أنبوب ذو قطر غير متساوٍ، يُعرف أيضًا باسم مخروط، وهو عبارة عن وصلة تُستخدم لربط أنابيب ذات أقطار مختلفة، مما يُحدث تغيرًا في قطر الأنبوب. فيما يلي شرح مفصل لأنابيب ذات الأقطار غير المتساوية:

تصنيف

حسب الشكل

أنابيب ذات أقطار غير متساوية ومتحدة المركز: تقع المحاور المركزية للطرفين في نفس الخط المستقيم، ويختلف القطر الخارجي للطرف الكبير عن الطرف الصغير، لكن التغيير في القطر الداخلي يكون منتظمًا، وغالبًا ما تُستخدم في أنابيب الأفقية أو أنظمة الأنابيب التي تتطلب اتجاهًا سلسًا للسوائل، مما يسمح للسوائل بالانتقال بسلاسة من قطر كبير إلى قطر صغير، مما يقلل من مقاومة التدفق.

أنابيب ذات أقطار غير متساوية وغير متحدة المركز: لا تقع المحاور المركزية للطرفين في نفس الخط المستقيم، والجانب الخارجي من أحد الجانبين يكون متساويًا. هذا النوع من الأنابيب مناسب للمناسبات التي تتطلب ضبط ارتفاع الأنبوب أو تجنب تراكم السوائل أو الغازات في الأنبوب، مثل مدخل ومخرج المضخة، من أجل ضمان التشغيل الطبيعي للمضخة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب ذات أقطار غير متساوية وغير متحدة المركز، بحيث يكون قاع الأنبوب متساويًا، لمنع تراكم الغاز 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 الأقطار غير المتساوية المصنوعة من مواد مختلفة بمقاومة للتآكل وقوة وأداء عالي في درجات الحرارة المختلفة، 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 غير متساوية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك؛ في أنظمة أنابيب الطاقة عالية الضغط ودرجة الحرارة، غالبًا ما يتم استخدام أنابيب ذات أقطار غير متساوية مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ الكربوني.

استخدامات

وصلة تغيير قطر الأنبوب: هذا هو الاستخدام الرئيسي لأنابيب ذات الأقطار غير المتساوية. في نظام الأنابيب، نظرًا لاختلاف متطلبات معلمات التدفق والضغط في أجزاء مختلفة، أو الحاجة إلى توصيل معدات أو صمامات ذات أقطار مختلفة، فمن الضروري استخدام أنابيب ذات أقطار غير متساوية لتحقيق انتقال قطر الأنبوب، وضمان التشغيل الطبيعي لنظام الأنابيب بأكمله.

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

المتطلبات التقنية

دقة الأبعاد: يجب أن تتوافق أبعاد القطر الخارجي الكبير والقطر الخارجي الصغير وسمك الجدار وطول أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية مع المعايير والمتطلبات التصميمية ذات الصلة، ويجب التحكم في انحراف الأبعاد ضمن النطاق المسموح به، لضمان التوافق الجيد مع الأنابيب المتصلة. خاصة بالنسبة لبعض أنظمة الأنابيب ذات المتطلبات العالية للدقة، مثل مجالات الطيران والفضاء، والصناعات الكيميائية الدقيقة، إلخ، تكون متطلبات دقة أبعاد أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية 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 الأنابيب التي تعمل في درجات حرارة عالية وضغط عالي مع وسائط تآكلية، يجب اختيار أنابيب ذات أقطار غير متساوية مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة ومقاوم للتآكل؛ في أنظمة الأنابيب المستخدمة في بيئات منخفضة الحرارة، يجب مراعاة ليونة المواد عند درجات الحرارة المنخفضة، واختيار مواد يمكنها الحفاظ على أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة.

جودة السطح: يجب أن يكون السطح الداخلي والخارجي لأنابيب ذات الأقطار غير المتساوية أملسًا، وخاليًا من الشقوق، والثقوب، والمسام، والشعيرات، إلخ، لتقليل مقاومة تدفق السوائل في الأنابيب، وتجنب المشاكل مثل التآكل والتآكل الناجم عن عيوب السطح، مما يؤثر على عمر خدمة نظام الأنابيب. بالنسبة لبعض المناسبات التي تتطلب جودة عالية للسوائل، مثل صناعة المواد الغذائية، والصناعات الدوائية، إلخ، يجب أيضًا معالجة السطح الداخلي لأنابيب ذات الأقطار غير المتساوية بشكل خاص لتلبية متطلبات المعايير الصحية.

عملية التصنيع

عملية الدفع: هي إحدى الطرق الشائعة لتصنيع أنابيب ذات أقطار غير متساوية. يتم وضع أنابيب الصلب الخام المُسخّنة في قالب دفع، ومن خلال دفع آلة الدفع، تتشكل أنابيب الصلب تدريجيًا في القالب لتشكيل أنابيب ذات أقطار غير متساوية. تتميز أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية المصنوعة من عملية الدفع بدقة عالية في الأبعاد، وجودة سطح جيدة، وهيكل داخلي كثيف، وخصائص ميكانيكية جيدة، وهي مناسبة لتصنيع أنابيب ذات أقطار غير متساوية من مختلف المواد والمواصفات.

عملية الضغط: بالنسبة لبعض أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية ذات المواصفات الصغيرة، 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 إنتاج عالية، وتكلفة منخفضة نسبيًا، ولكن بالنسبة لأنابيب ذات أقطار غير متساوية كبيرة الحجم وسميكة الجدران، فإن صعوبة الضغط تكون أكبر.

عملية اللحام: بالنسبة لبعض أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية ذات المواصفات أو المواد الخاصة، والتي 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 غير متساوية. تتطلب جودة لحام أنابيب ذات الأقطار غير المتساوية 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.