أنبوب مخروطي، ويُعرف أيضًا باسم مخفض، يُستخدم لربط أنابيب ذات أقطار مختلفة، مما يُحدث تغييرًا في قطر الأنبوب. فيما يلي شرح مفصل لأنابيب المخروطية:

التصنيف

حسب الشكل

أنابيب مخروطية متحدة المركز: تقع محاور مركز فتحات الأنابيب الطرفية على نفس الخط المستقيم، ويختلف القطر الخارجي للطرف الكبير والطرف الصغير، ولكن التغيير في القطر الداخلي يكون منتظمًا، وغالبًا ما تُستخدم في الأنابيب الأفقية أو أنظمة الأنابيب التي تتطلب تدفقًا عاليًا، مما يسمح للسائل بالانتقال بسلاسة من قطر كبير إلى قطر صغير، مما يقلل من مقاومة التدفق.

أنابيب مخروطية غير متحدة المركز: لا تقع محاور مركز فتحات الأنابيب الطرفية على نفس الخط المستقيم، ويكون جدار أحد الجانبين متساوياً. هذا النوع من الأنابيب المخروطية مناسب عندما يكون من الضروري تعديل ارتفاع الأنابيب أو تجنب تراكم السوائل أو الغازات داخل الأنابيب، مثل مداخل ومخارج المضخات، من أجل ضمان التشغيل السليم للمضخة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب مخروطية غير متحدة المركز، بحيث يكون قاع الأنبوب متساوياً، مما يمنع تراكم الغازات عند مدخل المضخة مما يؤدي إلى ظاهرة التآكل.

حسب المواد

كما هو الحال مع الأنابيب الأخرى، تشمل المواد الشائعة الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، والحديد الزهر، والمعادن الملونة (مثل النحاس والألومنيوم) واللدائن. تتميز أنابيب المخروطية المصنوعة من مواد مختلفة بمقاومة مختلفة للتآكل، والقوة، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ويمكن اختيارها وفقًا لبيئة عمل نظام الأنابيب وخصائص الوسائط. على سبيل المثال، في الصناعات الكيميائية، غالبًا ما تُستخدم أنابيب مخروطية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو اللدائن لنقل الوسائط المسببة للتآكل؛ في أنظمة أنابيب الطاقة عالية الضغط ودرجة الحرارة، غالبًا ما تُستخدم أنابيب مخروطية مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ الكربوني.

الاستخدامات

وصلة تغيير قطر الأنابيب: هذا هو الاستخدام الرئيسي للأنابيب المخروطية. في أنظمة الأنابيب، نظرًا لاختلاف متطلبات تدفق السوائل والضغط في أجزاء مختلفة، أو الحاجة إلى توصيل معدات أو صمامات بأقطار مختلفة، من الضروري استخدام أنابيب مخروطية لتحقيق الانتقال بين أقطار الأنابيب المختلفة، وضمان التشغيل السليم لنظام الأنابيب بأكمله.

ضبط سرعة تدفق السائل وضغطه: من خلال تغيير قطر الأنابيب، يمكن للأنابيب المخروطية ضبط سرعة تدفق السائل وضغطه. في بعض الأنظمة التي تتطلب التحكم في تدفق السائل وضغطه، مثل أنظمة إمداد المياه، أنظمة نقل الغاز، إلخ، يمكن استخدام أنابيب مخروطية لتوزيع التدفق بشكل معقول وتعديل الضغط وفقًا للاحتياجات الفعلية، لتلبية متطلبات المستخدمين أو المعدات المختلفة.

المتطلبات الفنية

دقة الأبعاد: يجب أن تتوافق أبعاد القطر الخارجي للطرف الكبير، والقطر الخارجي للطرف الصغير، وسُمك الجدار، وطول أنابيب المخروطية مع المعايير ذات الصلة ومتطلبات التصميم، ويجب التحكم في انحرافات الأبعاد ضمن النطاق المسموح به لضمان التوافق الجيد مع الأنابيب الموصولة. خاصة بالنسبة لبعض أنظمة الأنابيب ذات المتطلبات الدقيقة العالية، مثل مجالات الطيران والفضاء، والصناعات الكيميائية الدقيقة، تكون متطلبات دقة أبعاد أنابيب المخروطية أكثر صرامة.

خصائص المواد: وفقًا لخصائص بيئة الاستخدام ووسط السائل، يتم اختيار المواد ذات الخصائص الميكانيكية المناسبة، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال، في الأنابيب التي تعمل في درجات حرارة وضغوط عالية وفي وسط تآكل، يجب اختيار أنابيب مخروطية مصنوعة من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي المقاومة للتآكل والقوة. وفي أنظمة الأنابيب المستخدمة في درجات حرارة منخفضة، يجب مراعاة ليونة المادة عند درجات الحرارة المنخفضة، واختيار المواد التي يمكنها الحفاظ على أداء جيد عند درجات الحرارة المنخفضة.

جودة السطح: يجب أن يكون سطح الأنابيب المخروطية الداخلي والخارجي أملسًا، بدون شقوق أو ثقوب أو مسام أو نتوءات، لتقليل مقاومة تدفق السائل داخل الأنابيب، وتجنب المشاكل مثل التآكل والاحتكاك الناجمة عن عيوب السطح، مما يؤثر على عمر خدمة نظام الأنابيب. بالنسبة لبعض المواقع التي تتطلب جودة عالية للسائل، مثل صناعات الأغذية والأدوية، يجب معالجة السطح الداخلي لأنابيب المخروطية بمعالجة خاصة لتلبية معايير الصحة.

عملية التصنيع

عملية الدفع: هي إحدى الطرق الشائعة لتصنيع أنابيب المخروطية. يتم وضع أنبوب فولاذي مُسخّن مُسبقًا في قالب دفع، ومن خلال دفع آلة الدفع، يتم تشكيل الأنبوب تدريجيًا في القالب، مما ينتج أنابيب مخروطية ذات أقطار مختلفة. تتميز أنابيب المخروطية المصنوعة بعملية الدفع بدقة أبعاد عالية، وجودة سطح جيدة، وهيكل داخلي كثيف، وخصائص ميكانيكية جيدة، وهي مناسبة لتصنيع أنابيب مخروطية من مختلف المواد والمواصفات.

عملية الضغط: بالنسبة لبعض أنابيب المخروطية الصغيرة، يمكن استخدام عملية الضغط. يتم قطع ألواح أو أنابيب معدنية إلى أشكال مناسبة، ثم وضعها في قالب، ويتم تطبيق الضغط عن طريق مكبس لجعل المواد تتشكل في القالب. تتميز عملية الضغط بكفاءة عالية والإنتاج، وتكلفة منخفضة نسبيًا، ولكن صعوبة عملية الضغط أكبر بالنسبة لأنابيب المخروطية الكبيرة وسميكة الجدار.

عملية اللحام: بالنسبة لبعض أنابيب المخروطية ذات المواصفات أو المواد الخاصة، والتي لا يمكن تصنيعها بواسطة عملية الدفع أو عملية الضغط، يمكن استخدام عملية اللحام. يتم قطع أنابيب ذات أقطار مختلفة إلى أشكال مناسبة، ثم ربطها معًا بواسطة اللحام لتشكيل أنابيب مخروطية. تتطلب جودة لحام أنابيب المخروطية 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.