يتم تصنيع أنابيب حديد الدكتايل (DIP) في مجموعة محدودة من أطوال التمديد الاسمية التي تحددها المعايير الدولية والإقليمية والاعتبارات اللوجستية. بموجب المعيار C151 (ANSI/AWWA C151/A21.51)، فإن أطوال التمديدات القياسية هي 18 قدماً (5.49 م) أو 20 قدماً (6.10 م) الاسمية. تحدد المواصفة القياسية ISO 2531 6.0 m الأطوال (و 5.7 m لشحنات الحاويات) لـ DN 80-2600 مم. تعكس EN 545/598 الأوروبية عادةً ISO مع 6 m الأطوال الاسمية. تنشأ الاختلافات بسبب عمق الجرس ونوع الوصلة وقدرات الشركة المصنعة، مما يؤدي إلى أطوال التمديد الفعلية من 5.8-6.2 m أو 17.5 - 20.5 قدم حسب قطر الأنبوب وفئة الضغط.
I. مقدمة
أنابيب حديد الدكتايل (DIP) هي مادة أنابيب من حديد الجرافيت المصبوب بالطرد المركزي، وهي مادة حديدية كروية الشكل كروية الشكل تستخدم على نطاق واسع في مياه الشرب ومياه الصرف الصحي والتطبيقات الصناعية. مزاياه البارزة - قوة الشد العالية ومقاومة الصدمات والمرونة ومقاومة التآكل - مدونة في معايير مثل ANSI/AWWA C151/A21.51 في أمريكا الشمالية وISO 2531 دوليًا. تضمن الأطوال المصنعة بشكل صحيح تركيبًا موحدًا، وتقلل من عدد الوصلات وتقلل من عدد الوصلات وتحسن المكونات الهيدروليكية؛ حيث يمكن أن تؤدي الانحرافات إلى زيادة التعديلات الميدانية والوصلات الإضافية ونقاط التسرب المحتملة.
II. المعايير التي تحكم أطوال DIP
A. ANSI/AWWA C151/A21.51 (الولايات المتحدة وكندا)
تحدد المواصفة ANSI/AWWA C151/A21.51 الحد الأدنى لمتطلبات أنابيب حديد الدكتايل المصبوب بالطرد المركزي المستخدمة في مياه الشرب أو السوائل الأخرى. وينص القسم 4 من C151/A21.51 على أن يتم توفير أنابيب حديد الدكتايل المصبوب بالطرد المركزي بأطوال مد اسمية 18 قدمًا أو 20 قدماً، باستثناء الأجراس. طول التمدد الفعلي يساوي الطول الاسمي ناقص عمق الجرس؛ الأقطار الأكبر لها أجراس أعمق، مما يقلل الطول الفعلي قليلاً.
B. ISO 2531 (دولي)
تحدد المواصفة القياسية ISO 2531:2009 المتطلبات العالمية لأنابيب حديد الدكتايل DN 40-DN 2600 м، بما في ذلك الأبعاد والتفاوتات المسموح بها والطلاء. ويحدد البند 7.3 أطوال التمديد الاسمية لـ 6.0 m، مع 5.7 m أو 5.5 m المقدمة للشحن بالحاويات. تبلغ التفاوتات المسموح بها في طول التمديد ± 50 مم.
C. EN 545 و EN 598 (أوروبا)
تعكس المواصفة الأوروبية EN 545 و EN 598 إلى حد كبير المواصفة القياسية ISO 2531 لأنابيب حديد الدكتايل في أنظمة مياه الشرب والصرف الصحي. تتراوح الأطوال الاسمية بموجب EN من 5.8-6.2 m، تتمحور حول 6 mمع تفاوتات تفاوتات مماثلة للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي. تصنف هذه المعايير الأنابيب حسب الضغط (PN 6-PN 25) وسُمك الجدار، ولكنها لا تغير متطلبات طول التمديد.
III. الأطوال الاسمية النموذجية وجدول المقارنة
يلخص الجدول التالي أطوال التمدد الاسمية القياسية بموجب المعايير الرئيسية:
| قياسي | الطول (الأطوال) الاسمي | الحاوية/البديل | التسامح |
|---|---|---|---|
| ANSI/ AWWA C151/A21.51 | 18 قدماً (5.49 م)، 20 قدماً (6.10 م) | - | ± ½ بوصة (± 12 مم) |
| ISO 2531:2009 | 6.0 m | 5.7 م، 5.5 م | ± 50 مم |
| إن 545 / إن 598 | 6.0 m | - | ± 50 مم |
| GOST 5525 (روسيا) | 5.5-6.5 m | - | ± 50 مم |
| GB/T 13295 الصينية | 6.0 m | - | ± 50 مم |
المصادر: ANSI/AWWA C151 الجدول 1؛ ISO 2531 البند 7.3؛ EN 598 §4.2.
رابعاً. العوامل المؤثرة في الأطوال القياسية
A. عمق الجرس والملامح المشتركة
يزداد عمق الجرس مع زيادة قطر الأنبوب لاستيعاب الحشية وأنظمة تقييد الوصلات. على سبيل المثال، قد يكون جرس أنبوب قطره 36 بوصة 300 مم عميق مقابل 150 مم لأنبوب 4 بوصة، مما يقلل من طول التمديد وفقًا لذلك.
B. فئة الضغط وسُمك الجدار
تستلزم فئات الجدران الأثقل (مثل الفئة K9، C30، إلخ) وزنًا أكبر للأنابيب؛ بعض المصنعين يحدون من طول التمديد لسهولة المناولة. وبموجب المواصفة القياسية ISO 2531، يمكن الاستمرار في تقديم فئتي K9 (50 بار) وC30 (30 بار) عند 6.0 متر، ولكن يجب أن تتناسب معدات المناولة مع الوزن (حتى 9 أطنان لكل طول للأقطار الكبيرة).
C. المواد وعملية التصنيع
يمكن أن يؤثر الصب بالطرد المركزي مقابل الصب الساكن على الاستقامة الكلية وتفاوتات الطول. تحافظ خطوط الطرد المركزي الحديثة على استقامة ± 5 مم على مسافة 6 أمتار، مما يضمن محاذاة الوصلات بشكل صحيح.
D. قيود النقل والحاويات
بالنسبة للتصدير عبر حاويات الشحن القياسية، يتم تقليل الأطوال إلى 5.7 m أو 5.5 m لتناسب الحاويات التي يبلغ طولها 20 قدمًا، وفقًا ل McWane ومختلف موردي ISO.
V. الاختلافات الإقليمية والمصنعين
A. أمريكا الشمالية
يتوافق معظم المنتجين في الولايات المتحدة وكندا بشكل صارم مع المواصفة C151 الصادرة عن AWWA C151. ومع ذلك، فإن بعض الأقطار الأصغر (≤8 بوصة) غالبًا ما يتم تخزينها عند 18 قدمًا فقط، بينما الأقطار الأكبر حجمًا تكون 20 قدمًا.
B. أوروبا
توفر المطاحن الأوروبية (على سبيل المثال، سان جوبان بام) أطوال 6 أمتار، وتقدم أحيانًا 5.9 m أو 6.1 m متغيرات لتحسين إنتاجية المواد من خطوط الصب.
C. آسيا وأستراليا
وتعتمد المواصفة القياسية ISO 2531 على نطاق واسع؛ حيث تنتج المصانع الهندية والصينية والأسترالية عمومًا أنابيب بطول 6 أمتار، وتجمع أنابيب DN 100-DN 300 في حزم وتشحن أنابيب DN 350+ بكميات كبيرة.
D. الأطوال المخصصة وعند الطلب
يمكن أن تطلب الطلبات الخاصة أطوالاً غير قياسية (على سبيل المثال، 12 مترًا للتركيبات طويلة الامتداد) مع لحام البكرة، على الرغم من أن هذه الطلبات تتكبد أقساطًا كبيرة وتأخيرات في الجدولة.
سادسًا. النقل والمناولة والتخزين
تتم مناولة أطوال DIP عادةً بواسطة الرافعات الجسرية أو اللوادر الجانبية؛ وتتطلب أطوال 6.0 أمتار ساحات تجميع بمساحة عمل خالية ≥8 أمتار. ويتطلب النقل البري لأطوال 6 أمتار مقطورات نصف مقطورة؛ ونادراً ما تكون هناك حاجة إلى تصاريح كبيرة الحجم. بالنسبة للشحن بالحاويات، تتناسب الأطوال ≤5.7 م مع الحاويات التي يبلغ طولها 20 قدمًا، مما يؤدي إلى تحسين تكلفة الشحن لكل طن. الأرفف والحواجز المناسبة تحمي الأنابيب والبطانة أثناء النقل.
سابعاً. الأطوال المخصصة وخيارات الربط
عندما تتطلب قيود المشروع أطوالاً غير قياسية، يجوز للمقاولين:
-
اطلب أطوالاً اسمية أقصر (على سبيل المثال، 3.0 م) للمشاريع الحضرية الضيقة.
-
استخدام وصلات حديد الدكتايل (AWWA C219) لربط عدة قطاعات بطول 6 أمتار.
-
حدد الفولاذ الملحوم ميدانيًا أو حديد الدكتايل المصنع بالنسبة للأطوال التي تزيد عن 12 متر، على الرغم من أن اللحام قد يتطلب إجراءات متخصصة للتسخين المسبق والمعالجة الحرارية.
تضيف الأطوال المخصصة بشكل عام 10-20% العلاوة وتمديد المهل الزمنية من خلال 4-8 أسابيع.
ثامناً. ستة أسئلة وأجوبة متعمقة
1. لماذا يتم توحيد أطوال أنابيب حديد الدكتايل عند 6 أمتار أو 20 قدماً؟
يعمل التوحيد القياسي على تبسيط العمليات اللوجستية والتخزين والتركيب. تحدد ISO 2531 وAWA C151 هذه الأطوال لتحقيق التوازن بين كفاءة التصنيع وراحة المناولة. تقلل الأطوال الأطول من عدد الوصلات، مما يحسن من المكونات الهيدروليكية ويقلل من نقاط التسرب المحتملة، ولكنه يزيد من صعوبة المناولة وتكاليف النقل. وعلى العكس من ذلك، فإن الأطوال الأقصر تسهل المناولة ولكنها تزيد من تكاليف العمل المشترك والاقتران. وتمثل الأطوال الاسمية المختارة حلاً وسطًا مثاليًا استنادًا إلى عقود من الممارسة الصناعية وبيانات أداء البنية التحتية.
2. كيف يؤثر تباين عمق الجرس على طول التمدد الفعلي؟
يختلف عمق الجرس - الامتداد إلى ما بعد طرف الحنفية لاستيعاب الحشية وتقييد الوصلة - حسب القطر. قد يكون للأنبوب 4 بوصة عمق جرس يبلغ 75 ممفي حين أن الأنبوب 36 بوصة يمكن أن يصل إلى 300 مم. وبالتالي، فإن الطول الاسمي البالغ 6 أمتار قد ينتج عنه طول وضع فعال يبلغ 5.7 m للأقطار الكبيرة. يجب أن يأخذ المسح الدقيق للمشروع في الحسبان هذه الاختلافات لضمان ملاءمة الأنابيب دون وجود فجوات غير مقصودة.
3. هل يمكنني الحصول على أنبوب من حديد الدكتايل بطول 12 م في قطعة واحدة؟
بالنسبة للأطوال التي تزيد عن 6 أمتار، يتم ربط جزأين بطول 6 أمتار ميكانيكيًا باستخدام وصلات AWWA C219 أو محولات ذات حواف. يمكن لحام الفولاذ الملحوم ميدانيًا أو تجميعات حديد الدكتايل المصنوعة من حديد الدكتايل المصنعة ولكنها مكلفة، وتتطلب لحامًا متخصصًا ومعالجة حرارية واختبارات غير مدمرة للحفاظ على خصائص المواد. هذه الحلول عادةً ما تتجاوز 30% علاوة على الأطوال القياسية وتمديد التسليم لعدة أسابيع.
4. كيف يؤثر حجم حاوية الشحن على خيارات طول الأنابيب؟
لا يمكن للحاويات القياسية التي يبلغ طولها 20 قدمًا (6.10 م) أن تستوعب أنابيب بطول 6.0 م دون أن تتدلى. وللتركيب، تقطع الشركات المصنعة الأنابيب إلى 5.7 m أو 5.5 m للشحن بالحاويات. يساعد هذا التخفيض في التجميع والربط ويحمي الأجراس من التلف ويقلل من تكاليف الشحن. يجب على المشترين التأكد من خيارات طول الحاوية عند الاستيراد.
5. ما هي التفاوتات التي يجب أن أتوقعها في طول التمدد؟
بموجب AWWA C151، يكون تحمل طول التمديد هو ± ½ بوصة (± 12 مم) أكثر من 18 قدمًا أو 20 قدمًا اسميًا. تحدد المواصفات ISO 2531 وEN 545 ± 50 مم على أطوال 6.0 م. تضمن هذه التفاوتات المسموح بها محاذاة الوصلات الميدانية بشكل صحيح عند تركيب الأنابيب من طرف إلى طرف.
6. كيف تختلف المعايير الإقليمية لأطوال DIP؟
تتبع أمريكا الشمالية بشكل صارم AWWA C151 بأطوال 18 قدمًا/20 قدمًا. وتستخدم أوروبا ومعظم دول المنظمة الدولية للتوحيد القياسي أطوال 6 أمتار بموجب المواصفة القياسية ISO 2531 و EN 545/598. تسمح GOST 5525 الروسية بطول 5.5-6.5 متر لتناسب خطوط الصب المحلية. وتتوافق المواصفة الصينية GB/T 13295 مع المواصفة القياسية ISO عند 6.0 م. يجب على مديري المشاريع التأكد من المعايير المحلية لتجنب عدم تطابق المشتريات.
المراجع:
- ANSI/AWWA C151/A21.51 - معيار أنابيب حديد الدكتايل | الجمعية الأمريكية لأشغال المياه (AWWA)
- المواصفة القياسية ISO 2531:2009 - أنابيب حديد الدكتايل والتجهيزات وملحقاتها ووصلاتها لتطبيقات المياه | المنظمة الدولية للمواصفات والمقاييس (ISO)
- EN 545 - أنابيب حديد الدكتايل والتجهيزات والملحقات الخاصة بأنابيب المياه |اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN)
- أنابيب حديد الدكتايل - ويكيبيديا نظرة عامة على المواد والمعايير والتطبيقات
- GOST 5525-2012 - أبعاد ومواصفات أنابيب حديد الدكتايل | الوكالة الفيدرالية الروسية للتنظيم الفني والمقاييس
AR 
EN