يمكن تقسيم أنابيب الانحناء الفولاذية، وفقًا لطرق إنتاجها المختلفة، إلى أنابيب انحناء فولاذية مطهوة على نار هادئة، وأنابيب انحناء فولاذية مختومة، وأنابيب انحناء فولاذية ملحومة. وتُقسم أنابيب الانحناء الفولاذية المطهوة على نار هادئة إلى نوعين: أنابيب انحناء فولاذية مطهوة على نار هادئة باردة، وأنابيب انحناء فولاذية مطهوة على نار هادئة ساخنة.
معلومات عامة عن أنابيب الثني الفولاذية: أنبوب الثني الفولاذي هو قطعة تركيب تُغيّر اتجاه الأنبوب. يُمكن رؤية أنبوب الثني الفولاذي عند تقاطع الأنابيب، أو دورانها، أو التفافها حول العوارض، إلخ.
تتميز أنابيب الانحناء الفولاذية المطهوة على نار هادئة بمرونة عالية، ومقاومة عالية للضغط، ومقاومة منخفضة. لذلك، تُستخدم بكثرة في البناء.
الأشكال الرئيسية لأنابيب الانحناء الفولاذية هي المرفقين بزوايا مختلفة، وأنابيب على شكل حرف U، وأنابيب الانحناء الفولاذية ذات الشكل القوسي ذهابًا وإيابًا (أو انحناءات على شكل حرف B)، وما إلى ذلك.
الكوع هو وصلة أنبوب بزاوية انحناء عشوائية، تُستخدم عند دوران الأنبوب. يُمثل نصف قطر انحناء الكوع بالرمز R. كلما كان R أكبر، كان الجزء المنحني من الأنبوب أكبر، وكان أنبوب الانحناء الفولاذي أكثر سلاسة؛ وكلما كان R أصغر، كان الجزء المنحني من الأنبوب أصغر، وكان الانحناء أسرع.
الانحناءات الأمامية والخلفية هي تركيبات أنابيب ذات زاويتي انحناء (عادةً ١٣٥ درجة). تُسمى المسافة بين الخطوط المركزية للأطراف المنحنية لأنبوب الانحناء الفولاذي ارتفاع الانحناء الأمامي والخلفي، ويُرمز له بالحرف h. تتصل أنابيب التدفئة الداخلية الفرعية الرأسية بالأنابيب الرئيسية والمشعات. عند توصيل الأنابيب بوصلات غير متوازية، يلزم عادةً ثنيها للأمام والخلف.
الأنبوب على شكل حرف U هو وصلة أنابيب نصف دائرية. المسافة d بين خطي مركز طرفي الأنبوب تساوي ضعف نصف قطر الانحناء R. يمكن استخدام الأنابيب على شكل حرف U كبديل لمرفقين بزاوية 90 درجة، وغالبًا ما تُستخدم لتوصيل مشعاعين دائريين على شكل جناح موضوعين فوق بعضهما البعض.
أنبوب الانحناء الفولاذي المنحني هو وصلة أنابيب بثلاث زوايا منحنية. الزاوية الوسطى عادةً 90 درجة والزاوية الجانبية 135 درجة. تُستخدم أنابيب الانحناء الفولاذية المنحنية لتجاوز الأنابيب الأخرى. وغالبًا ما تُستخدم لتمديد أنابيب الصرف الصحي بإمدادات المياه الساخنة والباردة.
يُحدَّد حجم أنبوب الانحناء الفولاذي بقطر الأنبوب وزاوية الانحناء ونصف قطر الانحناء. تُحدَّد زاوية الانحناء بناءً على الرسومات والظروف الفعلية في موقع البناء. بعد ذلك، يُصنع قالب، ويُطهى على نار هادئة وفقًا للقالب، وتُفحص زاوية انحناء تجهيزات الأنابيب المطهية وفقًا للقالب للتحقق من مطابقتها للمتطلبات. يمكن صنع العينة عن طريق غمر الفولاذ المستدير على نار هادئة. يُحدَّد قطر الفولاذ المستدير وفقًا لقطر الأنبوب المراد غمره على نار هادئة، ويكفي 10-14 مم. يجب تحديد نصف قطر انحناء أنبوب الانحناء الفولاذي وفقًا لقطر الأنبوب ومتطلبات التصميم واللوائح ذات الصلة. لا يمكن أن يكون كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا. نظرًا لأن نصف قطر الانحناء كبير جدًا، لا يُستخدم الكثير من المواد فحسب، بل يشغل الجزء المنحني من الأنبوب مساحة كبيرة، مما يُسبب صعوبات في تجميع الأنبوب؛ فإذا كان نصف قطر الانحناء صغيرًا جدًا، سيترقَّق جدار الأنبوب في الجزء الخلفي من الكوع بسبب الاستطالة المفرطة. مما يقلل من قوته، وينضغط جدار الأنبوب من الداخل، مما يُشكل حالة من التجعد. لذلك، يُشترط عمومًا ألا يقل نصف قطر انحناء أنبوب الانحناء الفولاذي المُسخن على الساخن عن 3.5 أضعاف القطر الخارجي للأنبوب؛ وأن لا يقل نصف قطر انحناء أنبوب الانحناء الفولاذي المُسخن على البارد عن 4 أضعاف القطر الخارجي للأنبوب؛ وأن لا يقل نصف قطر انحناء مرفق اللحام عن 1.5 ضعف القطر الخارجي للأنبوب؛ وأن لا يقل نصف قطر انحناء مرفق الختم عن القطر الخارجي للأنبوب.
عند ثني أنبوب من الفولاذ، يُضغط المعدن الموجود داخل المرفق، فيزداد سمك جدار الأنبوب؛ بينما يتمدد المعدن الموجود خلف المرفق، فيصبح جدار الأنبوب أرق. كلما صغر نصف قطر الانحناء، ازدادت خطورة ترقق جدار الأنبوب على ظهر المرفق، وزاد تأثيره على متانته. لمنع تأثر أداء العمل الأصلي للأنبوب بشكل كبير بعد الثني، يُشترط عادةً ألا يتجاوز معدل ترقق جدار الأنبوب بعد الثني 15%. يمكن حساب معدل ترقق جدار الأنبوب كما يلي:
في الصيغة، A——معدل ترقق جدار الأنبوب عند قضيب التوصيل الخارجي بعد ثني الأنبوب (%)؛
DW——القطر الخارجي للأنبوب (مم)؛
R——نصف قطر انحناء أنبوب الانحناء الفولاذي (مم).
عند ثني الأنابيب الفولاذية، يتغير شكل مقطعها العرضي من شكلها الدائري الأصلي إلى شكل بيضاوي بسبب تغير سمك الجدران الداخلية والخارجية للأنبوب. يؤدي هذا التغير في شكل المقطع العرضي لأنابيب الثني الفولاذية إلى تقليل مساحة المقطع العرضي للتدفق، مما يزيد من مقاومة السوائل ويقلل من قدرة الأنبوب على تحمل الضغط الداخلي. لذلك، تُحدد بيضاوية أنابيب الثني الفولاذية عمومًا على النحو التالي: عندما يكون قطر الأنبوب أقل من 150 مم، يجب ألا تزيد بيضاوية الشكل عن 10%؛ وعندما يكون قطر الأنبوب أقل من 200 مم، يجب ألا تزيد بيضاوية الشكل عن 8%.
يمكن حساب بيضاوي الأنبوب على النحو التالي:
في الصيغة، T——الإهليلجية (٪)؛
d1——القطر الرئيسي للتشوه الإهليلجي (مم)؛
d2——القطر القصير لتشوه القطع الناقص (مم).
عند استخدام أنابيب فولاذية للماء والغاز والفولاذ الملحومة بخطوط مستقيمة لصنع أنابيب فولاذية منحنية على البارد أو الساخن، يجب أن تكون خط اللحام بزاوية 45 درجة من خط الوسط الجانبي، وذلك لمنع تشقق لحام الأنبوب عند الانحناء.
لا يُسمح عادةً بوجود تجاعيد في أنابيب الثني الفولاذية المطلية بالغليان. في حال وجود تموجات فردية، يجب ألا يتجاوز الارتفاع المعايير التالية: عندما يكون قطر الأنبوب أقل من أو يساوي ١٢٥ مم، يجب ألا يتجاوز ٤ مم؛ وعندما يكون قطر الأنبوب أقل من أو يساوي ٢٠٠ مم، يجب ألا يتجاوز ٥ مم.
وقت النشر: ١٨ مارس ٢٠٢٤