هل يمكنك لحام الأنابيب المجلفنة؟ دليل شامل للحام أنابيب الصلب المجلفن

نعم، يمكنك لحام الأنابيب المجلفنة. ولكن يجب استيفاء ثلاثة شروط.

أولاً، يجب إزالة طبقة الزنك من منطقة اللحام. ثانياً، يجب التحكم في أبخرة اللحام من خلال التهوية المناسبة. ثالثاً، يجب فحص اللحام المكتمل قبل استعادة حمايته من التآكل.

إذا تعذر إزالة الزنك من السطح الخارجي ومن جذر اللحام، فلا تقم بلحام الأنبوب. استخدم بدلاً من ذلك وصلة ذات أخاديد أو ملولبة أو ذات حواف. وينطبق الأمر نفسه عندما يُحظر العمل الساخن أو عندما لا تسمح مواصفات المشروع بوصلة ملحومة.

هذه هي القاعدة الأساسية للحام الأنابيب المجلفنة: كشف الفولاذ النظيف، والتحكم في الأبخرة، وفحص اللحام وإصلاح الطلاء.

هل يمكنك لحام الأنابيب المجلفنة؟

الأنابيب المجلفنة قابلة للحام لأن المادة الموجودة أسفل طبقة الزنك عادةً ما تكون من الفولاذ الكربوني. بمجرد إزالة الزنك، يمكن لحام الفولاذ الأساسي المكشوف باستخدام العملية المحددة لنوعه وسماكة جداره.

لكن قابلية المواد للحام ليست سوى جزء واحد من القرار. يجب أن يسمح تصميم المشروع أيضًا بالوصلة. بالنسبة للهياكل الإنشائية، غالبًا ما يكون اللحام مقبولًا. أما بالنسبة لأنابيب الضغط وأنظمة رشاشات إطفاء الحريق، فيجب اتباع الرسومات المعتمدة ومعايير التركيب المطبقة وقائمة المنتجات.

متى يمكن لحام أنابيب الصلب المجلفن بأمان؟

لا تقم بلحام أنابيب الصلب المجلفن إلا عند استيفاء جميع الشروط الخمسة التالية:

1. تسمح مواصفات المشروع باللحام.
2. مادة الأنبوب وسمك جداره معروفان.
3. يمكن إزالة الزنك من كل جزء من منطقة اللحام.
4. يمكن للتهوية الميكانيكية التحكم في الأبخرة.
5. يمكن فحص اللحام والطلاء الذي تم إصلاحه.

إذا لم يتم استيفاء أي شرط، فلا تشرع في عملية اللحام.

تتطلب الوصلات الهيكلية الحساسة والوصلات التي تتحمل الضغط لحامًا مؤهلًا ومواصفات إجراءات لحام معتمدة. تحدد مواصفات إجراءات اللحام تصميم الوصلة، ومعدن الحشو، وعملية اللحام، والوضع، ومدخلات الحرارة، ومتطلبات الفحص. وهي المصدر الصحيح لمعايير اللحام.

لماذا تتطلب الأنابيب المجلفنة تحضيراً خاصاً للحام؟

الأنابيب الفولاذية المجلفنة هي فولاذ كربوني محمي بطبقة من الزنك. يمنع الزنك الرطوبة والتآكل قبل الفولاذ، مما يطيل عمر الأنبوب.

أثناء اللحام، يُصبح الزنك مشكلة. يتبخر الزنك قبل انصهار الفولاذ. وإذا بقي بالقرب من الوصلة، فإنه يُنتج أبخرة أكسيد الزنك ويتداخل مع حوض اللحام. وهذا يُسبب تناثرًا زائدًا، ومسامية، وانخفاضًا في الاختراق.

الخلاصة واضحة: لا تعامل الأنابيب المجلفنة كما لو كانت فولاذًا غير مطلي. قم بإزالة الزنك أولًا.

قبل تجهيز الوصلة، تأكد من مواصفات المادة، ودرجتها، وسماكة جدارها، وطريقة جلفنتها. يشرح دليل باولاي لمواصفات أنابيب الصلب كيفية تحديد هذه التفاصيل.

ما هي مخاطر لحام الأنابيب المجلفنة؟

يؤدي لحام الأنابيب المجلفنة إلى خطر صحي واحد وخطر على الجودة واحد.

يكمن الخطر الصحي في التعرض لأبخرة أكسيد الزنك، بينما يكمن خطر الجودة في تلوث اللحام بالزنك. وينشأ كلا الخطرين من السبب نفسه: بقاء الزنك قريباً جداً من القوس الكهربائي.

أبخرة الزنك واحتياطات السلامة أثناء اللحام

قد تُسبب أبخرة أكسيد الزنك حمى الأبخرة المعدنية. تشمل الأعراض الحمى، والقشعريرة، والغثيان، والصداع، والسعال، وآلام العضلات، وطعمًا معدنيًا في الفم. وقد تبدأ هذه الأعراض بعد عدة ساعات من التعرض.

في منطقة عمل مغلقة، يتطلب لحام الفولاذ المطلي بالزنك تهوية ميكانيكية عامة أو تهوية موضعية. ضع غطاء العادم بالقرب من القوس الكهربائي بحيث تُسحب الأبخرة من مصدرها وتُحفظ بعيدًا عن منطقة تنفس اللحام.

لا تقم بلحام الأنابيب المجلفنة في مكان مغلق دون تهوية ميكانيكية. إذا لم تتمكن التهوية من الحفاظ على بيئة آمنة، فيجب إيقاف العمل حتى يتم تطبيق إجراءات معتمدة لحماية الجهاز التنفسي والتعامل مع الأماكن المغلقة.

توفر خوذة اللحام والقفازات والملابس المقاومة للهب حماية من القوس الكهربائي والمعادن الساخنة، لكنها لا تحمي الرئتين من أبخرة الزنك. كما أن فتح الباب أو استخدام مروحة منزلية ليس بديلاً كافياً عن شفط الأبخرة.

كيف يؤثر طلاء الزنك على جودة اللحام

يتحول الزنك المحتبس في الوصلة إلى بخار مع تشكل حوض اللحام. وإذا لم يتمكن البخار من الخروج، فإنه يترك مسامات داخل معدن اللحام. كما يمكن أن يتسبب الزنك المتبقي في تناثر المعدن، وعدم استقرار القوس الكهربائي، وعدم اكتمال الانصهار، وضعف الاختراق.

يكون الخطر في أعلى مستوياته عند قاعدة وصلة التماس. ولا يكفي إزالة الطلاء الخارجي إذا بقي الزنك على السطح الداخلي.

اتبع قاعدة بسيطة: إذا أمكن الوصول إلى داخل الوصلة وتنظيفها، يمكن إجراء اللحام بعد التحضير. أما إذا تعذر إزالة الزنك الداخلي، فاستخدم وصلة ميكانيكية أو قم بتصنيع الوصلة قبل الجلفنة.

كيفية تجهيز الأنابيب المجلفنة قبل اللحام

للتحضير هدف واضح: يجب أن يكون كل سطح سينصهر أو يلامس حوض اللحام نظيفًا وخاليًا من الفولاذ.

لا تستخدم قوس اللحام لحرق الزنك. فهذا ينتج عنه أبخرة غير ضرورية ويقلل من التحكم في جودة اللحام.

قم بإزالة الزنك وتنظيف منطقة اللحام

استخدم الطحن الميكانيكي لإزالة الطلاء المجلفن. قم بإزالة الزنك من جانبي الوصلة ومن سطحي جدار الأنبوب حيثما كان ذلك ممكناً.

تُوصي إرشادات تصنيع الهياكل المجلفنة بإزالة الطلاء لمسافة تتراوح بين 25 و100 ملم (1-4 بوصات) من كل جانب من جوانب اللحام. استخدم المسافة المحددة في مواصفات إجراءات اللحام (WPS) الخاصة بالمشروع. إذا لم تُحدد مواصفات إجراءات اللحام مسافة معينة، فعلى مهندس اللحام تحديدها وفقًا لتصميم الوصلة وعملية اللحام.

بعد عملية التجليخ، نظّف بقايا الزنك والغبار والزيوت والطلاء والرطوبة والأكسيد السائب. لا تكون منطقة اللحام جاهزة إلا عندما يكون الفولاذ الأساسي النظيف مرئيًا في جميع أنحاء المنطقة المُجهزة.

يحتوي غبار الطحن على جزيئات الزنك. لذا، يجب جمع الغبار باستخدام معدات شفط مناسبة ومنع انتشاره في منطقة العمل.

تحقق من تركيب الوصلات ومنطقة العمل

قم بتجهيز الشطف وفتحة الجذر والمحاذاة المحددة في مواصفات إجراءات اللحام. لا تقم بنسخ فجوة الوصلة المستخدمة لأنبوب غير مطلي. تتطلب الوصلات المجلفنة مساحة كافية لإزالة الطلاء وتحقيق اختراق كامل.

قبل تنفيذ الضربة القوسية، تأكد من أربع نقاط:

• الأسطح الداخلية والخارجية خالية من الزنك.
• الأنبوب محاذٍ ومثبت بإحكام.
• معدات التهوية تعمل.
• يتم تنظيف منطقة العمل والتحكم بها قبل البدء بأعمال اللحام والقطع.

إذا فشل أحد هذه الفحوصات، فقم بتصحيحه قبل اللحام. لا تعوّض عن سوء التحضير بزيادة التيار.

كيفية لحام الأنابيب المجلفنة خطوة بخطوة

التسلسل الصحيح هو:

1. تأكد من أن اللحام مسموح به.
2. تحقق من مادة الأنبوب وسمك جداره.
3. قم بإزالة الزنك من منطقة اللحام بالكامل.
4. نظف، وشطّف، وقم بمحاذاة المفصل.
5. قم بتشغيل نظام التهوية.
6. قم باللحام وفقًا لمواصفات إجراءات اللحام (WPS).
7. افحص اللحام المكتمل.
8. قم بإصلاح وفحص طبقة الزنك.

إن تغيير هذا الترتيب يُنشئ مخاطر يمكن تجنبها. وعلى وجه الخصوص، لا تقم أبدًا بإصلاح الطلاء قبل اجتياز اللحام للفحص.

اضبط معايير اللحام وأكمل الوصلة

اضبط التيار والجهد وسرعة اللحام ونوع معدن الحشو وفجوة الوصلة وفقًا لإجراءات اللحام المعتمدة. لا يوجد إعداد واحد يناسب جميع الأنابيب المجلفنة، لأن المعايير المطلوبة تتغير باختلاف نوع الأنبوب وسماكة جداره وعملية اللحام وموضع اللحام.

أكمل مراحل معالجة الجذر، والحشو، والتغطية بالتسلسل المحدد. أزل الخبث والمخلفات بين المراحل.

توقف عن اللحام إذا تصاعدت أبخرة بيضاء مستمرة من الوصلة، أو ظهرت فقاعات متكررة، أو مسامات سطحية مرئية. تشير هذه العلامات إلى وجود بقايا زنك في منطقة اللحام أو إلى أن تحضير الوصلة غير صحيح. اترك المنطقة لتبرد، وحسّن التهوية، وأزل الزنك المتبقي، ثم حضّر الوصلة مرة أخرى.

قم بتنظيف وفحص اللحام المكتمل

بعد اللحام، قم بإزالة الخبث والرذاذ وبقايا السطح. افحص اللحام بحثًا عن الشقوق، والتآكل، والتداخل، والمسامية، وعدم اكتمال التعبئة، وعدم انتظام الشكل.

قد يتطلب المفصل الإنشائي غير الحرج فحصًا بصريًا. أما المفصل الإنشائي الحرج أو الذي يتحمل الضغط، فيجب أن يخضع للفحص المحدد في المشروع، مثل الفحص بالجسيمات المغناطيسية، أو الموجات فوق الصوتية، أو التصوير الإشعاعي، أو اختبار الضغط.

القرار ثنائي: إما أن يكون اللحام مطابقاً لمعايير القبول أو غير مطابق. يجب رفض اللحام المعيب وإصلاحه قبل تطبيق أي طبقة واقية.

ما هي أفضل طرق اللحام لأنابيب الصلب المجلفن؟

اختر طريقة اللحام بناءً على بيئة العمل وسمك الأنبوب:

• استخدم تقنية اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) للحام الفعال في ورش العمل على الأنابيب الرقيقة.
• استخدم اللحام بالقضيب الكهربائي للأعمال الخارجية، أو الأوضاع الصعبة، أو المواد السميكة.
• استخدم لحام TIG للوصلات الرقيقة والدقيقة فقط عندما يكون من الممكن إزالة الزنك بالكامل.

يحظى مشروع WPS بالأولوية على قواعد الاختيار العامة هذه.

لحام الأنابيب المجلفنة بتقنية MIG

تُعد لحام الغاز الخامل المعدني، أو لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW) رسميًا، الخيار العملي للتصنيع المتكرر في ورش العمل على الأنابيب التي يقل سمكها عن 13 مم تقريبًا.

تتميز هذه التقنية بإنتاجية جيدة، لكنها تعتمد على غاز واقٍ مستقر. لا يُنصح باستخدام لحام MIG في مواقع العمل المكشوفة والعاصفة إلا إذا كان بالإمكان تغطية منطقة اللحام. حتى في ورشة العمل، يجب إزالة طبقة الزنك أولاً؛ لأن بقايا الطلاء تزيد من تناثر الشرر والمسامية.

لحام الأنابيب المجلفنة بالقضيب

يعتبر اللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW)، أو اللحام بالقضيب، الخيار الأفضل للتصنيع في الهواء الطلق، وأوضاع اللحام الصعبة، والمقاطع السميكة عندما تسمح بذلك إجراءات اللحام.

لا تعتمد هذه العملية على إمداد خارجي بغاز واقٍ، ولكنها تُنتج خبثًا. نظّف كل طبقة قبل وضع الطبقة التالية. اختر القطب الكهربائي وفقًا لنوع الفولاذ الأساسي وإجراءات اللحام المعتمدة، وليس لمجرد أن القطب مُصنّف للاستخدام مع الفولاذ العام.

لحام أنابيب الصلب المجلفن بتقنية TIG

تُعد لحام القوس الكهربائي بالغاز الخامل (GTAW)، والمعروف باسم لحام TIG، مناسبًا للأنابيب ذات الجدران الرقيقة والوصلات الدقيقة.

لا تستخدم لحام TIG إلا بعد إزالة الزنك بالكامل. فالزنك المتبقي يُلوث التنجستن ويُزعزع استقرار القوس الكهربائي. أما في عمليات تصنيع الأنابيب ذات الجدران السميكة الروتينية، فإن لحام MIG أو اللحام بالقضيب يكون عادةً أكثر إنتاجية.

كيفية حماية الأنابيب المجلفنة بعد اللحام

كل عملية لحام تُتلف طبقة الزنك عند الوصلة. لذا فإن الإصلاح إلزامي وليس تجميليًا.

لا يُعتبر لحام الأنابيب المجلفنة منتهياً بمجرد توقف القوس الكهربائي، بل يُعتبر منتهياً عندما يجتاز اللحام الفحص ويتم إعادة طلاء الفولاذ المكشوف.

إصلاح وفحص طبقة الزنك التالفة

بعد قبول اللحام، قم بتنظيف الفولاذ المحيط حتى يجف ويصبح خالياً من الخبث والزيت والصدأ والطلاء المتقشر.

يعترف معيار ASTM A780 بثلاث طرق للإصلاح:

• طلاء غني بالزنك
• لحام أساسه الزنك
• الزنك المرشوش حرارياً، ويسمى أيضاً بالطلاء المعدني

لإصلاحات الموقع، يُعدّ الطلاء الغني بالزنك عادةً الخيار الأبسط. استخدم منتجًا متوافقًا مع معيار ASTM A780 وفقًا لمتطلبات تحضير السطح وسُمك الطلاء. يجب ألا يقل سُمك طبقة الإصلاح عن 50.8 ميكرومتر للتطبيق الواحد؛ ويعتمد السُمك النهائي المطلوب على مادة الإصلاح المختارة ومواصفات المشروع.

قم بقياس طبقة الطلاء بعد وضعها. إذا كانت المنطقة التي تم إصلاحها تفتقر إلى التغطية أو الالتصاق أو السماكة المطلوبة، فقم بتحضيرها وطلاءها مرة أخرى.

متى يتم استخدام طرق توصيل الأنابيب البديلة؟

لا تقم باللحام عندما يتعذر إزالة الزنك الداخلي، أو عندما يتعذر توفير التهوية الميكانيكية، أو عندما يكون العمل الساخن محظورًا، أو عندما يتطلب النظام المعتمد وصلة أخرى.

استخدم وصلات ملولبة للأنابيب ذات الأحجام الصغيرة المناسبة. استخدم حوافًا حول الصمامات والمضخات والمعدات التي يجب إزالتها. استخدم وصلات ذات أخاديد عندما يتطلب المشروع تركيبًا سريعًا، وتقليلًا لأعمال اللحام، وسهولة في الصيانة.

توفر شركة باولاي تجهيزات أنابيب رشاشات الحريق لتوصيل وتفرع وإعادة توجيه أنابيب الرشاشات.

بالنسبة لنظام رشاشات إطفاء الحريق ، اتبع تصميم النظام المعتمد. إذا كانت الرسومات تحدد وصلات ذات أخاديد أو لولبية، فلا تستبدلها باللحام الميداني لمجرد توفر معدات اللحام.

الأسئلة الشائعة

هل يمكنك لحام الأنابيب المجلفنة دون إزالة الطلاء؟

لا تقم باللحام عبر طبقة الطلاء في عمليات التصنيع العادية. على الرغم من وجود إجراءات متخصصة، فإن إزالة الزنك تُنتج أبخرة أقل ولحامًا أكثر موثوقية. قم بصنفرة طبقة الطلاء قبل اللحام.

هل لحام الأنابيب المجلفنة أمر خطير؟

نعم، إذا تُرك الزنك في مكانه أو لم يتم التحكم في الأبخرة. قم بإزالة الطلاء واستخدم التهوية الميكانيكية قبل اللحام.

ماذا يحدث إذا قمت بلحام الفولاذ المجلفن بدون تهوية؟

تتسرب أبخرة أكسيد الزنك إلى منطقة التنفس وقد تسبب حمى الأبخرة المعدنية. توقف عن العمل ووفر تهوية ميكانيكية قبل استئنافه.

هل يمكن لحام أنابيب الصلب المجلفن للاستخدامات الخارجية؟

نعم. قم بلحامها فقط بعد إزالة الزنك والتأكد من أن المشروع يسمح باللحام. بعد الفحص، أعد طلاءها باستخدام طريقة إصلاح متوافقة مع معيار ASTM A780.

كيف يتم إصلاح الطلاء المجلفن بعد اللحام؟

اسمح للحام باجتياز الفحص، ونظف الفولاذ المكشوف، ثم ضع طلاء غني بالزنك، أو لحامًا قائمًا على الزنك، أو زنكًا مرشوشًا حراريًا وفقًا لمعيار ASTM A780. تحقق من سمك الطلاء النهائي.

خاتمة

يمكنك لحام الأنابيب المجلفنة عندما يكون الوصل مسموحًا به، ويمكن إزالة الزنك بالكامل، ويمكن التحكم في الأبخرة، ويمكن فحص اللحام المكتمل وإعادة طلائه.

لا تقم باللحام عندما يكون الطلاء الداخلي غير قابل للوصول، أو عندما لا تتوفر تهوية ميكانيكية، أو عندما يتطلب المشروع وصلة ميكانيكية. في هذه الحالات، استخدم وصلة ذات أخاديد أو ملولبة أو ذات حواف.

تُوفر شركة باولاي أنابيب مجلفنة بالغمس الساخن وأنابيب مجلفنة مسبقًا لمشاريع البناء، وأنابيب الصناعة، وأنظمة الحماية من الحرائق. اكتشف حلولنا لأنابيب الصلب المجلفن ، أو أرسل إلى باولاي المواصفات المطلوبة من حيث المعيار، والحجم، وسُمك الجدار، والطلاء، وتجهيز الأطراف، والكمية، والوجهة للحصول على عرض سعر مُخصص لمشروعك.

مصادر موثوقة

• إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA): التهوية والحماية في اللحام والقطع والتسخين
• دليل الجيب من المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية: أكسيد الزنك
• رابطة المجلفنين الأمريكيين: لحام الفولاذ المجلفن
• رابطة المجلفنين الأمريكيين: إصلاح الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن