أي الصناعات تستخدم صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن؟

البناء والبنية التحتية: أكبر مستهلك لصفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن

الطلب على لوحات فولاذية مطاطية ساخنة ويُعزى الطلب العالمي على صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن بشكل رئيسي إلى مشاريع البناء والبنية التحتية، والتي تمثّل أكبر حصة سوقية. وتُشير أبحاث السوق إلى أن هذا القطاع دفع سوق لفائف الفولاذ المدرفلة على الساخن للوصول إلى 202.9 مليار دولار أمريكي في عام 2023، مع توقعاتٍ تشير إلى بلوغها 398.9 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030 (معدل نمو سنوي مركب 7.8٪) [MarketsandMarkets، تقرير سوق لفائف الفولاذ المدرفلة على الساخن ، 2024].

الإطارات الإنشائية للمباني الشاهقة والجسور

ما الذي يجعل هذه المادة مهمة جدًّا للمباني الشاهقة والجسور الكبيرة في يومنا هذا؟ حسنًا، فهي قادرة على تحمل أحمال هائلة وتعمل بكفاءة عالية عند الحاجة إلى اللحام. أما العوارض والأعمدة المصنوعة من صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن فهي تتميَّز فعليًّا بقدرتها الجيدة على مقاومة مختلف القوى التي تُطبَّق عليها، مثل الرياح التي تدفعها جانبيًّا أو الزلازل التي تهتزُّ بسببها الهياكل. وتفضِّل أغلب شركات الإنشاءات العمل بهذه المادة حقًّا، لأنها توفِّر قوة جيدة مقابل التكلفة المدفوعة لها. وهذا يعني أن المهندسين يستطيعون إنشاء هياكل تفي بمتطلبات السلامة الصارمة، مثل المواصفة الأمريكية ASTM A6/A6M هنا في الولايات المتحدة والمواصفة الأوروبية EN 10025 في جميع أنحاء أوروبا، مع الحفاظ في الوقت نفسه على متانة وسلامة هذه الهياكل لعقودٍ عديدة.

الأساسات المسلحة، ودعائم الطرق السريعة، وبنية السكك الحديدية التحتية

يظل الفولاذ هو الملك عندما يتعلق الأمر بمواد البنية التحتية الأرضية، حيث يحتل ما يقارب ٣٩٪ من السوق وفقًا لتقارير صناعة المعادن لعام ٢٠٢٣. وتؤدي صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن أدوارًا متعددة في مشاريع البناء: فهي تُعزِّز أساسات الخرسانة، وتُشكَّل لإنشاء الجسور العلوية للطرق السريعة، وتُستخدم في إرساء قضبان السكك الحديدية نظرًا لمقاومتها العالية للانحناء تحت الضغط، ومتانتها الدائمة حتى في الظروف القاسية، وقدرتها على التكامل بكفاءة مع أساليب الإنتاج الضخم. ومع نمو المدن وزيادة إنفاق الحكومات على تحسين أنظمة النقل، لا سيما في البلدان النامية التي تكتسب فيها مفاهيم المدن الذكية زخماً متزايداً، نشهد ازدياد أهمية الفولاذ أكثر فأكثر في هذه المجالات المختلفة للبناء.

النقل والمعدات الثقيلة: صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن للقوة والتصنيع

هيكل الشاحنات والمقطورات وإطارات المركبات خارج الطرق

توفر صفائح الصلب المدرفلة على الساخن دعماً هيكلياً قوياً جداً لأنظمة النقل. وبفضل مقاومتها للتشقق التي غالباً ما تتجاوز ٣٦٠٠٠ رطل لكل بوصة مربعة (psi)، فإنها قادرة على تحمل جميع أنواع الأحمال الديناميكية في هيكل الشاحنات. علاوةً على ذلك، فإن مرونتها الجيدة تسمح للمصنّعين بتشكيل أجزاء المقطورات إلى أشكال معقدة دون أن تتشقق أثناء عملية التصنيع. أما بالنسبة للآلات المستخدمة في المناطق الوعرة مثل الجرارات الاهتزازية (البلدوزرات)، فإن هذه المادة تتمتع بمقاومة عالية للتأثيرات — وهي خاصية بالغة الأهمية عند العمل على الأراضي الوعرة. ففي النهاية، ووفقاً لتقارير صناعية حديثة، يُعزى نحو ٢٣٪ من أعطال المعدات إلى الفشل الناتج عن الإجهاد المتكرر (التعب المعدني). ولا ننسَ أيضاً الجانب المالي: إذ إن تكلفة الصلب المدرفل على الساخن أقل من غيره من الخيارات، ما يتيح للشركات تحقيق وفورات تبلغ نحو ١٨٪ في التصنيع عند إنتاج الأجزاء القياسية بكميات كبيرة.

أدوات الزراعة ومكونات آلات التعدين

تتميَّز صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن بمقاومة استثنائية للتآكل الناتج عن الاحتكاك في البيئات الصناعية القاسية. ويعرف المزارعون ذلك جيدًا عندما ينظرون إلى حاويات الحبوب في آلات الحصاد المركبة المصنوعة من صفائح فولاذية بسماكة تتراوح بين ١٠ و٢٠ مم. وتتحمّل هذه المواد التآكل الناجم عن كثرة التعرُّض للرطوبة والأسمدة خلال موسم الحصاد. أما في المناجم، فيعتمد المشغلون اعتمادًا كبيرًا على فولاذ الدرجة AR400 في بطانات فكي الكسارات. وبما أن درجة صلادته تبلغ حوالي ٤٠٠ HB، فإن هذه الأجزاء تدوم لفترة أطول بكثير قبل الحاجة إلى استبدالها. فما السبب وراء شعبية الفولاذ المدرفل على الساخن؟ حسنًا، فهو يُلحَم بسلاسة مع المكونات الأخرى دون أية مشاكل. علاوةً على ذلك، يمكنه تحمل الأحمال التي تصل إلى ثلاثة أضعاف ما تتحمله سبائك الألومنيوم. والأهم من ذلك أن المعدات التي تستخدم هذه المادة تدوم عادةً ما بين ٨ و١٢ سنة متواصلة تحت عمليات التشغيل المستمرة. وهذه الدرجة من المتانة تجعل الفولاذ المدرفل على الساخن ضروريًّا تمامًا لأي آلة تحتاج إلى قوة جبارة مع الحفاظ على شكلها حتى في ظل أقصى ظروف الإجهاد.

الأنظمة المتعلقة بالطاقة والصناعات البحرية والصناعية: صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن في التطبيقات الحرجة

أوعية الضغط وأنابيب النقل وهياكل المنصات البحرية

تُعتبر صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن موادًا حيويةً لمشاريع الطاقة والسفن والصناعات الثقيلة، لأنها تتميّز بقدرة أعلى بكثير على التحمل مقارنةً بالبدائل الأخرى. وعند تصنيع أوعية الضغط، يبرز هذا النوع من الفولاذ بفضل قوته الاستثنائية نسبةً إلى وزنه. وهذا يعني أنه قادرٌ على احتواء المواد الخطرة بأمانٍ حتى في ظل ظروف الضغط ودرجات الحرارة القصوى، وهو ما تتطلبه بالضبط المواصفات التنظيمية مثل ASME BPVC القسم الثامن وAPI RP 2A. فكِّر في تلك الخطوط الأنابيب الضخمة التي تمتد عبر البلدان لنقل النفط أو الغاز أو المياه. إن التكوين المتجانس للفولاذ المدرفل على الساخن يساعد في منع انتشار الشقوق ويقاوم التآكل الناجم عن الظروف البيئية القاسية. أما في عرض البحر، فإن منصات الحفر البحرية تعتمد على إصدارات خاصة من هذا الفولاذ، صُمِّمت خصيصًا لتناسب الظروف البحرية. وهذه التركيبات تتحمّل التلامس المستمر مع ماء البحر المالح، بالإضافة إلى الحركة الترددية الدائمة الناتجة عن أمواج المحيط والرياح القوية دون أن تنهار مع مرور الزمن.

عندما تفشل المواد في هذا النوع من التطبيقات، يواجه المشغلون تكاليف هائلة تبلغ حوالي ٧٤٠ ألف دولار أمريكي في كل ساعة واحدة فقط بسبب توقف التشغيل، وفقًا لتقرير وكالة الطاقة الدولية حول موثوقية البنية التحتية العالمية للطاقة لعام ٢٠٢٣. ويُبرز هذا السبب الذي يجعل الفولاذ المدرفل على الساخن المتسق والقابل للتتبع ببساطةً غير قابلٍ للتضحية به. وتتيح قابلية تشكُّل هذه المادة تصنيع تلك المنحنيات المعقدة جدًّا اللازمة لتطبيقات مثل الهياكل تحت سطح المياه، وقواعد توربينات الرياح، ومكونات أغلفة المفاعلات. علاوةً على ذلك، تحافظ ثباتيتها الحرارية على الأبعاد بدقة خلال حالات ارتفاع درجات الحرارة الشديد التي نشهدها في المصافي أو عند تركيب توربينات توليد الطاقة حيث تصل درجات الحرارة إلى مستويات مرتفعة للغاية.