أنبوب الاختلاف في القطر، المعروف أيضًا باسم رأس التوصيل، هو قطعة أنابيب تستخدم لربط أنابيب ذات أقطار مختلفة، مما يتسبب في تغير قطر الأنابيب. فيما يلي شرح مفصل لأنابيب الاختلاف في القطر:

تصنيف

حسب الشكل

أنابيب الاختلاف في القطر المتحدة المركز: تقع المحاور المركزية لطرفي الأنبوب على نفس الخط المستقيم، ويختلف القطر الخارجي للطرف الكبير والطرف الصغير، لكن تغير القطر الداخلي يكون منتظمًا، ويتم استخدامها غالبًا في أنابيب الأفقي أو أنظمة الأنابيب التي تتطلب اتجاهًا متدفقًا عاليًا، مما يسمح للسائل بالتدفق بسلاسة من قطر كبير إلى قطر صغير، مما يقلل من مقاومة التدفق.

أنابيب الاختلاف في القطر غير المتحدة المركز: لا تقع المحاور المركزية لطرفي الأنبوب على نفس الخط المستقيم، ويكون الجدار الخارجي لأحد الجانبين متساويًا. هذا النوع من أنابيب الاختلاف في القطر مناسب للتعديل على ارتفاع الأنابيب أو تجنب تراكم السائل أو الغاز في الأنابيب، على سبيل المثال، في أنابيب مدخل ومخرج المضخة، من أجل ضمان تشغيل المضخة بشكل طبيعي، غالبًا ما يتم استخدام أنابيب الاختلاف في القطر غير المتحدة المركز، بحيث يكون قاع الأنبوب متساويًا، ومنع تراكم الغاز في مدخل المضخة لتشكيل ظاهرة التآكل.

حسب المواد

على غرار قطع الأنابيب الأخرى، تشمل المواد الشائعة الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المخصص، والحديد الزهر، والمعادن الملونة (مثل النحاس والألمنيوم)، والبلاستيك. تتميز أنابيب الاختلاف في القطر 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 صناعة المواد الكيميائية، غالبًا ما يتم استخدام أنابيب الاختلاف في القطر المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك لنقل الوسائط المسببة للتآكل؛ في أنظمة أنابيب الطاقة عالية الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة، غالبًا ما يتم استخدام أنابيب الاختلاف في القطر المصنوعة من الفولاذ المخصص أو الفولاذ الكربوني.

استخدامات

وصلة تغيير قطر الأنابيب: هذا هو الاستخدام الرئيسي لأنابيب الاختلاف في القطر. في نظام الأنابيب، نظرًا لأن معايير التدفق والضغط في أجزاء مختلفة مختلفة، أو أنه من الضروري توصيل معدات أو صمامات بأقطار مختلفة، فمن الضروري استخدام أنابيب الاختلاف في القطر لتحقيق انتقال قطر الأنابيب، وضمان التشغيل الطبيعي لنظام الأنابيب بأكمله.

ضبط سرعة تدفق السائل وضغطه: من خلال تغيير قطر الأنابيب، يمكن لأنابيب الاختلاف في القطر ضبط سرعة تدفق السائل وضغطه. في بعض الأنظمة التي تحتاج إلى التحكم في تدفق السائل وضغطه، مثل نظام إمداد المياه، ونظام نقل الغاز الطبيعي، وما إلى ذلك، يمكن استخدام أنابيب الاختلاف في القطر لتوزيع التدفق بشكل معقول وضبط الضغط وفقًا للاحتياجات الفعلية لتلبية متطلبات المستخدمين أو المعدات المختلفة.

المتطلبات التقنية

دقة الأبعاد: يجب أن تتوافق الأبعاد الخارجية للطرف الكبير والطرف الصغير لأنابيب الاختلاف في القطر، والسمك، والطول مع المعايير ذات الصلة ومتطلبات التصميم، ويجب التحكم في انحراف الأبعاد ضمن النطاق المسموح به، لضمان التوافق الجيد مع الأنابيب المتصلة. خاصة بالنسبة لبعض أنظمة الأنابيب ذات المتطلبات عالية الدقة، مثل مجالات الطيران والفضاء، والصناعات الكيميائية الدقيقة، إلخ، تكون متطلبات دقة أبعاد أنابيب الاختلاف في القطر 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 درجات الحرارة العالية والضغط العالي مع وجود وسائط مسببة للتآكل، يجب استخدام أنابيب الاختلاف في القطر المصنوعة من الفولاذ المخصص أو الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل وعالي القوة؛ 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 الاختلاف في القطر أملسًا، وخاليًا من الشقوق، والعيوب، والمسام، والشعر، إلخ، لتقليل مقاومة تدفق السوائل في الأنابيب، وتجنب المشاكل التي قد تسببها عيوب السطح مثل التآكل والتلف، مما يؤثر على عمر خدمة نظام الأنابيب. في بعض الحالات التي تتطلب جودة عالية للسائل، مثل صناعة المواد الغذائية والصيدلانية، يحتاج السطح الداخلي لأنابيب الاختلاف في القطر إلى معالجة خاصة لتلبية متطلبات المعايير الصحية.

عملية التصنيع

عملية الدفع: هي إحدى الطرق الشائعة لتصنيع أنابيب الاختلاف في القطر. يتم وضع قطعة الأنابيب الفولاذية التي تم تسخينها في قالب الدفع، ومن خلال دفع آلة الدفع، تتشوه قطعة الأنابيب تدريجيًا في القالب، وتشكل أنابيب اختلاف في القطر ذات أقطار مختلفة. تتميز أنابيب الاختلاف في القطر المصنوعة من عملية الدفع بدقة عالية للأبعاد، وجودة سطح جيدة، وبنية داخلية مضغوطة، وخصائص ميكانيكية جيدة، وهي مناسبة لتصنيع أنابيب الاختلاف في القطر من مختلف المواد والمواصفات.

عملية الضغط: بالنسبة لبعض أنابيب الاختلاف في القطر صغيرة الحجم، يمكن استخدام عملية الضغط. يتم قطع ألواح أو أنابيب معدنية إلى أشكال مناسبة، ثم وضعها في قالب، ويتم تطبيق الضغط بواسطة مكبس لجعل المواد تتشكل في القالب. تتميز عملية الضغط بكفاءة إنتاج عالية، وتكلفة منخفضة نسبيًا، ولكن بالنسبة لأنابيب الاختلاف في القطر كبيرة الحجم وسميكة الجدار، فإن صعوبة الضغط كبيرة.

عملية اللحام: بالنسبة لبعض أنابيب الاختلاف في القطر ذات المواصفات أو المواد الخاصة، والتي لا يمكن تصنيعها من خلال عمليات الدفع أو الضغط، يمكن استخدام عملية اللحام. يتم قطع أنابيب ذات أقطار مختلفة إلى أشكال مناسبة، ثم توصيلها معًا عن طريق اللحام لتشكيل أنابيب الاختلاف في القطر. تتطلب جودة لحام أنابيب الاختلاف في القطر متطلبات عالية، ويجب استخدام طرق اللحام وبارامترات العملية المناسبة لضمان قوة وتماسك اللحام. يجب أيضًا إجراء فحص غير مدمر بعد اللحام للتحقق من وجود عيوب في اللحام.