دليل الأبعاد والمقاسات والأسعار للشفة المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل (2″ - 64″)

الفلنجات المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل (وتسمى أيضًا الفلنجات المرافقة أو الداعمة) هي مكونات أساسية لإنشاء وصلات ملولبة أو ميكانيكية في شبكات المياه والري وأنظمة الأنابيب الصناعية. يتم تصنيعها وفقًا لمعايير صارمة مثل ANSI/AWWA C110/A21.10 و ASME B16.1، وهي توفر وصلات موثوقة مثبتة بمسامير تتوافق مع الشفاه ذات الوصلات اللولبية أو الأطراف المحورية على أنابيب حديد الدكتايل.

1. مقدمة في الشفاه المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل

تعمل الفلنجات المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل كحواف تزاوج فضفاضة يتم تثبيتها على طرف أنبوب حديد الدكتايل ذي الوصلة اللولبية (الانزلاق الطويل) أو الأنبوب ذي الطرف العادي. على عكس الفلنجات الملحومة أو المصبوبة بشكل متكامل، تنزلق الفلنجات المرافقة على طرف الأنبوب، مما يسمح بالدوران لمحاذاة البرغي دون تدوير الأنبوب نفسه. تُستخدم عادةً في توزيع المياه والحماية من الحرائق والأنظمة الصناعية حيث تكون سهولة التجميع والصيانة أمرًا بالغ الأهمية.

2. خواص المواد والمعايير المطبقة

2.1 حديد الدكتايل (ASTM A536)

الفلنجات المصاحبة مصبوبة من حديد الدكتايل المطابق للمواصفة ASTM A536 (الدرجة 65-45-12)، مما يوفر قوة شد عالية (65000 رطل لكل بوصة مربعة)، وليونة ممتازة ومقاومة للصدمات. تضمن البنية المجهرية العقيدية من الجرافيت صلابة تحت الأحمال الدورية وارتفاع الضغط.

2.2 معايير الشفة

• ANSI/AWA C110/A21.10: يغطي الأبعاد، والتفاوتات والتغليفات للمرافق المصنوعة من الحديد الزهر والتجهيزات الأخرى ذات الحواف حتى قطر 64 بوصة.

• ASME B16.1: تحدد الشفاه المصنوعة من الحديد الزهر من الفئة 125 والفئة 250؛ الشفاه المصاحبة مصنفة عادةً من الفئة 125 لخدمة المياه.

• ANSI/AWWA C207: ينطبق على الشفاه المصنوعة من حديد الدكتايل للوصلات الميكانيكية؛ يجب أن تتوافق الشفاه المرافقة بشكل صحيح مع هذه الشفاه لتوافق النظام.

3. معايير الأبعاد والمقارنة

تختلف أبعاد الفلنجات المصاحبة اختلافًا طفيفًا بين ANSI/AWWA C110 وASME B16.1. يقارن الجدول أدناه الأبعاد الرئيسية لأحجام الأنابيب الاسمية (NPS) 2 ″- 12″.

الجدول: أبعاد الشفة المرافقة ANSI/AWWA C110 مقابل ASME B16.1

4. نطاق الحجم وتقييمات الضغط

الشفاه المصاحبة متوفرة بأحجام تبدأ من 2 بوصة حتى 64 بوصة لتطبيقات محطات المياه. تشمل فئات الضغط القياسية ما يلي:

• الفئة 125 (150 رطل لكل بوصة مربعة): الأكثر شيوعًا لمياه الشرب والحماية من الحرائق.

• الفئة 250 (250 رطل لكل بوصة مربعة): متوفرة لأنظمة الضغط العالي، ولكنها أقل شيوعًا؛ لاحظ أن الفئة 125 والفئة 250 غير قابلة للتبديل بسبب اختلاف أنماط البراغي.

5. أنواع الشفة وتنويعاتها

5.1 شفة مرافقة ملولبة ملولبة

هذه الفلنجات ملولبة لأنابيب NPT (حسب ASME B1.20.1)، وهي ملولبة على الطرف الملولب الذكر للأنبوب. وهي سريعة التركيب ومثالية لتطبيقات الإصلاح والتعديل التحديثي.

5.2 شفة مرافقة عمياء

حواف صلبة فارغة تستخدم لتغطية أطراف الأنابيب أثناء عمليات الإغلاق أو الاختبار. متوفرة مع صنابير اختبار اختيارية مقاس 2 بوصة حسب ANSI/AWWA C110.

5.3 تقليل شفة الرفيق المخفضة

تسمح الشفاه ذات أقطار تجويف المحور والشفة المختلفة بتوصيل أنابيب بأحجام مختلفة (على سبيل المثال، شفة مختزلة 5 × 11 بوصة × 11 بوصة).

6. عملية التصنيع

يتم إنتاج الفلنجات المصاحبة عن طريق الصب بالرمل أو صب القشرة. تشمل الخطوات الرئيسية ما يلي:

1. تصميم الأنماط: أنماط مشكّلة حسب القوالب القياسية (حفر 125 رطل).

2. الصب والصب: حديد الدكتايل المنصهر المصهور المصبوب في قوالب، ثم يتصلب.

3. المعالجة الحرارية: يضمن بنية الجرافيت الكروية والخصائص الميكانيكية وفقًا للمواصفة ASTM A536.

4. التصنيع الآلي: تشطيب ثقوب المسامير وأوجه الختم واللوالب وفقًا للمعيار ASME B16.1 و B1.20.1.

5. الطلاء: مواد أولية أسفلتية أو إيبوكسية (مثل Tnemec Pota-Pox N140) للحماية من التآكل.

7. التركيب والصيانة

• اختيار الحشية: استخدم حشوات مرنة مصنفة للضغط المقصود؛ مضغوطة على مناطق الوجه المرتفعة.

• إحكام ربط البراغي: اتبع تسلسل النمط النجمي، وعزم الدوران حسب مواصفات الشركة المصنعة (عادةً 75-125 قدم-رطل للفئة 125) لضمان إحكام الإغلاق بشكل موحد.

• الفحص: إجراء فحوصات منتظمة للتآكل، وعزم دوران البراغي وحالة الحشية.

• الإصلاح: يمكن فك الشفاه المرافقة واستبدالها دون الإخلال بمحاذاة الأنابيب.

8. الحماية من التآكل والطلاءات

ولإطالة عمر الخدمة في البيئات المدفونة أو المسببة للتآكل، تتلقى الشفاه المرافقة

• طلاء داخلي: التبطين الأسمنتي الهاون حسب ANSI/AWWA C104/A21.4 لمياه الشرب.

• طلاء خارجي: دهانات أولية أسفلتية أو إيبوكسية (مثل Tnemec Pota-Pox N140-1211) تطبق بعد التنظيف بالسفع وفقاً لمعيار SSPC-SP-10.

• الحماية الكاثودية: يوصى به للتربة العدوانية، باستخدام الأنودات القربانية أو أنظمة التيار المتأثر.

9. عوامل التسعير وتحليل التكاليف

تشمل دوافع الأسعار ما يلي:

الجدول: عوامل التسعير الرئيسية للفلنجات المصاحبة المصنوعة من حديد الدكتايل

مثال على أسعار الشارع (الولايات المتحدة الأمريكية، قطعة واحدة، فئة 150):

المصدر: BuyFittingsOnline

10. توافر السوق والموردين الرئيسيين

تشمل أبرز موردي الشفاه المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل ما يلي:

• تايلر يونيون (مولر): تشكيلة C110/A21.10 الشاملة، 2 ″ - 64″، طلاء أسفلتية.

• صناعات ميدلاند: الفلنجات الملولبة والعمياء في الفئة 150، أحجام NS حتى 12 بوصة، طلاء أسود.

• وينسوبلي: الموزع الإقليمي لتخزين التجهيزات ذات الحواف والفلنجات المرافقة.

• BMI كندا: قوائم أسعار Excel لسوق الولايات المتحدة؛ مخزون كبير من الأنماط ذات 4 مسامير و8 مسامير.

ستة أسئلة شائعة (FAQs)

1. ما الفرق بين الشفة المرافقة والشفة الملحومة؟

A شفة مرافقة (وتسمى أيضاً شفة دعم) هي شفة مفكوكة تنزلق فوق طرف الأنبوب وتثبت على شفة أخرى (مثل شفة وصلة اللفة) أو محور. وهي غير ملحومة أو مصبوبة بشكل متكامل مع الأنبوب، مما يسمح لها بالدوران بحرية حول الأنبوب. تعتبر حرية الدوران هذه ذات قيمة خاصة أثناء التركيب ومحاذاة فتحات المسامير، حيث أنها تمنع الحاجة إلى تدوير مجموعة الأنابيب بالكامل. تُستخدم الفلنجات المرافقة عادةً مع تركيبات ذات طرف عادي أو وصلات مفصلية عاديّة ومُصنَّفة لخدمات المياه والبخار منخفض الضغط بموجب معايير ANSI/AWWA C110/A21.10 وASME B16.1 الفئة 125.

على النقيض من ذلك، فإن شفة ملحومة (على سبيل المثال، شفة عنق اللحام حسب ASME B16.5) يتم ربطها بشكل دائم بالأنبوب عن طريق اللحام التناكبي أو اللحام بالمقبس أو الوصلة الملولبة في المصنع أو موقع العمل. توفر الفلنجات الملحومة وصلة قوية مانعة للتسرب وقادرة على تحمل الضغوط ودرجات الحرارة المرتفعة، مما يجعلها مناسبة للصناعات التحويلية (النفط والغاز والكيماويات) حيث تتجاوز الضغوط 300 رطل لكل بوصة مربعة أو حيثما توجد خدمات بخار عالية الحرارة. ومع ذلك، تتطلب الفلنجات الملحومة عمال لحام مهرة ومعالجة حرارية أو فحص ما بعد اللحام، مما يزيد من تكلفة التركيب والتعقيد.

باختصار، توفر الفلنجات المرافقة سهولة التجميع والمحاذاة لأنظمة المياه منخفضة الضغط، بينما توفر الفلنجات الملحومة قوة وسلامة فائقة للتطبيقات عالية الضغط ودرجة الحرارة العالية.

2. كيف يمكنني اختيار الحشية الصحيحة لشفة مرافقة من حديد الدكتايل؟

يعد اختيار الحشية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان عدم حدوث تسرب بين الأوجه المرتفعة للشفاه المرافقة. الاعتبارات الرئيسية:

1. تصنيف درجة الحرارة والضغط
   - لخدمة مياه الشرب من الفئة 125 (150 رطل لكل بوصة مربعة): تُستخدم عادةً حشيات EPDM أو النتريل (Buna-N) المصنفة حتى 212 درجة فهرنهايت و150 رطل لكل بوصة مربعة.
   - للماء الساخن أو البخار (حتى 300 درجة فهرنهايت): حشيات من الألياف المضغوطة غير الأسبستوس مصنفة حتى 300 درجة فهرنهايت و150-200 رطل لكل بوصة مربعة.

2. نوع الحشية
   - حشيات الوجه بالكامل يغطي وجه الحافة بالكامل، مما يوفر حماية إضافية من التآكل ولكنه يتطلب محاذاة دقيقة.
   - حشوات الوصلة من النوع الحلقي (RTJ) مقواة بالفولاذ وملائمة في أخدود لخدمة الضغط العالي (نادرًا ما تكون الشفاه المرافقة).

3. توافق المواد
   - تقاوم مادة EPDM الأوزون والأشعة فوق البنفسجية ومعظم المواد الكيميائية لمياه الشرب.
   - النتريل مناسب للزيوت والوقود ولكنه محدود للماء الساخن.

4. السُمك والقطر
   - السماكة القياسية هي 1/8″ لمعظم الخدمات.
   - يجب أن تتطابق الأقطار الداخلية والخارجية مع الوجه المرتفع للوجه الخارجي ودائرة البرغي لمنع البثق تحت الضغط.

3. هل يمكن استخدام الفلنجات المرافقة في أنظمة الأنابيب المدفونة؟

نعم، تُستخدم الفلنجات المرافقة بشكل روتيني في أنابيب المياه المدفونة المصنوعة من حديد الدكتايل وخاصة في تشكيلات الوصلات الميكانيكية. لضمان أداء طويل الأجل تحت الأرض:

• الطلاء: دهان خارجي من الأسفلت أو الإيبوكسي طبقاً لمعايير SSPC.

• الحماية الكاثودية: الأنودات القربانية أو أنظمة التيار المتأثر لمنع التآكل من جانب التربة.

• ضبط النفس المشترك: قد تكون هناك حاجة إلى أجهزة تقييد الوصلات الميكانيكية (مثل Megalug، Field Lok™) في مناطق الدفع لمنع انفصال الشفة تحت ارتفاع الضغط.

يمكن للفحص الدوري عن طريق منافذ الاختبار أو محطات الصمامات التحقق من سلامة الوصلة دون حفر.

4. ما هي العوامل التي تؤثر على وقت التسليم والمهلة الزمنية للفلنجات المصاحبة المخصصة؟

تعتمد المهل الزمنية على:

• الحجم وفئة الضغط: غالبًا ما تتطلب الأقطار الكبيرة (≥24 ″) والشفاه من الفئة 250 أدوات متخصصة ودورات صب أطول (6-12 أسبوعًا).

• متطلبات الطلاء: تضيف البطانات الإيبوكسي أو الطلاءات الخارجية الخاصة وقت معالجة (من أسبوع إلى أسبوعين).

• طلب الكمية: قد تتكبد الطلبيات الصغيرة المخصصة (أقل من 10 قطع) تأخيرات في إعداد القوالب؛ وتستفيد الطلبيات بالجملة من المخزون الموجود.

تخطيطًا للإصلاحات الطارئة، يحتفظ العديد من الموردين بمخزون من الفلنجات المصاحبة من الفئة 125 من NPS 2″- 12″ للشحن في نفس اليوم أو في اليوم التالي.

5. كيف تقارن أسعار الفلنجات المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل بالفلنجات الفولاذية؟

في حين أن حواف حديد الدكتايل تكلفتها عمومًا 10-20% أقل من حواف الفولاذ المكافئة (على سبيل المثال، حواف الفولاذ الكربوني الملحومة العنق أو الانزلاقية وفقًا للمعيار ASME B16.5)، يجب مراعاة التكلفة الإجمالية للتركيب:

• وقت التثبيت: يتم تثبيت الفلنجات المصاحبة بسرعة، مما يؤدي إلى تجنب تصاريح العمل الساخن وعمالة اللحام.

• محاذاة الحقل: تقلل حرية الدوران من وقت التعطل لمحاذاة البراغي.

• بطانة التآكل: تبطين الملاط الأسمنتي قياسي على حديد الدكتايل، بينما تحتاج الشفاه الفولاذية غالبًا إلى تبطين منفصل أو طلاء داخلي.

يبلغ سعر الشارع النموذجي للشفة المرافقة المصنوعة من حديد الدكتايل الأسود من الفئة 150 بوصة من حديد الدكتايل الأسود حوالي $70، مقابل $95-120 للشفة ذات العنق الملحوم الفولاذي.

6. هل الشفاه المرافقة المخفضة متاحة لأحجام الأنابيب غير المتطابقة؟

نعم، تسمح الشفاه المرافقة المختزلة بالتوصيل المباشر بين الأنابيب ذات الأحجام الاسمية المختلفة دون الحاجة إلى بطانات مختزلة إضافية. على سبيل المثال، تتميز الشفة المرافقة المختزلة مقاس 5 × 11 بوصة بمحور 5 بوصة لإدخال الأنابيب ووجه شفة OD 11 بوصة للتفريغ الخارجي مطابق لنمط البراغي لشفة التزاوج مقاس 11 بوصة. يتم صب الشفاه المختزلة وتشكيلها آليًا وفقًا لقوالب الحفر نفسها مثل الشفاه القياسية، مما يضمن اتساق تصنيف الضغط.

المراجع:

• ANSI/AWWA C110/A21.10 - تركيبات حديد الدكتايل والحديد الرمادي
• ASME B16.1 - حواف أنابيب الحديد الزهر والتجهيزات ذات الحواف ASME B16.1 - حواف أنابيب الحديد الزهر والتجهيزات ذات الحواف
• ASTM A536 - المواصفات القياسية لمسبوكات حديد الدكتايل
• ويكيبيديا: أنابيب حديد الدكتايل
• ANSI/AWWA C104/A21.4 - التبطين الأسمنتي - الهاون لأنابيب وتجهيزات حديد الدكتايل