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

التصنيف

حسب الشكل

أنابيب ذات أقطار مختلفة متحدة المركز: تقع المحاور المركزية لطرفي الأنبوب على نفس الخط المستقيم، ويختلف القطر الخارجي للطرف الكبير عن الطرف الصغير، لكن التغيير في القطر الداخلي يكون منتظمًا، وغالبًا ما تُستخدم في أنابيب المياه الأفقية أو أنظمة الأنابيب التي تتطلب اتجاهًا محددًا لتدفق السوائل، مما يسمح للسوائل بالانتقال بسلاسة من قطر كبير إلى قطر صغير، مما يقلل من مقاومة التدفق.

أنابيب ذات أقطار مختلفة غير متحدة المركز: لا تقع المحاور المركزية لطرفي الأنبوب على نفس الخط المستقيم، ويكون أحد الجدران الخارجية متساوياً. هذا النوع من الأنابيب مناسب عندما يكون هناك حاجة لضبط ارتفاع الأنابيب أو تجنب تراكم السوائل أو الغازات داخل الأنابيب، مثل مداخل ومخارج المضخات، لضمان التشغيل السليم للمضخة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب ذات أقطار مختلفة غير متحدة المركز، بحيث يكون قاع الأنبوب متساوياً، لمنع تراكم الغازات في مدخل المضخة وتشكيل التآكل.

حسب المواد

مثل الأنابيب الأخرى، 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 ومتانة مختلفة في درجات حرارة عالية، ويمكن اختيارها وفقًا لبيئة عمل نظام الأنابيب وخصائص الوسائط. على سبيل المثال، في الصناعة الكيميائية، عند نقل وسائط كيميائية، غالبًا ما يتم اختيار أنابيب ذات أقطار مختلفة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك؛ في أنظمة أنابيب الطاقة عالية الضغط ودرجة الحرارة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب ذات أقطار مختلفة مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ الكربوني.

الاستخدامات

ربط الأنابيب ذات الأقطار المختلفة: هذا هو الاستخدام الرئيسي لأنابيب ذات الأقطار المختلفة. في أنظمة الأنابيب، نظرًا لاختلاف متطلبات تدفق السوائل والضغط في أجزاء مختلفة، أو الحاجة إلى توصيل معدات أو صمامات ذات أقطار مختلفة، من الضروري استخدام أنابيب ذات أقطار مختلفة لتحقيق انتقال قطر الأنابيب، وضمان التشغيل السليم لنظام الأنابيب بأكمله.

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

المتطلبات التقنية

دقة الأبعاد: يجب أن تتوافق الأبعاد الخارجية الكبيرة والصغيرة لأنابيب ذات أقطار مختلفة، وسمك الجدار، والطول، وما إلى ذلك 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 ذات المتطلبات العالية للدقة، مثل مجالات الطيران والفضاء، والصناعات الكيميائية الدقيقة، تكون متطلبات دقة أبعاد أنابيب ذات أقطار مختلفة أكثر صرامة.

خصائص المواد: وفقًا لخصائص بيئة الاستخدام ووسائط السوائل، يتم اختيار المواد ذات الخصائص الميكانيكية المناسبة، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال، في أنابيب ذات درجات حرارة عالية وضغط عالي ووسائط كيميائية، يجب اختيار أنابيب ذات أقطار مختلفة مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ المقاوم للصدأ ذي المقاومة العالية للتآكل والقوة العالية؛ في أنظمة الأنابيب المستخدمة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة، يجب مراعاة ليونة المواد عند درجات الحرارة المنخفضة، واختيار مواد يمكنها الحفاظ على أداء جيد عند درجات الحرارة المنخفضة.

جودة السطح: يجب أن يكون السطح الداخلي والخارجي لأنابيب ذات أقطار مختلفة أملسًا، وخاليًا من الشقوق، والثقوب، والمسام، والشعيرات، وما إلى ذلك، لتقليل مقاومة تدفق السوائل داخل الأنابيب، وتجنب مشاكل التآكل والتلف الناجمة عن عيوب السطح، مما يؤثر على عمر خدمة نظام الأنابيب. بالنسبة لبعض الحالات التي تتطلب جودة عالية للسوائل، مثل صناعة المواد الغذائية، والصناعات الدوائية، يجب معالجة السطح الداخلي لأنابيب ذات أقطار مختلفة بشكل خاص لتلبية متطلبات المعايير الصحية.

عملية التصنيع

عملية الدفع: هي إحدى الطرق الشائعة لتصنيع أنابيب ذات أقطار مختلفة. يتم وضع قطعة العمل من الأنابيب الفولاذية المُسخّنة مسبقًا في قالب الدفع، ومن خلال دفع آلة الدفع، تتشكل الأنابيب الفولاذية تدريجيًا في القالب، لتشكيل أنابيب ذات أقطار مختلفة. تتميز أنابيب ذات أقطار مختلفة المصنوعة من عملية الدفع بدقة الأبعاد العالية، وجودة السطح الجيدة، والهيكل الداخلي الكثيف، والخصائص الميكانيكية الجيدة، وهي مناسبة لتصنيع أنابيب ذات أقطار مختلفة من مختلف المواد والمواصفات.

عملية الضغط: بالنسبة لبعض أنابيب ذات أقطار مختلفة صغيرة الحجم، يمكن استخدام عملية الضغط. يتم قطع ألواح أو أنابيب معدنية إلى أشكال مناسبة، ثم وضعها في قالب، وتطبيق الضغط بواسطة آلة الضغط لتشكيل المواد في القالب. تتميز عملية الضغط بكفاءة الإنتاج العالية، والتكلفة المنخفضة نسبيًا، ولكن بالنسبة لأنابيب ذات أقطار مختلفة كبيرة الحجم وسميكة الجدران، فإن صعوبة الضغط تكون أكبر.

عملية اللحام: بالنسبة لبعض أنابيب ذات أقطار مختلفة ذات مواصفات أو مواد خاصة، عندما لا يمكن تصنيعها من خلال عملية الدفع أو الضغط، يمكن استخدام عملية اللحام. يتم قطع أنابيب 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. يجب أيضًا إجراء فحص غير مدمر بعد اللحام للتحقق من وجود عيوب في اللحام.