دور الأنبوب في المبادل الحراري
في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنابيب (shell & tube)، المصمَّمة وفق TEMA وASME VIII Div.1، يُعدّ الأنبوب العنصر الذي يضمن انتقال الحرارة بين المائع داخل الأنابيب والمائع في جانب الغلاف. ولتعظيم معامل انتقال الحرارة الكلي (U)، يلزم توفير جدران رقيقة وتفاوتات أبعاد ضيقة وأسطح داخلية ملساء؛ وهي متطلبات تستوفيها الأنابيب غير الملحومة المسحوبة على البارد.
عملية السحب على البارد
بعد الدرفلة على الساخن، يخضع الأنبوب للسحب على البارد باستخدام مغزل أو سدادة، مع تقليل القطر والسُمك. وتمنح هذه العملية:
- تفاوتات أبعاد ضيقة جدًا للقطر الخارجي (OD) وسُمك الجدار (WT)؛
- تشطيبًا سطحيًا محسّنًا وخشونة داخلية منخفضة؛
- تصلّدًا مضبوطًا بالتشكيل، يُزال لاحقًا بتلدين إزالة الإجهادات أو بالتطبيع النهائي؛
- تمركزًا ممتازًا، مفيدًا عند توسيع الأنابيب داخل صفائح الأنابيب (tube-to-tubesheet expansion).
المعايير والدرجات الرئيسية
- ASTM A179 / ASME SA-179: فولاذ منخفض الكربون للمبادلات الحرارية والمكثفات، يتمتع بليونة ممتازة وقابلية للثني على شكل U.
- ASTM A192 / SA-192: أنابيب لغلايات الضغط العالي.
- ASTM A213 (T5، T9، T11، T22): أنواع فولاذ فريتي سبائكي Cr-Mo للمسخّنات الفائقة والخدمة في درجات الحرارة المرتفعة.
- ASTM A334 Gr.1 وGr.6: للخدمة في درجات الحرارة المنخفضة.
- EN 10216-2 (P235GH، P265GH، 16Mo3، 13CrMo4-5، 10CrMo9-10): أنابيب ضغط ذات خواص عند درجات الحرارة المرتفعة، يقتضيها توجيه PED.
- EN 10305-1: أنابيب دقيقة مسحوبة على البارد للتطبيقات الميكانيكية والهيدروليكية.
التفاوتات والتشطيبات
يُورَّد القطر الخارجي عمومًا بالبوصة أو بالمليمتر (مثل 19,05 mm و25,4 mm)، مع التعبير عن السُمك بوحدة BWG أو mm، وبتفاوتات تبلغ ±0,10 mm للقطر الخارجي OD في التوريدات ذات المتطلبات الأشدّ. ويمكن أن تكون الأطوال ثابتة (fixed length) أو مقطوعة حسب المقاس لتحسين ترتيب حزمة الأنابيب. وبالنسبة إلى الأنابيب المثنية على شكل U (U-bend)، يُحدَّد الحدّ الأدنى لنصف قطر الانحناء والمعالجة الحرارية لإزالة الإجهادات عند موضع الثني.
الفحوص غير الإتلافية والاختبارات
لضمان عدم وجود تسرّبات وعيوب نافذة عبر الجدار، تُجرى الفحوص التالية:
- اختبار التيارات الدوامية (ET، eddy current test) أو تسرّب الفيض المغناطيسي للكشف عن العيوب السطحية وتحت السطحية؛
- اختبار هيدروليكي، أو بديلًا عنه فحص ET كامل؛
- اختبار التفلطح والتوسيع (flaring)؛
- فحص الأبعاد والاستقامة؛
- التحليل الكيميائي للصهرة وللمنتج، واختبارات الشد والصلادة.
التآكل واختيار المادة
بالنسبة إلى الموائع العدوانية (مياه البحر، الكلوريدات، الأحماض)، تُدرس أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (A269 TP316L)، أو الدوبلكس، أو سبائك النحاس والنيكل؛ أما للبخار والمياه منزوعة المعادن، فيظل الفولاذ الكربوني الخيار الأكثر اقتصادية. تواصل معنا للحصول على توريد بشهادة EN 10204 3.1 أو 3.2.
محتوى معلوماتي عام. يُرجى الرجوع إلى المواصفة المنطبقة ومواصفات المشروع والمصمّم عند اختيار المواد.
→ جميع المقالات