسعةً جدًّا، فإن جانب الضغط من الأنبوب سيصبح ليِّنًا بشكل مفرط، ما يؤدي إلى عدم الاستقرار وظهور التجاعيد حتى تحت إجهادات ضغطية صغيرة نسبيًّا. وفي الوقت نفسه، سيزداد انخفاض سماكة الجدار في جانب الشد بشكل ملحوظ.

المظاهر النموذجية: تظهر تجاعيد كثيفة وكبيرة على الجانب الداخلي للمنحنى، بينما تصبح سماكة الجدار الخارجي أرقَّ بكثير أو حتى تتشقَّق.

توصيات التحكم في درجة الحرارة

تسخين الأنبوب مسبقًا: قبل المعالجة في فصل الشتاء، يُوصى بتخزين الأنابيب في ورشة العمل لمدة ٢٤ ساعة لتمكينها من الاحترار تدريجيًّا، أو تسخينها مسبقًا إلى ما فوق ١٥ ℃ باستخدام جهاز تسخين (وخاصةً للصلب عالي القوة والفولاذ المقاوم للصدأ).

إدارة درجة حرارة الزيت: بعد تشغيل الجهاز، شغّله بدون حمل لمدة ٥–١٠ دقائق لتسخين زيت الهيدروليك مسبقًا؛ وخلال المعالجة المستمرة تحت حمل ثقيل، شغّل مبرد الزيت للتحكم في درجة حرارة الزيت ضمن النطاق ٣٥–٥٠ درجة مئوية. ℃.

التزييت والتبريد: استخدم زيت ثني أنابيب خاص مقاوم لدرجات الحرارة العالية لضمان تشكُّل فيلم زيت مستمر على سطح القالب؛ ولثني الأنابيب بسرعات عالية وبشكل مستمر، يمكن تركيب جهاز تبريد دقيق (تبريد هوائي أو تبريد بضباب زيت).

أدوات المراقبة: قم بتثبيت مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء أو مسبار حراري (ثيرموكبل) لمراقبة درجة حرارة سطح القالب والأنابيب في الوقت الفعلي. وإذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المحدَّد (مثل: درجة حرارة القالب > ٨٠ درجة مئوية)، ℃قلِّل السرعة أو أوقف التشغيل لتبريد المعدات.

درجة الحرارة ليست عاملًا ثانويًّا في عملية ثني الأنابيب، بل هي عاملٌ محوريٌّ يُقرِّر نجاح العملية أو فشلها. ويمكن للتحكم المناسب في درجة الحرارة أن يقلِّل بشكلٍ كبيرٍ من العيوب مثل التشققات والتجاعيد والخدوش.