تُعدّ أنابيب وصمامات المواد الكيميائية جزءًا لا يتجزأ من الإنتاج الكيميائي، فهي تربط بين مختلف المعدات الكيميائية. كيف تعمل الصمامات الخمسة الأكثر شيوعًا في أنابيب المواد الكيميائية؟ ما هو الغرض الرئيسي منها؟ ما هي صمامات أنابيب ووصلات المواد الكيميائية؟ (11 نوعًا من الأنابيب + 4 أنواع من وصلات الأنابيب + 11 صمامًا كبيرًا) أنابيب المواد الكيميائية، كل هذا وأكثر تجدونه في مقال واحد!

أنابيب ووصلات وصمامات كيميائية

تُصنف أنواع الأنابيب الكيميائية حسب المادة المصنوعة منها: أنابيب معدنية وأنابيب غير معدنية.

أنبوب معدني

أنابيب من الحديد الزهر، وأنابيب فولاذية ملحومة، وأنابيب فولاذية غير ملحومة، وأنابيب نحاسية، وأنابيب ألومنيوم، وأنابيب رصاص.

① أنبوب من الحديد الزهر:

تُعد أنابيب الحديد الزهر من الأنابيب الشائعة الاستخدام في خطوط أنابيب المواد الكيميائية.

نظراً لهشاشته وضعف إحكام وصلاته، فهو مناسب فقط لنقل المواد ذات الضغط المنخفض، وغير مناسب لنقل البخار ذي درجة الحرارة والضغط العاليين، والمواد السامة والمتفجرة. يُستخدم عادةً في أنابيب إمداد المياه الجوفية، وشبكات الغاز، وأنابيب الصرف الصحي. تُحدد مواصفات أنابيب الحديد الزهر بالقطر الداخلي (Ф) × سُمك الجدار (مم).

② أنبوب فولاذي ملحوم:

تنقسم أنابيب الصلب الملحومة إلى أنابيب غاز الماء العادية (مقاومة الضغط 0.1 إلى 1.0 ميجا باسكال) وأنابيب سميكة (مقاومة الضغط 1.0 إلى 0.5 ميجا باسكال) وفقًا لضغط التشغيل الخاص بها.

تُستخدم الأنابيب المجلفنة عمومًا لنقل السوائل المضغوطة مثل الماء والغاز وبخار التدفئة والهواء المضغوط والزيت. تُسمى الأنابيب المجلفنة بأنابيب الحديد المجلفن أو الأنابيب المجلفنة، بينما تُسمى الأنابيب غير المجلفنة بأنابيب الحديد الأسود. تُحدد مواصفاتها بالقطر الاسمي، حيث يبلغ الحد الأدنى للقطر الاسمي 6 مم والحد الأقصى 150 مم.

③ أنبوب فولاذي غير ملحوم:

تتمثل ميزة الأنابيب الفولاذية غير الملحومة في جودتها الموحدة وقوتها العالية.

تُصنع هذه الأنابيب من مواد متنوعة تشمل الفولاذ الكربوني، والفولاذ عالي الجودة، والفولاذ منخفض السبائك، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المقاوم للحرارة. ونظرًا لاختلاف طرق التصنيع، يوجد نوعان رئيسيان: أنابيب فولاذية غير ملحومة مدرفلة على الساخن، وأنابيب فولاذية غير ملحومة مسحوبة على البارد. في هندسة خطوط الأنابيب، تُستخدم الأنابيب المدرفلة على الساخن عادةً عندما يتجاوز قطرها 57 مم، بينما تُستخدم الأنابيب المسحوبة على البارد عادةً عندما يقل قطرها عن 57 مم.

تُستخدم أنابيب الصلب غير الملحومة عادةً لنقل جميع أنواع الغازات والأبخرة والسوائل المضغوطة، وتتحمل درجات حرارة عالية (حوالي 435 درجة مئوية). أما أنابيب الصلب السبائكي فتُستخدم لنقل المواد المسببة للتآكل، ومنها أنابيب الصلب السبائكي المقاومة للحرارة التي تتحمل درجات حرارة تصل إلى 900-950 درجة مئوية. ويُحدد مواصفات أنبوب الصلب غير الملحوم بضرب القطر الداخلي (Ф) في سمك الجدار (مم).

يبلغ أقصى قطر خارجي للأنابيب المسحوبة على البارد 200 مم، بينما يبلغ أقصى قطر خارجي للأنابيب المدرفلة على الساخن 630 مم. تُصنّف أنابيب الصلب غير الملحومة إلى أنابيب غير ملحومة عامة وأنابيب غير ملحومة خاصة، وذلك حسب استخداماتها، مثل أنابيب تكسير البترول غير الملحومة، وأنابيب الغلايات غير الملحومة، وأنابيب الأسمدة غير الملحومة.

④ أنبوب نحاسي:

يتميز الأنبوب النحاسي بتأثير جيد في نقل الحرارة.

تُستخدم هذه الأنابيب بشكل أساسي في خطوط أنابيب معدات التبادل الحراري والأجهزة المبردة، وأنابيب قياس ضغط الأجهزة، أو لنقل السوائل المضغوطة، ولكنها غير مناسبة للاستخدام تحت الضغط عندما تتجاوز درجة الحرارة 250 درجة مئوية. ونظرًا لارتفاع سعرها، فإنها تُستخدم عادةً في الأماكن الحساسة.

⑤ أنبوب ألومنيوم:

يتمتع الألومنيوم بمقاومة جيدة للتآكل.

تُستخدم أنابيب الألومنيوم عادةً لنقل مواد مثل حمض الكبريتيك المركز، وحمض الخليك، وكبريتيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، كما تُستخدم بكثرة في المبادلات الحرارية. إلا أن أنابيب الألومنيوم غير مقاومة للقلويات، ولا يمكن استخدامها لنقل المحاليل القلوية أو المحاليل التي تحتوي على أيونات الكلوريد.

نظرًا لانخفاض المتانة الميكانيكية لأنابيب الألومنيوم بشكل ملحوظ مع ارتفاع درجة الحرارة، لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة استخدامها 200 درجة مئوية، وتكون أقل في خطوط الأنابيب المضغوطة. يتميز الألومنيوم بخصائص ميكانيكية أفضل في درجات الحرارة المنخفضة، لذا تُستخدم أنابيب الألومنيوم وسبائكه بشكل أساسي في أجهزة فصل الهواء.

⑥ أنبوب الرصاص:

تُستخدم أنابيب الرصاص عادةً لنقل المواد الحمضية. فهي قادرة على نقل حمض الكبريتيك بتركيز يتراوح بين 0.5% و15%، وثاني أكسيد الكربون، وحمض الهيدروفلوريك بتركيز 60%، وحمض الخليك بتركيز أقل من 80%. وهي غير مناسبة لنقل حمض النيتريك، وحمض الهيبوكلوروس، وغيرها من المواد. تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى لأنابيب الرصاص 200 درجة مئوية.

أنبوب غير معدني

أنبوب بلاستيكي، أنبوب بلاستيكي، أنبوب زجاجي، أنبوب سيراميكي، أنبوب أسمنتي.

①أنبوب بلاستيكي:

تتميز الأنابيب البلاستيكية بمقاومتها الجيدة للتآكل، وخفة وزنها، وسهولة تشكيلها ومعالجتها.

من عيوبها ضعف القوة وقلة مقاومتها للحرارة.

في الوقت الحاضر، تُعد أنابيب البولي فينيل كلوريد الصلبة، وأنابيب البولي فينيل كلوريد اللينة، وأنابيب البولي إيثيلين من أكثر أنواع الأنابيب البلاستيكية استخدامًا.أنابيب البولي بروبيلينوأنابيب معدنية مطلية بالبولي أوليفين والبولي كلورو ثلاثي فلورو الإيثيلين على سطحها.

② أنبوب مطاطي:

يتميز الأنبوب المطاطي بمقاومة جيدة للتآكل، ووزن خفيف، وليونة جيدة، ومرونة، وسهولة التركيب والفك.

تُصنع الأنابيب المطاطية الشائعة الاستخدام بشكل عام من المطاط الطبيعي أو المطاط الصناعي، وهي مناسبة للمناسبات التي لا تتطلب ضغطًا عاليًا.

③ أنبوب زجاجي:

يتميز الأنبوب الزجاجي بمقاومته للتآكل، وشفافيته، وسهولة تنظيفه، وانخفاض مقاومته، وسعره المنخفض. أما عيبه فهو هشاشته وعدم قدرته على تحمل الضغط.

يُستخدم غالبًا في حالات الاختبار أو العمل التجريبي.

④ أنبوب سيراميك:

تتشابه الخزفيات الكيميائية مع الزجاج وتتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. فبالإضافة إلى حمض الهيدروفلوريك وحمض الفلوروسيليسيك والقلويات القوية، يمكنها تحمل تراكيز مختلفة من الأحماض غير العضوية والأحماض العضوية والمذيبات العضوية.

بسبب ضعف قوته وهشاشته، فإنه يستخدم بشكل عام لإزالة المواد المسببة للتآكل في المجاري وأنابيب التهوية.

⑤ أنبوب أسمنتي:

يستخدم بشكل أساسي في الحالات التي لا تكون فيها متطلبات الضغط وإحكام إغلاق أنبوب التوصيل عالية، مثل أنابيب الصرف الصحي تحت الأرض وأنابيب الصرف.