لقد تم استخدام تقنية التمدد الحراري على نطاق واسع في البترول،الصناعة الكيميائيةفي السنوات الأخيرة، شهدت صناعة الطاقة الكهربائية وغيرها من الصناعات تطورًا ملحوظًا، وكان مجال تطبيقها الأهم هو أنابيب آبار النفط. تتميز أنابيب الفولاذ غير الملحومة المُعالجة بتقنية التمدد الحراري بثبات أبعادها، ونعومة سطحها، وخلوها من العيوب الداخلية. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم التمدد الحراري في توسيع القطر الداخلي، وتقليل حجم الغلاف، ومعالجة الزوايا، وغيرها من عمليات أنابيب الفولاذ غير الملحومة، مما يُحسّن كفاءة الإنتاج ودقة المعالجة.

أنابيب الفولاذ الملحومة المتمددة حرارياً هي نوع من أنابيب الفولاذ الملحومة، تُصنع بالتسخين وتوسيع القطر. بالمقارنة مع أنابيب الفولاذ الملحومة المسحوبة على البارد، تتميز أنابيب الفولاذ الملحومة المتمددة حرارياً بسماكة جدار أقل وقطر خارجي أكبر. تشمل عملية تصنيع أنابيب الفولاذ الملحومة المتمددة حرارياً التثقيب متعدد المراحل، والتسخين، وتوسيع القطر، والتبريد، وغيرها من الخطوات. تضمن هذه العملية نعومة الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب وتمتعها بخصائص ميكانيكية ممتازة.
التمدد الحراري لأنابيب الصلب عملية شائعة الاستخدام في تصنيعها. ويمكن تقسيم عملية الإنتاج إلى الخطوات التالية: تحضير المواد، التسخين المسبق، التمدد الحراري، والتبريد.
أولاً، جهّز المواد. المواد الخام الشائعة الاستخدام هي أنابيب الصلب الملحومة وغير الملحومة، وهي شائعة الاستخدام في صناعة النفط والغاز. تخضع هذه الأنابيب لفحص الجودة قبل الإنتاج لضمان جودتها العالية. ثم تُقطع وتُشذّب الأنابيب لضمان الحجم والطول المناسبين.
بعد ذلك، تأتي مرحلة الإحماء. يُوضع الأنبوب الفولاذي في فرن التسخين المسبق ويُسخّن إلى درجة الحرارة المناسبة. يهدف التسخين المسبق إلى تقليل الإجهاد والتشوه أثناء التمدد الحراري اللاحق، وضمان الجودة والأداء العام للأنبوب الفولاذي.
ثم تدخل مرحلة التمدد الحراري. يُغذّى أنبوب الفولاذ المُسخّن مسبقًا في مُوسّع الأنابيب، ويتمدد الأنبوب شعاعيًا بقوة المُوسّع. عادةً ما تستخدم مُوسّعات الأنابيب بكرتين مُخروطيتين، إحداهما ثابتة والأخرى دوارة. تدفع البكرتان الدوارتان المادة على الجدار الداخلي للأنبوب الفولاذي إلى الخارج، مما يؤدي إلى تمدده.
أثناء عملية التمدد الحراري، يتأثر الأنبوب الفولاذي بقوة واحتكاك البكرات، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته. هذا لا يقتصر على تمدد الأنبوب الفولاذي فحسب، بل يُحسّن أيضًا بنيته الداخلية وخواصه الميكانيكية. في الوقت نفسه، بفضل القوة المؤثرة عليه أثناء عملية التمدد الحراري، يُمكن أيضًا إزالة جزء من الإجهاد الداخلي وتقليل تشوهه.
وأخيرًا، تأتي مرحلة التبريد. بعد اكتمال التمدد الحراري، يحتاج الأنبوب الفولاذي إلى التبريد ليعود إلى درجة حرارة الغرفة. عادةً، يُمكن تبريد الأنبوب الفولاذي باستخدام سائل تبريد، أو تركه ليبرد طبيعيًا. الهدف من التبريد هو تعزيز استقرار هيكل الأنبوب الفولاذي ومنع التلف الناتج عن الانخفاض السريع في درجة الحرارة.
باختصار، تتضمن عملية إنتاج أنابيب الصلب المتمددة حرارياً أربع خطوات رئيسية: تحضير المواد، التسخين المسبق، التمدد الحراري، والتبريد. من خلال هذه العملية، يمكن إنتاج أنابيب صلب متمددة حرارياً بجودة عالية وأداء ممتاز.
باعتبارها تقنية معالجة أنابيب فعّالة وعالية الجودة، تُستخدم عملية التمدد الحراري لأنابيب الصلب غير الملحومة على نطاق واسع في صناعات البترول والكيماويات والطاقة الكهربائية وغيرها. في التطبيقات العملية، من الضروري مراعاة جوانب مثل جودة أنابيب الصلب، ودرجة حرارة ووقت المعالجة، وحماية القالب، وغيرها، لضمان فعالية المعالجة وجودة المنتج.
تشمل مواد التمدد الحراري الشائعة ما يلي:س345، 10، 20، 35، 45، 16Mn، الفولاذ الهيكلي السبائكي، وما إلى ذلك.