الكوع، والمحملة، والمخفض، والغطاء: شرح أنواع تركيبات الأنابيب - المعرفة

تعتبر تجهيزات الأنابيب بمثابة العمود الفقري لكل نظام مناولة -السوائل. سواء كنت تقوم بهندسة مصفاة بتروكيماويات، أو حلقة حقن مياه للأدوية-، أو منصة نفط بحرية، أو محطة طاقة ذات درجة حرارة عالية-، تؤدي تجهيزات الأنابيب ثلاث وظائف أساسية: تغيير اتجاه التدفق، وتدفق الفروع إلى مسارات متعددة، وتوصيل الأنابيب ذات الأحجام المختلفة، وإنهاء أو إغلاق نهايات الأنابيب.

عواقب اختيار التركيب غير الصحيح خطيرة. يمكن أن يتمزق تركيب معدل الضغط الخاطئ في ظل ظروف التشغيل العادية. يمكن أن تتآكل التركيبات المصنعة من مادة غير متوافقة، أو تلوث سائل العملية، أو تؤدي إلى فشل كارثي خلال أشهر من بدء التشغيل. إن التركيب الذي تم إجراؤه وفقًا لمعايير الأبعاد الخاطئة يخلق كوابيس التجميع وعيوب اللحام وإعادة العمل المكلفة.

Elbow Tee Reducer Cap Types

تم تصميم هذه المقالة كمرجع تقني نهائي. وهو يغطي كل أنواع تركيبات الأنابيب الرئيسية -، والمرفقين، والمحملات، ومخفضات السرعة، والأغطية، والوصلات، والوصلات، والتقاطعات، والخطوط الجانبية - مع تعريفات موحدة، ومعايير الأبعاد، ودرجات المواد، وتقييمات الضغط، وإرشادات الاختيار، وكلها مدعومة بجداول بيانات موضوعية مع استشهادات مصدر صريحة. الهدف هو توفير مورد مفيد في نفس الوقت لمهندس الأنابيب الأول الذي يحدد ASME B31.3 عملية الأنابيب ويمكن الوصول إليه للطالب الذي يواجه تركيبات الأنابيب لأول مرة.

تبدأ كل مواصفات تركيب الأنابيب الاحترافية بالمعايير. تحدد المعايير الهندسة والأبعاد والتفاوتات ومتطلبات المواد والضغط-تصنيفات درجة الحرارة ومتطلبات وضع العلامات. إن تحديد الملاءمة "للمعيار" ليس بيروقراطيًا - بل هو الآلية التي يتم من خلالها ترجمة الهدف الهندسي بشكل موثوق إلى منتج مُصنّع.

الجدول 1: المعايير الدولية الأولية لتجهيزات الأنابيب

معيار	هيئة الإصدار	النطاق والتطبيق
أسم B16.9	ASME	قام المصنع -بتصنيع بعقب مطاوع-لتجهيزات اللحام (المرفقين، المحملات، المخفضات، الأغطية، الصلبان). أحجام NPS من 1/2 إلى 48. المعيار المرجعي الأكثر انتشارًا على مستوى العالم لمعالجة تجهيزات اللحام بعقب - الأنابيب.
أسم B16.11	ASME	وصلات مطروقة - لحام -مقبس وملولبة (أكواع، تيهات، وصلات، أغطية، صلبان). أحجام NPS من 1/8 إلى 4. لتطبيقات الضغط الصغير-والضغط العالي-.
إم إس إس إس بي-43	إم إس إس	تجهيزات لحام بعقب من الفولاذ المقاوم للصدأ -(جدار خفيف-، جدول 5S و10S). مكمل ASME B16.9 للفولاذ المقاوم للصدأ-الرفيع المستخدم في الصناعات الدوائية والغذائية وخدمات الضغط المنخفض-.
إم إس إس SP-97	إم إس إس	لحام مأخذ معزز بشكل متكامل، ملولب، وتركيبات مخرج فرع اللحام -مؤخرة (o-lets: weldolet، sockolet، threadolet). يحدد الشكل الهندسي لتجهيزات تقوية الفروع.
إن 10253-4	سين	بعقب-تجهيزات أنابيب اللحام - الجزء 4: الفولاذ الأوستنيتي والأوستنيتي المطاوع-الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد (المزدوج). المعيار الأوروبي يعادل ASME B16.9 للفولاذ المقاوم للصدأ. الأبعاد متوافقة مع الأنابيب EN 10216-5.
أسم B16.28	ASME	بعقب من الفولاذ المطاوع-لحام أكواع ومرتدات نصف قطرها قصير. يغطي هندسة الكوع ذات نصف القطر القصير (SR) حيث تكون المساحة محدودة.
أسم B16.49	ASME	قام المصنع-بتصنيع مؤخرات من الفولاذ المطاوع-لحام الانحناءات الحثية لأنظمة النقل والتوزيع. بالنسبة للحقل-تم تثبيت الانحناءات ذات القطر الكبير-.
أستم A403	أستم	مواصفات تجهيزات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. يحدد التركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، ومتطلبات الاختبار لتركيبات اللحام بعقب SS الأوستنيتي - (304، 316، 321، 347، وما إلى ذلك).
أستم A815	أستم	مواصفات وصلات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد المطاوع، الحديدي/الأوستنيتي، والمارتنسيتي. يغطي الدرجات المزدوجة (2205، 2507) ودرجات الحديد.
أستم B366	أستم	مواصفات -تركيبات النيكل المطاوع وسبائك النيكل المصنوعة في المصنع. يغطي سبائك 625، C-276، 825، 400 وغيرها من تجهيزات سبائك النيكل.

المصدر: ASME B16.9-2018، ASME B16.11-2016، MSS SP-43-2008، MSS SP-97-2012، EN 10253-4:2008، ASTM A403/A403M-22، ASTM A815/A815M-22، ASTM B366-22.

انمِرفَقعبارة عن وصلة أنابيب تغير اتجاه التدفق في نظام الأنابيب. إنه التركيب الأكثر استخدامًا في أي تخطيط للأنابيب. يتم تحديد المرفقين من خلال زاوية انحناءهم، ونصف قطرهم (طويل أو قصير)، وحجمهم (NPS)، ونوع الاتصال النهائي (لحام بعقب، لحام مقبس، أو ملولب). يعد فهم تمييز نصف القطر أمرًا بالغ الأهمية للتصميم الهيدروليكي.

Steel Elbow Fittings

نصف القطر الطويل مقابل المرفقين نصف القطر القصير

يحدد نصف قطر المرفق مدى تغير اتجاه التدفق فجأة، وبالتالي مقدار انخفاض الضغط الذي يحدثه ومقدار المساحة التي يستهلكها. يتم تحديد نوعي نصف القطر القياسيين من خلال نصف قطر خط الوسط بالنسبة لحجم الأنبوب الاسمي:

الكوع ذو نصف القطر الطويل (LR):نصف قطر الخط المركزي=1.5 × NPS. يخلق تغييرا تدريجيا في اتجاه التدفق. انخفاض الضغط المنخفض، وانخفاض الاضطراب، وتآكل أقل عند الانحناء. المفضل لمعظم تطبيقات الأنابيب العملية. محدد لـ ASME B16.9.

الكوع ذو نصف القطر القصير (SR):نصف قطر الخط المركزي=1.0 × NPS. أكثر إحكاما، ولكن يخلق اضطرابا أكبر وانخفاض الضغط. يستخدم فقط عندما تكون قيود المساحة شديدة. محدد لـ ASME B16.28.

الجدول 2: نصف القطر الطويل مقابل نصف القطر القصير الكوع - مقارنة الأبعاد والأداء الرئيسية

المعلمة	الكوع ذو نصف القطر الطويل (LR).	الكوع ذو نصف القطر القصير (SR).
المعيار الحاكم	ASME B16.9 (لحام بعقب)؛ ASME B16.11 (SW/ملولب)	ASME B16.28 (لحام بعقب)
نصف قطر الخط المركزي	1.5 × NPS (على سبيل المثال، 6 بوصات لـ NPS 4 بوصات)	1.0 × NPS (على سبيل المثال، 4 بوصات لـ NPS 4 بوصات)
انخفاض الضغط مقابل الأنابيب المستقيمة (أساس ASME B16.9، NPS 4، الماء بسرعة 3 م/ث)	~6× طول الأنبوب المكافئ	~12× طول الأنبوب المكافئ
خطر التآكل / الاضطراب	انخفاض - تغير متجه السرعة التدريجي	أعلى - تغير مفاجئ، تدفقات ثانوية
المساحة المطلوبة	يتطلب - الأكبر مظروف توجيه أكبر	يُفضل - المضغوط في الرفوف المزدحمة
التطبيقات المفضلة	معالجة الأنابيب والأدوية والمواد الغذائية والكيميائية والنفط والغاز ومعظم أنظمة ASME B31.3	أنابيب المرافق، والمناطق المزدحمة، والمبادلات الحرارية، والانحناءات الراجعة في مساحة محدودة
التكلفة النسبية	المعيار - متاح بسهولة في جميع الدرجات	تكلفة أعلى قليلاً تنوع مخزون أقل
نطاق مصادر القدرة النووية (ASME)	مصادر القدرة النووية 1/2 إلى 48 (B16.9)	مصادر القدرة النووية 1/2 إلى 24 (B16.28)

المصدر: ASME B16.9-2018، الجدول 1 (بيانات الأبعاد)؛ أسم B16.28-2018؛ الورقة الفنية للرافعة 410 (أطوال مكافئة لهبوط الضغط).

يتم تصنيع الأكواع بزوايا انحناء قياسية. الثلاثة الأكثر شيوعًا هي:

الكوع 90 درجة:العمود الفقري لأنظمة الأنابيب. يغير اتجاه التدفق بمقدار 90 درجة. إلى حد بعيد الكوع الأكثر تحديدًا.

الكوع 45 درجة:يغير اتجاه التدفق بمقدار 45 درجة. يُستخدم عندما يتطلب التوجيه تغييرًا لطيفًا في الاتجاه. انخفاض الضغط أقل من 90 درجة.

إرجاع 180 درجة (انحناء U-):يعكس اتجاه التدفق تماما. يستخدم في مجمعات المبادلات الحرارية وأنظمة الملفات وفي أي مكان يجب أن يتضاعف فيه التدفق مرة أخرى داخل مساحة صغيرة.

الاستنتاج النهائي - اختيار الكوع:

بالنسبة لجميع تطبيقات أنابيب العمليات القياسية الخاضعة لـ ASME B31.3 أو B31.1، حدد مرفقين بنصف قطر طويل يبلغ 90-درجة إلى ASME B16.9 كإعداد افتراضي. يجب تحديد الأكواع ذات نصف القطر القصير فقط عندما يتم توثيق قيود المساحة والموافقة عليها، ويحظر استخدامها في الخدمات ذات الملاط المتآكل، أو الغاز عالي السرعة، أو خطوط الأنابيب القابلة للخنزير حيث يتم تطبيق الحد الأدنى من متطلبات نصف قطر الانحناء.

A قمزةعبارة عن وصلة أنابيب على شكل حرف T - تسمح بتقسيم التدفق من أنبوب واحد أو دمجه في أنبوب واحد. يتم تحديد المحملات حسب حجم التدفق (مسار الأنابيب -) وحجم مخرج الفرع. يوجد نوعان أساسيان:

Tee Fittings

تي متساوية (مستقيمة):جميع المنافذ الثلاثة لها نفس حجم الأنبوب الاسمي. يُستخدم عندما يجب أن يحمل مسار التدفق الفرعي نفس سعة التشغيل. يُشار إليه بـ NPS A × NPS A × NPS A.

تقليل المحملة:منفذ الفرع أصغر من المدى. يُستخدم عندما يخدم الفرع مسار تدفق أصغر - وهو النوع الأكثر شيوعًا في عملية الأنابيب. يُشار إليه بـ NPS A × NPS A × NPS B (حيث B

الجدول 3: مقارنة تركيب Tee - المحملة المتساوية مقابل المحملة المخففة مقابل بدائل توصيل الفروع

المعلمة	تي متساوية	تقليل المحملة	Weldolet / تركيب مخرج فرعي (MSS SP-97)
معيار	أسم B16.9 / إن 10253-4	أسم B16.9 / إن 10253-4	MSS SP-97 (ويلدوليت، سوكوليت، ثريدوليت)
الفرع-إلى-نسبة التشغيل	1:1 (أحجام متساوية فقط)	تخفيض يصل إلى 1:4 في الفرع	ما يصل إلى 1:8 أو أكثر؛ مرن
تصنيف الضغط	تصنيف جدول الأنابيب الكامل وفقًا لمعايير ASME B16.9	تصنيف جدول الأنابيب الكامل وفقًا لمعايير ASME B16.9	مصممة لتتناسب مع أو تتجاوز تصنيف أنابيب التشغيل لكل MSS SP-97
تعزيز	يوفر التشغيل المتكامل - والجدار الفرعي التعزيز	التكامل - كما هو مذكور أعلاه	يوفر نظام weldolet - المتكامل استبدال المنطقة بالكامل في الفرع
توزيع التدفق	تقسيم متساوي - كلا الفرعين والتشغيل يحملان سعة مكافئة	يتم التحكم في تقليل حجم الفرع - إلى التدفق المطلوب	حجم فرع مرن بالكامل مستقل عن أنبوب التشغيل
وصلات اللحام المطلوبة	3 (لحامان تشغيل + لحام فرعي واحد في التجميع)	3 (نفس نقطة الإنطلاق المتساوية)	2 (weldolet ملحومة على التشغيل؛ أنبوب فرعي ملحوم إلى weldolet)
تطبيق نموذجي	الرؤوس الرئيسية، مشعبات التوزيع المتساوية	معالجة فروع الأنابيب، وصنابير الأجهزة، ومآخذ المرافق	التنصت على الساخن، وتفريع الأنابيب الموجودة، ونسب تخفيض عالية جدًا
التكلفة النسبية	حجم قياسي منخفض - مرتفع-عنصر قياسي	منخفض إلى متوسط - عنصر كتالوج قياسي	متوسط إلى مرتفع - تركيب فردي بالإضافة إلى عمالة التركيب

المصدر: ASME B16.9-2018 (بيانات أبعاد نقطة الإنطلاق)؛ MSS SP-97-2012 (مواصفات منفذ اللحام/الفرع)؛ الورقة الفنية للرافعة 410 (بيانات مقاومة التدفق).

الاستنتاج النهائي - اختيار المحملة:

بالنسبة لمعظم توصيلات فروع أنابيب العمليات NPS 2 والأكبر، حدد نقاط الانطلاق المخففة أو المساوية لـ ASME B16.9 كحل أساسي. يُفضل استخدام اللحامات لكل MSS SP-97 عندما يكون أنبوب التشغيل مثبتًا بالفعل (تجنب استبدال التخزين المؤقت بالكامل)، أو عندما تتجاوز نسبة التشغيل -إلى-الفرع 1:4، أو عندما يكون حجم أنبوب التشغيل غير متاح بسهولة كنقطة انطلاق. لا تستخدم مطلقًا وسادة التسليح (فرع الوسادة) كبديل للحام في الخدمة ذات الضغط العالي أو الدوري أو درجة الحرارة المرتفعة بدون تحليل هندسي محدد.

A المخفضعبارة عن وصلة أنابيب تربط بين أنبوبين بأقطار مختلفة، مما يسمح لحجم الأنبوب بالتغيير على طول مسار التدفق. لا يمكن تجنب المخفضات عندما تتطلب ظروف العملية تغييرًا في سرعة التدفق، أو قطر خط الأنابيب، أو عند توصيل المعدات بأحجام فوهة مختلفة. يتم تعريف نوعين بالهندسة:

Reducer Fittings

المخفض متحدة المركز:تكون الخطوط المركزية للأنابيب الطرفية-الكبيرة والصغيرة-محورية (محاذاة). المخروط متماثل حول خط مركز الأنبوب. تستخدم في الأنابيب العمودية وحيث يجب الحفاظ على استمرارية الخط المركزي.

المخفض غريب الأطوار:يتم تعويض الخطوط المركزية للطرفين بالفرق في نصف القطر. جانب واحد من المخفض مسطح. ضروري في الأنابيب الأفقية لمنع تراكم السائل (الجانب المسطح-الأعلى) أو تراكم الغاز (الجانب المسطح-الجانب-الأسفل) عند الانتقال.

الجدول 4: متحدة المركز مقابل مخفض غريب الأطوار - مقارنة هندسية وتطبيقية

المعلمة	المخفض متحدة المركز	المخفض غريب الأطوار
ميزة هندسية	مخروط متماثل كلا الأنابيب المركزية محورية	مخروط غير متماثل جانب واحد مسطح يقابل خطوط الوسط (D₁-D₂)/2
المعيار الحاكم	ASME B16.9 (نفس التركيب يغطي كلا النوعين، محدد بواسطة المهندس)	ASME B16.9 (نفس المركز؛ يتم تحديد الاتجاه في الرسومات الهندسية)
وجهًا-إلى-طول الوجه	وفقًا لجدول ASME B16.9 2 - نفسه لكلا النوعين لنفس تقليل NPS	وفقًا لجدول ASME B16.9 2 -، نفس المركز لنفس تقليل NPS
تستخدم في الأنابيب الأفقية	غير مفضل - ينشئ جيبًا عند المعكوس؛ خطر مصيدة السائل في أنظمة الغاز أو مصيدة البخار في الأنظمة السائلة	يفضل - أن يمنع الجانب المسطح لأعلى تراكم السائل في خطوط الغاز؛ الجانب المسطح للأسفل يمنع قفل البخار في الخطوط السائلة
استخدامها في الأنابيب العمودية	الاختيار القياسي - نمط التدفق المتماثل؛ لا يوجد تفضيل اتجاهي	أقل شيوعا؛ لا تقدم الهندسة اللامركزية أي ميزة في التشغيل الرأسي
خطوط شفط المضخة	يؤدي تجنب - إلى إنشاء جيوب بخار وملف تعريف سرعة غير متساوٍ لدخول دافعة المضخة	يوفر الاتجاه الإلزامي - المسطح-الجانبي-لأعلى ملف تعريف سرعة متساويًا ويمنع التجويف
خطوط الأنابيب القابلة للخنزير	مقبول إذا كان تغيير التجويف ضمن حدود تسامح أداة التقطيع	مطلوب - مسطح-جانب-أسفل لضمان انتقال الخنزير على طول الاتجاه المعاكس دون أن يعلق
انخفاض الضغط	يعادل - ما يقرب من 0.5 رأس سرعة للتقليل التدريجي (Idelchik, 2008)	يعادل - نفس الفقد الهيدروليكي المتحد المركز لنفس مصادر القدرة النووية (NPS) وجدول الجدار

المصدر: ASME B16.9-2018 الجدول 2 (بيانات الأبعاد)؛ Idelchik، IE، دليل المقاومة الهيدروليكية، الطبعة الرابعة، 2008 (معاملات فقدان الضغط)؛ ASME B31.3-2022 الفصل السادس (متطلبات شفط المضخة).

الاستنتاج النهائي - تحديد المخفض:

تعتبر المخفضات اللامركزية ذات الاتجاه -الجانبي المسطح-للأعلى إلزامية لجميع خطوط شفط المضخة الأفقية، وخطوط التصريف الجاذبية-، وأقسام خطوط الأنابيب القابلة للحمل. تعتبر المخفضات المركزة مناسبة للتشغيل الرأسي، وخطوط شفط الضاغط في خدمة الغاز، والمواقع التي تتطلب استمرارية الخط المركزي من خلال التصميم الميكانيكي أو التصميم العملي. التمييز ليس تجميليًا - يؤدي الاتجاه غير الصحيح إلى حدوث مشكلات في الحقل يكون تصحيحها مكلفًا بعد التثبيت.

A غطاء الأنبوبهو تركيب يغلق أو يغلق نهاية الأنبوب. يتم استخدامه لإنهاء خط الأنابيب بشكل دائم أو مؤقت، أو تعتيم الفوهة أثناء البناء، أو إعداد نظام للتوسع المستقبلي. تعتبر الأغطية من بين التركيبات الأكثر أهمية من الناحية الهيكلية في نظام الأنابيب - فهي عبارة عن أوعية ضغط كاملة النهاية- في حد ذاتها، وتخضع لضغط ودرجة حرارة تصميم النظام بالكامل.

Steel Cap Fittings

الجدول 5: غطاء الأنبوب - معلمات المواصفات الرئيسية وفقًا لمعيار ASME B16.9

المعلمة	مواصفات ASME B16.9 - غطاء الأنبوب
المعيار الحاكم	ASME B16.9-2018 (أغطية اللحام التناكبي، NPS 1/2 إلى 48)؛ ASME B16.11 (أغطية ملولبة مشكلة، NPS من 1/8 إلى 4)
هندسة الغطاء	شكل رأس نصف كروي، أو إهليلجي، أو مقعر؛ يتم تصنيع أغطية ASME B16.9 بنفس القطر الخارجي للأنبوب المطابق؛ العمق الداخلي لكل جدول قياسي
تصنيف الضغط	نفس الجدول الزمني لتقييم الضغط-المطابق للأنابيب والتركيبات B16.9 الأخرى؛ لا يوجد جدول منفصل لتصنيف الضغط في تصنيف ASME B16.9 - الموروث من جدول الأنابيب ودرجة المواد
الحد الأدنى لسماكة الجدار	يجب أن يكون على الأقل الحد الأدنى المطلوب لسمك الأنبوب المطابق؛ تم التحقق منه من خلال الاختبار الهيدروستاتيكي للشركة المصنعة أو تم حسابه وفقًا لصيغ ASME القسم الثامن Div. 1.
أنواع النهاية المتاحة	اللحام التناكبي (BW) - يطابق تجويف الأنبوب؛ لحام المقبس (SW) وفقًا لمعيار ASME B16.11؛ ملولبة (NPT/BSP) وفقًا لمعيار ASME B16.11
متطلبات وضع العلامات	يجب وضع علامة باسم الشركة المصنعة/العلامة التجارية، وNPS، والجدول الزمني، ودرجة المادة/UNS، ورقم الحرارة، وتصنيف ASME B16.9، وتصنيف "WP" (ضغط العمل)
متطلبات الاختبار	الاختبار الهيدروستاتيكي وفقًا لمعيار ASME B16.9 القسم 9 أو اختبار الاقتراب من الموت البديل المقبول على النحو المتفق عليه بين الشركة المصنعة والمشتري
درجات المواد المشتركة	ASTM A403 WP316L، WP304L، WP321، WP347 (SS الأوستنيتي)؛ ASTM A815 WP2205، WP2507 (مزدوج)؛ ASTM B366 WPN06625 (سبائك 625)؛ WPN10276 (C-276)

المصدر: ASME B16.9-2018، الأقسام 7 (الأبعاد)، 9 (الاختبار)، و10 (وضع العلامات)؛ أسم B16.11-2016؛ أستم A403/A403M-22؛ أستم B366-22.

الاستنتاج النهائي - تحديد الحد الأقصى:

يجب تحديد الأغطية بنفس الجدول الزمني ودرجة المواد مثل الأنبوب المجاور لضمان توافق الأبعاد ومعدل الضغط. لا تستخدم أبدًا غطاءًا ملولبًا كإغلاق دائم لأنظمة اللحام المؤخرة-. بالنسبة لعمليات الإغلاق المؤقتة أثناء الاختبار الهيدروستاتيكي أو البناء، قد تكون الستائر أو الحواف الفارغة مفضلة على الأغطية الدائمة، حيث يمكن إزالتها لربطها في المستقبل-بدون قطع وإعادة لحام.

A اقترانعبارة عن وصلة قصيرة بنفس التجويف في كلا الطرفين، تستخدم لربط أنبوبين من نفس القطر أو لتمديد خط أنابيب. نصف الوصلة ملولبة أو مقبس على أحد طرفيها وتترك الطرف الآخر مفتوحًا للحام على أنبوب التشغيل - وهو التركيب الأكثر شيوعًا لصنابير الأجهزة والوصلات الفرعية الصغيرة ونقاط التصريف.

جدول 6: أنواع الاقتران - مقارنة الاقتران القياسي والكامل والاقتران النصفي والاقتران المخفض

يصف	اقتران كامل	نصف اقتران	تقليل اقتران	الحلمة سوج
معيار	أسم B16.11	أسم B16.11	أسم B16.11	أسم B16.11 / إم إس إس SP-95
وظيفة	قم بربط أنبوبين متساويين في الحجم-في السطر	اتصال فرع من أنبوب التشغيل؛ طرف واحد ملحوم-للتشغيل	انضم إلى أنبوبين بأحجام مختلفة في الخط	تصغير حجم متحدة المركز/غريبة الأطوار، على شكل الحلمة
ينتهي	SW/SW أو NPT/NPT (نفس الحجم في كلا الطرفين)	SW أو NPT طرف واحد؛ بعقب اللحام الطرف الآخر	SW/SW أو NPT/NPT (أحجام مختلفة)	BW أو مترابطة، متحدة المركز أو غريب الأطوار
نطاق الحجم	مصادر القدرة النووية 1/8 إلى 4 (B16.11)	مصادر القدرة النووية 1/8 إلى 4 (B16.11)	مصادر القدرة النووية 1/8 إلى 4 (B16.11)	مصادر القدرة النووية 1/4 إلى 6 (SP-95)
الاستخدام النموذجي	الإصلاحات ومحطات الصمامات وتمديدات التخزين المؤقت	فوهات الأدوات، ونقاط التصريف، وصنابير التنفيس	اتصالات المعدات، مخفضات الفوهة	تقليل الحجم الصغير حيث تكون المساحة محدودة

المصدر: ASME B16.11-2016، الجداول 1-7 (بيانات الأبعاد للتركيبات المزورة)؛ MSS SP-95-2006 (حلمات التأرجح وسدادات الثور).

الاتحاد عبارة عن تركيبات مكونة من ثلاث-قطع (قطعتان طرفيتان وصمولة مركزية) تسمح بتجميع وصلة الأنابيب وتفكيكها دون تدوير الأنبوب أو المعدات المجاورة. تعد النقابات ضرورية أينما تم تركيب المعدات التي تتطلب إزالة دورية -، المضخات، وصمامات التحكم، والمصافي، والعدادات -. قد يكون سطح الختم من النهاية-إلى-النهاية مسطحًا (للوصلات الملولبة) أو وصلة معدنية من -إلى-وصلة أرضية معدنية (للوصلات الملحومة بالمقبس-).

الجدول 7: تركيب الاتحاد - المعلمات الرئيسية

المعلمة	تركيب الاتحاد - تفاصيل المواصفات
المعيار الحاكم	ASME B16.11-2016 (وصلات ملحومة وملولبة)؛ ASME B16.39 (اتحادات ملولبة من الحديد القابل للطرق)؛ MSS SP-83 (فئة 3000 و6000 اتحاد)
فئات الضغط	فئة 2000، 3000، 6000 (مترابطة)؛ فئة 3000، 6000 (مقبس -لحام) فئة - تتوافق مع تصنيف ضغط التركيب الملولب لكل ASME B16.11
ختم أنواع الوجه	وجه مسطح (الاتحادات الملولبة - تعتمد على مادة مانعة للتسرب أو شريط خيطي)؛ وصلة أرضية / معدنية-إلى-معدن (اتحادات SW - لا تتطلب مادة مانعة للتسرب؛ مفضلة للخدمة النظيفة والحرجة)
نطاق الحجم	NPS من 1/8 إلى 4 لوصلات اللحام والمأخذ الملولب - وفقًا لمعيار ASME B16.11
الميزة الرئيسية	يسمح بتفكيك وإعادة تجميع خط الأنابيب بشكل كامل في أي وصلة اتحادية دون قطع - وهو أمر ضروري لقابلية الصيانة
القيد	غير مناسب كمفصل دائم في أنظمة الأنابيب حيث يمكن أن يؤدي الاهتزاز إلى فك صامولة الوحدة. يتطلب فحصًا دوريًا وإعادة عزم الدوران-في الخدمات الاهتزازية.
درجات المواد	ASTM A182 F304L، F316L، F51 (2205 مزدوج)، F60 (2507) للأجسام الموحدة غير القابلة للصدأ؛ ASTM B462 (سبائك 625 / C-276)

المصدر: ASME B16.11-2016 (الأقسام 4-6، تقييمات الضغط وأبعاده)؛ MSS SP-83-2006 (مواصفات الاتحاد)؛ أستم A182/A182M-22.

تشتمل التركيبة المتقاطعة (وتسمى أيضًا التركيبة-الأربعة) على أربعة منافذ بزاوية 90-درجة مع بعضها البعض، مما يشكل علامة زائد. يتم استخدام الصلبان عندما يتقاطع أنبوبان في نفس النقطة. وهي أقل شيوعًا بكثير من المحملات لأن وصلات اللحام الأربعة المتزامنة تخلق مخاوف بشأن تركيز الضغط، ونادرًا ما يكون التقاطع رباعي الاتجاهات مطلوبًا في تخطيطات أنابيب المعالجة. عند استخدامها، يجب تقييمها لأحمال الانحناء تحت التمدد الحراري.

التركيب الجانبي هو وصلة فرعية حيث يخرج الفرع من المدى عند 45 درجة بدلاً من 90 درجة (كما هو الحال مع نقطة الإنطلاق). تعمل الخطوط الجانبية على تقليل الاضطراب وفقدان الضغط عند الوصلات الفرعية مقارنةً بالمحملات، مما يجعلها مفضلة في تطبيقات السقوط العالية-التدفق والضغط المنخفض-- مثل نقل الملاط والرؤوس ذات القطر الكبير-. وفقًا لمعيار ASME B16.9، تتوفر الخطوط الجانبية بتكوينات متساوية ومخفضة.

تحدد درجة المواد للتركيب مقاومتها للتآكل، والقوة الميكانيكية، والحد الأقصى لدرجة حرارة الخدمة، وقابلية اللحام. يعد اختيار الدرجة الصحيحة أمرًا بالغ الأهمية مثل اختيار نوع التركيب الصحيح. يوفر الجدول التالي تسميات المواد القياسية التي تستخدمها EETA لتركيبات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل.

الجدول 8: درجات تركيب الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل

درجة	رقم الأمم المتحدة	مواصفات تركيب ASTM	تعيين الفسفور الأبيض	الخصائص الرئيسية	التطبيقات الأولية
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
304	S30400	A403	WP304	مقاومة عامة ممتازة للتآكل؛ الأوستنيتي، غير-المغناطيسي	الأطعمة والمشروبات والهندسة المعمارية والعمليات الكيميائية الخفيفة
304L	S30403	A403	WP304L	منخفض الكربون؛ يُفضل للتركيبات الملحومة - مما يقلل من مخاطر التحسس	الأدوية والمواد الغذائية وتجميعات الأنابيب الملحومة
316	S31600	A403	WP316	إضافة مو؛ مقاومة Cl⁻ المتفوقة مقابل . 304؛ برين ~25	البحرية والكيميائية والصيدلانية والنفط والغاز
316L	S31603	A403	WP316L	منخفض الكربون 316؛ معيار للأنظمة غير القابل للصدأ الملحومة	الأنابيب البحرية، والأدوية، والمواد الغذائية، والكيميائية، ومعظم الأنابيب العملية
321	S32100	A403	WP321	Ti-استقر؛ لخدمة درجة الحرارة المرتفعة-425-900 درجة	الغلايات وأنابيب الأفران والعمليات الكيميائية ذات درجات الحرارة العالية
347	S34700	A403	WP347	ملحوظة-مستقرة؛ يفضل أكثر من 321 للخدمة الحرارية الدورية	توليد الطاقة، المبادلات الحرارية، النووية
904L	N08904	A403	WP904L	ارتفاع مو + ني. برين ~ 36؛ مقاومة حمض الكبريتيك/الفوسفوريك	النباتات الحمضية، والمبادلات الحرارية لمياه البحر
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة والسوبر دوبلكس
2205	S32205	A815	WP2205/WP31803	دوبلكس؛ برين ~ 35؛ 2 × قوة إنتاجية 316 لتر؛ مقاومة SCC ممتازة	النفط والغاز ومصانع الكيماويات والهياكل البحرية
2507	S32750	A815	WPS32750	سوبر دوبلكس؛ برين ~ 43؛ خدمة مياه البحر المباشرة	الأنظمة البحرية، وتحلية المياه، وأنظمة FGD
درجات سبائك النيكل
سبيكة 625	N06625	B366	WPN06625	برين ~51؛ تأليب متميز، شق، مقاومة SCC	البحرية، والفضاء، والخدمات الكيميائية الشديدة
سبيكة C-276	N10276	B366	WPN10276	برين ~ 70؛ مقاومة فائقة للوسائط العدوانية المختلطة	التآكل الشديد: الأحماض، المكلورة، الوسائط المؤكسدة
سبيكة 825	N08825	B366	WPN08825	مقاومة جيدة لH₂SO₄، H₃PO₄، مياه البحر؛ سبيكة ني-فعّالة من حيث التكلفة	حامض الفوسفوريك / الكبريتيك ومياه البحر والنفط والغاز
سبيكة 400	N04400	B366	WPN04400	سبيكة Ni-Cu؛ خدمة حمض HF، مياه البحر، القلويات؛ لا كروم	الألكلة HF، البحرية، الكاوية، بناء السفن

المصدر: ASTM A403/A403M-22 (درجات تركيب SS الأوستنيتي وتسميات WP)؛ ASTM A815/A815M-22 (ثنائي/حديدي SS)؛ ASTM B366-22 (تركيبات سبائك النيكل)؛ ASTM A182/A182M-22 (تركيبات مطروقة، SW وملولبة)؛ قيم PREN لكل بيانات المواد ASME/NACE ودليل Outokumpu للفولاذ المقاوم للصدأ (الإصدار الأخير).

يحدد نوع الاتصال النهائي كيفية ربط التركيب بالأنبوب المجاور. كل نوع له ضغط وحجم وخدمة محددة. يتم تحديد التوصيل النهائي الصحيح حسب حجم الأنبوب، وضغط التصميم، وأهمية الخدمة، ورمز الأنابيب المطبق.

الجدول 9: أنواع التوصيلات النهائية لتركيبات الأنابيب - المواصفات المقارنة

المعلمة	اللحام التناكبي (BW)	لحام المقبس (SW)	الخيوط (NPT / BSP)
المعيار الحاكم	أسم B16.9، أسم B16.28، إن 10253-4	أسم B16.11	ASME B16.11 (NPT: ASME B1.20.1؛ BSP: ISO 7-1)
نطاق مصادر القدرة النووية	مصادر القدرة النووية 1/2 إلى 48 (B16.9)	مصادر القدرة النووية 1/8 إلى 4 (B16.11)	مصادر القدرة النووية 1/8 إلى 4 (B16.11)
فئات الضغط	جدول زمني لكل أنبوب (يرث تصنيف P{0}}T للأنبوب)	فئة 3000، 6000، 9000 لكل ASME B16.11	فئة 2000، 3000، 6000 لكل ASME B16.11
سلامة مشتركة	أعلى - لحام اختراق كامل؛ لا شق. مسار معدني مستمر	لحام شرائح عالي -؛ فجوة شق داخلية صغيرة. يقتصر على فئة 6000	أقل خيط ميكانيكي -؛ يتطلب تسرب. احتمالية التسرب عند جذور الخيط
خطر تآكل الشقوق	لا يوجد - اتصال كامل التجويف بدون فجوات	يجب معالجة الفجوة الصغيرة في أسفل المقبس (0.8–1.6 مم لكل B16.11) - في الخدمة المسببة للتآكل	جذور الخيوط - خطر مرتفع في الكلوريد أو الخدمة الحمضية
الفحص الشعاعي (RT)	RT الكامل ممكن وفقًا لمعايير ASME B31.3 - الأفضل لحامات عالية الدقة-.	RT غير قابل للتطبيق - لا يمكن تصوير اللحامات المقطعية شعاعيًا؛ مطلوب PT/MT	غير متوفر - وصلة ميكانيكية؛ اختبار VT والتسرب فقط
الخدمة الموصى بها	الأنابيب-الضغط العالي، ودرجة الحرارة-المرتفعة، والتآكل، والدورية، والاهتزاز، والأنابيب الحرجة -السلامة. معيار لجميع NPS أكبر من أو يساوي 2 في محطات المعالجة.	خطوط المرافق والأدوات ذات التجويف الصغير- (NPS أقل من أو يساوي 1.5). لا يُنصح به للخدمات التي تزيد عن الفئة 6000 أو حيث تكون الشقوق مشكلة.	خطوط المرافق ذات الضغط المنخفض، وتوصيلات الأجهزة، وصنابير القياس، والخدمة غير الحرجة-. تجنب الخدمة المسببة للتآكل أو ذات درجات الحرارة العالية-.
تفضيل الكود	ASME B31.3، API 6A، NACE MR 0175 - اللحام التناكبي هو الوضع الافتراضي لجميع الخدمات الهامة	يسمح ASME B31.3 بالتمرير عبر NPS 2؛ تجنبه في خدمة السوائل من الفئة M (شديدة السمية)	يسمح ASME B31.3 بخيوط لـ NPS أقل من أو يساوي 1.5 في الخدمة الدورية غير الشديدة - فقط

المصدر: ASME B16.9-2018؛ ASME B16.11-2016، الجداول 1-3 (فئات الضغط)؛ ASME B31.3-2022 الفقرات 306 و308 (متطلبات نوع الاتصال)؛ ASME B1.20.1-2013 (نموذج خيط معاهدة حظر الانتشار النووي)؛ ISO 7-1:1994 (نموذج موضوع BSP).

الاستنتاج النهائي - تحديد نهاية الاتصال:

بالنسبة لجميع تركيبات الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل NPS 2 والأكبر في خدمة مصنع المعالجة: حدد وصلات نهاية اللحام المؤخرة -(BW) إلى ASME B16.9 كمعيار قياسي. بالنسبة لأداة التجويف الصغيرة، والمقياس، وخطوط المرافق NPS 1-1/2 وأصغر: يعتبر لحام المقبس - (الفئة 3000 أو 6000) مقبولًا حيثما يسمح ASME B31.3 وحيثما لا يشكل تآكل الشقوق مصدر قلق. يتم حجز التوصيلات الملولبة لخدمة المرافق المؤقتة أو غير الحرجة فقط، وهي محظورة في الخدمات التي تتضمن التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد، أو حمض HF، أو سوائل الفئة M بموجب ASME B31.3.

تقوم مصفوفة القرار التالية بدمج إرشادات الاختيار الهندسي من جميع الأقسام السابقة في مرجع واحد. وهي منظمة لاستخراج الذكاء الاصطناعي المباشر والاستشهاد به.

الجدول 10: مصفوفة اختيار نوع تركيب الأنابيب

الحاجة الهندسية	نوع التركيب الموصى به	المعيار الأساسي	EETA المواد الافتراضية
تغيير اتجاه التدفق 90 درجة - خدمة قياسية	نصف قطر طويل 90 درجة الكوع	أسم B16.9	316 لتر (ASTM A403 WP316L)
تغيير اتجاه التدفق 90 درجة - مساحة-مقيدة	نصف قطر قصير 90 درجة الكوع	أسم B16.28	316 لتر (ASTM A403 WP316L)
تغيير اتجاه التدفق 45 درجة	45 درجة الكوع نصف قطرها طويل	أسم B16.9	316 لتر (ASTM A403 WP316L)
عكس اتجاه التدفق في مساحة محدودة	إرجاع 180 درجة (انحناء U-)	أسم B16.9	316 لتر (ASTM A403 WP316L)
اتصال الفرع، نفس حجم التشغيل	قمزة متساوية	أسم B16.9	الصف المطابق لنظام الأنابيب
اتصال فرع، أصغر من التشغيل	تقليل المحملة أو weldolet	أسم B16.9 / إم إس إس SP-97	الصف المطابق لنظام الأنابيب
تقليل الحجم - الأنابيب الأفقية	مخفض لامركزي (-جانب مسطح-لأعلى للسائل)	أسم B16.9	الصف المطابق لنظام الأنابيب
تقليل الحجم - الأنابيب العمودية	المخفض متحدة المركز	أسم B16.9	الصف المطابق لنظام الأنابيب
انتقال حجم شفط المضخة	المخفض اللامركزي (-الجانب المسطح-لأعلى)	أسم B16.9	2205 دوبلكس في المناطق البحرية / البحرية
إنهاء/إغلاق نهاية الأنبوب - بشكل دائم	بعقب-غطاء اللحام	أسم B16.9	نفس درجة الأنابيب المجاورة
فرع صغير / صنبور الصك	نصف اقتران (SW أو مترابطة)	أسم B16.11	316L (ASTM A182 F316L مزورة)
اتصال المعدات القابلة للصيانة	الاتحاد (SW أو مترابطة)	أسم B16.11	316L (ASTM A182 F316L مزورة)
خدمة مباشرة شديدة التآكل / مياه البحر	كوع أو تي شيرت LR، درجة عالية من السبائك-.	ASME B16.9 أو ASTM B366	2507 سوبر دوبلكس أو سبيكة 625
High-temperature service (>500 درجة)	كوع أو تي شيرت LR، درجة ثابتة أو عالية-Cr	أسم B16.9 (ASTM A403)	321 أو 347 الفولاذ المقاوم للصدأ

يغطي ASME B16.9 تجهيزات اللحام القياسية -بعقب الجدار- (الجدول 10 حتى الجدول 160/XXS) لجميع مواد الأنابيب. يغطي MSS SP-43 بشكل خاص تركيبات الجدران الخفيفة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (الجدول 5S و10S فقط). تتميز تجهيزات MSS SP-43 بأنها ذات جدران أرق-وتحمل ضغطًا أقل، وهي مخصصة للاستخدامات الصيدلانية والغذائية والصناعية ذات الضغط المنخفض. بالنسبة لأنابيب المعالجة عند الضغط المرتفع، يتم تطبيق ASME B16.9؛ بالنسبة للأنابيب الصحية أو الأنابيب المقاومة للصدأ ذات الضغط المنخفض، فإن MSS SP-43 هو المعيار المناسب.

س: هل يمكن لحام تجهيزات 316L بأنبوب 316L بدون المعالجة الحرارية للحام - (PWHT)؟

نعم. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بما في ذلك 316L، فإن ASME B31.3 غير مطلوب بشكل عام لـ PWHT لعمليات اللحام التي لا تتجاوز حدود الصلابة. يقلل محتوى الكربون المنخفض-من 316L من مخاطر التحسس أثناء اللحام. ومع ذلك، بالنسبة للدرجات المزدوجة (2205، 2507)، يلزم التلدين بالمحلول (المعالجة الحرارية للمحلول الكامل) بعد التشكيل الساخن أو إذا أدى إجراء اللحام إلى خلل غير مقبول في الطور في المنطقة المتأثرة بالحرارة-. قم دائمًا بمراجعة كود الأنابيب المعمول به ومواصفات إجراء اللحام (WPS) للحصول على إرشادات نهائية بشأن PWHT.

س: ماذا يعني "WP" في تسميات تركيبات الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال، WP316L)؟

يرمز "WP" إلى "المنتج المطاوع" وهو بادئة تسمية المواد ASTM المستخدمة لتركيبات الأنابيب التي يغطيها ASTM A403. على سبيل المثال، WP316L يعني الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة المنتج 316L، المُصنّع وفقًا لمتطلبات الخصائص الكيميائية والميكانيكية الخاصة بـ ASTM A403. تميز بادئة WP مواصفات المواد المناسبة عن مواصفات مادة الشريط أو اللوحة أو الأنابيب لنفس السبيكة. عند تحديد التركيبات، قم دائمًا بالإشارة إلى تعيين ASTM A403 WP إلى جانب رقم UNS لتحديد المادة بشكل لا لبس فيه.

س: لماذا يجب أخذ نسبة منطقة الكاثود-إلى-مساحة الأنود في الاعتبار عند اختيار درجات التركيب المجاورة للمعادن الأخرى؟

عندما تكون تركيبات الفولاذ المقاوم للصدأ (النبيلة والكاثودية) على اتصال مباشر مع معادن أقل نبلاً (مثل الفولاذ الكربوني أو الألومنيوم أو سبائك النحاس) في المنحل بالكهرباء، فإن التآكل الجلفاني يسرع من انحلال المعدن الأقل نبلاً. تتحكم نسبة منطقة الكاثود - إلى - معدل التآكل - حيث أن سطح كبير من الفولاذ المقاوم للصدأ مجاور لمكون صغير من الفولاذ الكربوني سوف يتسبب في تآكل سريع للغاية للفولاذ الكربوني. حدد دائمًا المواد المتوافقة عبر جميع المكونات في نظام الأنابيب، أو استخدم تدابير العزل الكهربائية (حشيات PTFE، ومجموعات العزل) عندما يكون الاتصال المعدني المختلف أمرًا لا مفر منه.