أنابيب ذات أقطار مختلفة، تُعرف أيضًا باسم رؤوس التمديد، تُستخدم لربط أنابيب ذات أقطار مختلفة، مما يُحدث تغييرًا في قطر الأنابيب. فيما يلي شرح مفصل لأنابيب ذات أقطار مختلفة:

تصنيف

حسب الشكل

أنابيب متحدة المركز ذات أقطار مختلفة: تقع المحاور المركزية للطرفين على نفس الخط المستقيم، ويختلف القطر الخارجي للطرف الأكبر عن الطرف الأصغر، ولكن التغيير في القطر الداخلي يكون منتظمًا، وغالبًا ما تُستخدم في الأنابيب الأفقية أو أنظمة الأنابيب التي تتطلب اتجاه تدفق سائل عالي، مما يسمح للسائل بالانتقال بسلاسة من قطر كبير إلى قطر صغير، مما يقلل من مقاومة التدفق.

أنابيب غير متحدة المركز ذات أقطار مختلفة: لا تقع المحاور المركزية للطرفين على نفس الخط المستقيم، ويكون الجدار الخارجي على جانب واحد مستويًا. يُستخدم هذا النوع من الأنابيب في الحالات التي تتطلب تعديل ارتفاع الأنابيب أو منع تراكم السوائل أو الغازات داخل الأنابيب، مثل مداخل ومخارج المضخات، من أجل ضمان التشغيل الطبيعي للمضخة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب غير متحدة المركز ذات أقطار مختلفة لجعل الجزء السفلي من الأنابيب مستويًا، ومنع تراكم الغازات في مدخل المضخة مما يؤدي إلى ظاهرة التآكل.

حسب المواد

مثل غيرها من وصلات الأنابيب، تشمل المواد الشائعة الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، والحديد الزهر، والمعادن الملونة (مثل النحاس والألومنيوم) والبلاستيك. تتميز أنابيب ذات أقطار مختلفة المصنوعة من مواد مختلفة بمقاومة للتآكل وقوة وصلابة مختلفة وقدرة تحمل درجات حرارة عالية، ويمكن اختيارها وفقًا لبيئة عمل نظام الأنابيب وخصائص الوسائط. على سبيل المثال، في الصناعة الكيميائية، عند نقل وسائط تآكلية، غالبًا ما يتم اختيار أنابيب ذات أقطار مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك؛ في أنظمة أنابيب الطاقة عالية الضغط ودرجة الحرارة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب ذات أقطار مختلفة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ الكربوني.

الاستخدامات

ربط الأنابيب بتغيير الأقطار: هذا هو الاستخدام الرئيسي لأنابيب ذات أقطار مختلفة. في أنظمة الأنابيب، نظرًا لمتطلبات مختلفة لمعلمات التدفق والضغط في أجزاء مختلفة، أو الحاجة إلى توصيل معدات وصمامات ذات أقطار مختلفة، من الضروري استخدام أنابيب ذات أقطار مختلفة لتحقيق انتقال قطر الأنابيب، وضمان التشغيل الطبيعي لنظام الأنابيب بأكمله.

ضبط سرعة تدفق السوائل والضغط: من خلال تغيير قطر الأنابيب، يمكن لأنابيب ذات أقطار مختلفة أن تضبط سرعة تدفق السوائل والضغط. في بعض الأنظمة التي تتطلب التحكم في تدفق السوائل والضغط، مثل أنظمة إمداد المياه، وأنظمة نقل الغاز الطبيعي، يمكن استخدام أنابيب ذات أقطار مختلفة لتوزيع التدفق بشكل معقول وتعديل الضغط وفقًا للاحتياجات الفعلية، لتلبية متطلبات المستخدمين أو المعدات المختلفة.

المتطلبات التقنية

دقة الأبعاد: يجب أن تتوافق الأبعاد الخارجية للطرف الأكبر والطرف الأصغر، وسمك الجدار، والطول، لأنابيب ذات أقطار مختلفة مع المعايير والمتطلبات التصميمية ذات الصلة، ويجب التحكم في انحراف الأبعاد ضمن النطاق المسموح به لضمان التوافق الجيد مع الأنابيب المتصلة. خاصة بالنسبة لأنظمة الأنابيب عالية الدقة، مثل مجال الطيران والفضاء، والكيمياء الدقيقة، فإن متطلبات دقة الأبعاد لأنابيب ذات أقطار مختلفة تكون أكثر صرامة.

خصائص المواد: وفقًا لخصائص بيئة الاستخدام ووسائط التدفق، يتم اختيار مواد ذات خصائص ميكانيكية مناسبة، ومقاومة للتآكل، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. على سبيل المثال، في أنابيب عالية الضغط ودرجة الحرارة، مع وجود وسائط تآكلية، يجب اختيار أنابيب ذات أقطار مختلفة مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي المقاومة للتآكل والقوة العالية؛ في أنظمة الأنابيب المستخدمة في بيئة منخفضة الحرارة، يلزم مراعاة صلابة المواد عند درجات الحرارة المنخفضة، واختيار مواد قادرة على الحفاظ على أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة.

جودة السطح: يجب أن يكون السطح الداخلي والخارجي لأنابيب ذات أقطار مختلفة أملسًا، وخاليًا من الشقوق، والثقوب، والمسام، والشظايا، وما إلى ذلك، وذلك لتقليل مقاومة تدفق السوائل داخل الأنابيب، وتجنب مشاكل التآكل والبلى الناجمة عن عيوب السطح، مما يؤثر على عمر خدمة نظام الأنابيب. بالنسبة للحالات التي تتطلب جودة عالية للسوائل، مثل صناعات الأغذية والأدوية، يلزم أيضًا إجراء معالجة خاصة للسطح الداخلي لأنابيب ذات أقطار مختلفة لتلبية متطلبات معايير الصحة.

عملية التصنيع

عملية الدفع: وهي إحدى الطرق الشائعة لتصنيع أنابيب ذات أقطار مختلفة. يتم وضع قطعة العمل من أنابيب الصلب المُسخّنة مسبقًا في قالب الدفع، ومن خلال دفع آلة الدفع، تتشكل أنابيب الصلب تدريجيًا في القالب لتشكيل أنابيب ذات أقطار مختلفة. تتميز أنابيب ذات أقطار مختلفة المصنوعة من عملية الدفع بدقة أبعاد عالية، وجودة سطح جيدة، وهيكل داخلي مضغوط، وخصائص ميكانيكية جيدة، وهي مناسبة لتصنيع أنابيب ذات أقطار مختلفة من مختلف المواد والمواصفات.

عملية الضغط: بالنسبة لبعض أنابيب ذات أقطار مختلفة ذات مواصفات صغيرة، يمكن استخدام عملية الضغط. يتم قطع صفائح المعادن أو أنابيب المعادن إلى أشكال مناسبة، ثم وضعها في قالب، ويتم تطبيق الضغط بواسطة آلة الضغط لتشكيل المادة في قالب. تتميز عملية الضغط بكفاءة إنتاج عالية، وتكلفة منخفضة نسبيًا، لكن صعوبة الضغط كبيرة بالنسبة لأنابيب ذات أقطار مختلفة ذات مواصفات كبيرة وسمك جدار كبير.

عملية اللحام: بالنسبة لبعض أنابيب ذات أقطار مختلفة ذات مواصفات أو مواد خاصة، لا يمكن تصنيعها من خلال عمليات الدفع أو الضغط، يمكن استخدام عملية اللحام. يتم قطع أنابيب المعادن ذات أقطار مختلفة إلى أشكال مناسبة، ثم يتم توصيلها معًا عن طريق اللحام لتشكيل أنابيب ذات أقطار مختلفة. تتطلب جودة لحام أنابيب ذات أقطار مختلفة متطلبات عالية، ويجب استخدام طرق اللحام ومعلمات العملية المناسبة لضمان قوة وصلابة اللحام. بعد اللحام، من الضروري أيضًا إجراء فحص غير مدمر للتحقق من وجود عيوب في اللحام.