تُعدّ أنابيب وصمامات المواد الكيميائية جزءًا لا غنى عنه في الإنتاج الكيميائي، وهي حلقة الوصل بين مختلف أنواع المعدات الكيميائية. كيف تعمل الصمامات الخمسة الأكثر شيوعًا في أنابيب المواد الكيميائية؟ ما هو الغرض الرئيسي منها؟ ما هي صمامات وأنابيب ووصلات المواد الكيميائية؟ (11 نوعًا من الأنابيب + 4 أنواع من الوصلات + 11 صمامًا) كل هذه المعلومات ضرورية لفهم شامل لأنابيب المواد الكيميائية!
أنابيب ووصلات وصمامات للصناعات الكيميائية
1
11 نوعًا من أنابيب المواد الكيميائية
أنواع الأنابيب الكيميائية حسب المادة: أنابيب معدنية وأنابيب غير معدنية
MوآخرونPإيبي
أنابيب من الحديد الزهر، أنابيب فولاذية ملحومة، أنابيب فولاذية غير ملحومة، أنابيب نحاسية، أنابيب ألومنيوم، أنابيب رصاص.
① أنبوب من الحديد الزهر:
تُعد أنابيب الحديد الزهر من الأنابيب الشائعة الاستخدام في خطوط أنابيب المواد الكيميائية.
نظراً لهشاشته وضعف إحكام وصلاته، فهو مناسب فقط لنقل المواد ذات الضغط المنخفض، وغير مناسب لنقل البخار ذي درجة الحرارة والضغط العاليين والمواد السامة والمتفجرة. يُستخدم عادةً في أنابيب إمداد المياه الجوفية، وشبكات الغاز، وأنابيب الصرف الصحي. مواصفات أنابيب الحديد الزهر: القطر الداخلي × سمك الجدار (مم).
② أنبوب فولاذي ملحوم:
الأنابيب الفولاذية الملحومة وفقًا لاستخدام نقاط الضغط لأنابيب المياه والغاز العادية (الضغط 0.1 ~ 1.0 ميجا باسكال) والأنابيب السميكة (الضغط 1.0 ~ 0.5 ميجا باسكال).
تُستخدم هذه الأنابيب عادةً لنقل الماء والغاز وبخار التدفئة والهواء المضغوط والزيت وغيرها من السوائل المضغوطة. يُطلق على الأنابيب المجلفنة اسم أنابيب الحديد الأبيض أو الأنابيب المجلفنة، بينما تُسمى الأنابيب غير المجلفنة أنابيب الحديد الأسود. تُحدد مواصفاتها بالقطر الاسمي، حيث يبلغ الحد الأدنى للقطر الاسمي 6 مم، والحد الأقصى 150 مم.
③ أنبوب فولاذي غير ملحوم:
تتميز الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بجودة موحدة وقوة عالية.
تُصنع هذه الأنابيب من الفولاذ الكربوني، والفولاذ عالي الجودة، والفولاذ منخفض السبائك، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المقاوم للحرارة. ونظرًا لاختلاف طرق التصنيع، تُقسم إلى نوعين: أنابيب فولاذية غير ملحومة مدرفلة على الساخن، وأنابيب فولاذية غير ملحومة مسحوبة على البارد. تُستخدم الأنابيب المدرفلة على الساخن عادةً في هندسة خطوط الأنابيب التي يزيد قطرها عن 57 مم، بينما تُستخدم الأنابيب المسحوبة على البارد عادةً في الأنابيب التي يقل قطرها عن 57 مم.
تُستخدم أنابيب الصلب غير الملحومة عادةً لنقل مجموعة متنوعة من الغازات والأبخرة والسوائل المضغوطة، وتتحمل درجات حرارة عالية (حوالي 435 درجة مئوية). أما أنابيب الصلب السبائكي فتُستخدم لنقل المواد المسببة للتآكل، ومنها أنابيب الصلب السبائكي المقاومة للحرارة التي تتحمل درجات حرارة تصل إلى 900-950 درجة مئوية. وتُحدد مواصفات أنابيب الصلب غير الملحومة بالقطر الداخلي (Ф) وسماكة الجدار (مم).
يبلغ أقصى قطر خارجي للأنابيب المسحوبة على البارد 200 مم، بينما يبلغ أقصى قطر خارجي للأنابيب المدرفلة على الساخن 630 مم. وتنقسم أنابيب الصلب غير الملحومة إلى أنابيب غير ملحومة عامة وأنابيب غير ملحومة خاصة حسب استخدامها، مثل الأنابيب غير الملحومة لتكسير البترول، والأنابيب غير الملحومة للغلايات، والأنابيب غير الملحومة للأسمدة، وما إلى ذلك.
④ أنبوب نحاسي:
يتميز الأنبوب النحاسي بتأثير جيد في نقل الحرارة.
تُستخدم هذه الأنابيب بشكل أساسي في معدات التبادل الحراري وأنابيب أجهزة التبريد العميق، وأنابيب قياس ضغط الأجهزة، أو لنقل السوائل المضغوطة، ولكن عند درجات حرارة أعلى من 250 درجة مئوية، لا يُنصح باستخدامها تحت الضغط. ونظرًا لارتفاع تكلفتها، تُستخدم عادةً في الأماكن الحساسة.
⑤ أنبوب ألومنيوم:
يتمتع الألومنيوم بمقاومة جيدة للتآكل.
تُستخدم أنابيب الألومنيوم عادةً لنقل حمض الكبريتيك المركز، وحمض الخليك، وكبريتيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، وغيرها من المواد، كما تُستخدم بكثرة في المبادلات الحرارية. إلا أن أنابيب الألومنيوم غير مقاومة للقلويات، ولا يمكن استخدامها لنقل المحاليل القلوية أو المحاليل التي تحتوي على أيونات الكلوريد.
نظراً لضعف متانة أنابيب الألومنيوم مع ارتفاع درجة الحرارة، وانخفاض استخدامها بشكل ملحوظ، لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة استخدامها 200 درجة مئوية، بل يجب أن تكون أقل في خطوط أنابيب الضغط. يتمتع الألومنيوم بخصائص ميكانيكية أفضل في درجات الحرارة المنخفضة، لذا تُستخدم أنابيب الألومنيوم وسبائكه بشكل أساسي في أجهزة فصل الهواء.
(6) أنبوب الرصاص:
تُستخدم أنابيب الرصاص عادةً لنقل المواد الحمضية، حيث يمكنها نقل حمض الكبريتيك بتركيز يتراوح بين 0.5% و15%، وثاني أكسيد الكربون، وحمض الهيدروفلوريك بتركيز يصل إلى 60%، وحمض الخليك بتركيز أقل من 80%. ويُمنع استخدامها لنقل حمض النيتريك، وحمض الهيبوكلوروس، وغيرها من المواد الحمضية. تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى لأنابيب الرصاص 200 درجة مئوية.
أنابيب غير معدنية
أنبوب بلاستيكي، أنبوب بلاستيكي، أنبوب زجاجي، أنبوب سيراميكي، أنبوب أسمنتي.
① أنبوب بلاستيكي:
تتميز الأنابيب البلاستيكية بمقاومتها الجيدة للتآكل، وخفة وزنها، وسهولة تشكيلها، وسهولة معالجتها.
من عيوبها ضعف القوة وقلة مقاومة الحرارة.
أما الأنابيب البلاستيكية الأكثر استخدامًا حاليًا فهي أنابيب البولي فينيل كلوريد الصلبة، وأنابيب البولي فينيل كلوريد اللينة، وأنابيب البولي إيثيلين، وأنابيب البولي بروبيلين، بالإضافة إلى أنابيب معدنية مطلية بالبولي إيثيلين، والبولي تريفلووروإيثيلين، وما إلى ذلك.
② خرطوم مطاطي:
يتميز خرطوم المطاط بمقاومة جيدة للتآكل، وخفة الوزن، والمرونة الجيدة، وسهولة التركيب والفك، والمرونة والراحة.
عادةً ما يكون خرطوم المطاط المستخدم بشكل شائع مصنوعًا من المطاط الطبيعي أو المطاط الصناعي، وهو مناسب للمناسبات التي تتطلب ضغطًا منخفضًا.
③ أنبوب زجاجي:
يتميز الأنبوب الزجاجي بمزايا مقاومة التآكل، والشفافية، وسهولة التنظيف، وانخفاض المقاومة، وانخفاض السعر، وما إلى ذلك، أما عيوبه فهي الهشاشة وعدم تحمل الضغط.
يشيع استخدامه في أماكن الاختبار أو التجارب.
④ أنبوب سيراميكي:
تتشابه المواد الكيميائية الخزفية والزجاجية في مقاومتها الجيدة للتآكل، بالإضافة إلى حمض الهيدروفلوريك وحمض الفلوروسيليسيك والقلويات القوية، ويمكنها تحمل مجموعة متنوعة من تركيزات الأحماض غير العضوية والأحماض العضوية والمذيبات العضوية.
بسبب ضعف قوتها وهشاشتها، تُستخدم بشكل عام لاستبعاد المواد المسببة للتآكل في أنابيب الصرف الصحي والتهوية.
⑤ أنبوب أسمنتي:
تُستخدم بشكل أساسي لتلبية متطلبات الضغط، ولا تتطلب عملية منع التسرب ظروفًا عالية، مثل الصرف الصحي تحت الأرض وأنابيب الصرف وما إلى ذلك.
2
أربعة أنواع من التركيبات
بالإضافة إلى الأنابيب الموجودة في خط الأنابيب، ولتلبية احتياجات عمليات الإنتاج والتركيب والصيانة، هناك العديد من المكونات الأخرى في خط الأنابيب، مثل الأنابيب القصيرة، والمرفقات، والوصلات الثلاثية، والمخفضات، والشفاه، والحواجز، وما إلى ذلك.
نُطلق عادةً على هذه المكونات الخاصة بملحقات الأنابيب اسم "الوصلات". تُعدّ وصلات الأنابيب أجزاءً أساسيةً في خط الأنابيب. إليكم نبذة مختصرة عن بعض الوصلات الشائعة الاستخدام.
① الكوع
يُستخدم الكوع بشكل أساسي لتغيير اتجاه خط الأنابيب، ويختلف تصنيفه حسب درجة الانحناء، ومن الأنواع الشائعة: كوع 90°، 45°، 180°، و360°. يُعرف كوع 180° و360° أيضًا باسم الكوع على شكل حرف "U".
تتطلب أنابيب العمليات زاوية محددة للكوع. يمكن استخدام الأكواع عن طريق ثني الأنابيب المستقيمة أو لحامها، كما يمكن استخدامها بعد التشكيل واللحام، أو الصب والتشكيل وغيرها من الطرق. على سبيل المثال، في أنابيب الضغط العالي، يُصنع الكوع غالبًا من فولاذ كربوني عالي الجودة أو فولاذ سبيكي بالتشكيل.
② تي شيرت
عندما يتم توصيل خطي أنابيب ببعضهما البعض أو عندما يحتاجان إلى وصلة جانبية، فإن التركيب الموجود عند الوصلة يسمى وصلة على شكل حرف T.
بحسب زوايا الوصول المختلفة إلى الأنبوب، توجد وصلات رأسية موجبة، ووصلات قطرية موجبة. أما الوصلات المائلة فتُسمى حسب زاوية ميلها، مثل وصلة مائلة بزاوية 45 درجة، وهكذا.
بالإضافة إلى ذلك، تُصنع وصلات التي وفقًا لقطر مدخل ومخرج الأنابيب، مثل وصلات التي ذات القطر المتساوي. إلى جانب وصلات التي الشائعة، توجد أيضًا وصلات ذات عدد من الفتحات، مثل وصلات التي ذات أربع أو خمس فتحات أو وصلات قطرية. تُصنع وصلات التي الشائعة، بالإضافة إلى لحام الأنابيب، من خلال اللحام المقولب، والصب، والتشكيل.
③ الحلمة والمخفض
عندما يكون هناك نقص في جزء صغير من مجموعة الأنابيب، أو بسبب احتياجات الصيانة في خط الأنابيب لتركيب جزء صغير من الأنابيب القابلة للإزالة، يتم استخدام وصلة صغيرة في كثير من الأحيان.
يتم استبدال الحلمة بوصلات (مثل الشفة، والبرغي، وما إلى ذلك)، أو كانت مجرد أنبوب قصير، يُعرف أيضًا باسم حشية الأنبوب.
يتكون هذا النوع من الأنابيب من فتحتين مختلفتي القطر متصلتين بوصلات تُسمى المخفضات، والتي تُعرف أيضًا باسم رؤوس المقاسات. تُصنع هذه المخفضات إما من أنابيب مصبوبة، أو من أنابيب مقطوعة وملحومة، أو ملحومة بصفائح فولاذية مدرفلة. أما المخفضات في خطوط الأنابيب عالية الضغط، فتُصنع إما من المشغولات المطروقة أو من أنابيب فولاذية غير ملحومة عالية الضغط.
④ الحواف والستائر
ولتسهيل التركيب والصيانة، غالباً ما يتم استخدام خط الأنابيب في وصلة قابلة للفصل، وتُعد الشفة من أجزاء الوصلات الشائعة الاستخدام.
لأغراض التنظيف والتفتيش، يجب تركيب غطاء أو لوحة إغلاق في نهاية الأنبوب. كما يمكن استخدام لوحة الإغلاق لإغلاق الأنبوب مؤقتًا عند نقطة اتصال أو جزء منه لقطع الاتصال بالنظام.
بشكل عام، في خطوط الأنابيب ذات الضغط المنخفض، يكون شكل الحافة المغلقة والحافة الصلبة متماثلاً، لذلك تسمى هذه الحافة المغلقة أيضًا بغطاء الحافة، وقد تم توحيد هذه الحافة المغلقة مع نفس الحافة، ويمكن العثور على الأبعاد المحددة في الكتيبات ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، في صيانة المعدات الكيميائية وخطوط الأنابيب، ولضمان السلامة، تُستخدم عادةً صفائح فولاذية تُوضع بين حافتي أقراص صلبة لعزل المعدات أو خط الأنابيب ونظام الإنتاج مؤقتًا. يُطلق على هذا الحاجز اسم حاجز الإدخال. يمكن إدخال الحاجز بنفس قطر سطح منع التسرب في حافة القرص.
تاريخ النشر: 1 ديسمبر 2023