مقدمة

يمكن أيضًا تسمية وصلات التمدد بوصلات تمدد الأنابيب أو التعويضات أو الموسعات. وهي تستخدم بشكل أساسي لتعويض التشوهات الناتجة عن التمدد الحراري للأنابيب، كما أنها تستخدم لتعويض طول الأنابيب اللازم للتعديلات أثناء التركيب. يمكنها تعويض امتصاص تشوهات التمدد الناتجة عن الحرارة في الاتجاهات المحورية والعرضية والزاوية للأنابيب، بالإضافة إلى اهتزازات المعدات والزلازل والانهيارات الأرضية، مما يقلل من تأثيرها على الأنابيب.

أنواع وصلات التمدد

هناك عدة أنواع رئيسية، بما في ذلك وصلات التمدد المموجة ووصلات التمدد ذات الأكمام ووصلات التمدد ذات التعويض الطبيعي المربع، حيث تعد وصلات التمدد المموجة الأكثر شيوعًا.

1.وصلة التمدد الأنبوبية المنحنية: وهي عبارة عن وصلة تمدد يتم فيها ثني الأنبوب على شكل حرف U أو شكل آخر، وذلك باستخدام قدرة تشوه المرونة للشكل للتعويض. تتميز بقوتها وعمرها الطويل وإمكانية تصنيعها في الموقع، أما عيوبها فهي أنها تشغل مساحة كبيرة وتستهلك الكثير من الصلب ومقاومة الاحتكاك كبيرة. وتستخدم هذه الوصلة على نطاق واسع في جميع أنواع أنابيب البخار والأنابيب الطويلة.

2.وصلة التمدد المموجة: وهي عبارة عن وصلة تمدد مصنوعة من أنابيب مموجة معدنية. يمكنها التمدد والانكماش في الاتجاه المحوري، كما تسمح بانحناء طفيف، وتستخدم عادةً في الأنابيب لتعويض الطول المحوري. ولتجنب تجاوز كمية التعويض المسموح بها، يتم تثبيت قضبان حماية أو حلقات حماية في نهايتي الأنبوب المموج، ويتم تثبيت دعامات توجيه في نهايتي الأنابيب المتصلة بها. بالإضافة إلى ذلك، هناك وصلات تمدد زاوية وأخرى عرضية، يمكن استخدامها لتعويض تشوهات زاوية الأنابيب وتشوهاتها العرضية. تتميز هذه الوصلات بتوفير المساحة والمواد، وسهولة التوحيد والإنتاج الضخم، أما عيوبها فهي عمرها الافتراضي الأقصر. وتستخدم وصلات التمدد المموجة بشكل عام في الأنابيب ذات درجات الحرارة والضغط المنخفضة والأنابيب القصيرة. ومع تطور تقنيات إنتاج الأنابيب المموجة، يتسع نطاق تطبيق هذه الوصلات.

3.وصلة التمدد ذات الأكمام: تتكون من أنابيب داخلية وخارجية يمكن أن تتحرك بشكل نسبي في الاتجاه المحوري. يتم استخدام حشوات لتوفير مانع تسرب بين الأنابيب الداخلية والخارجية. أثناء الاستخدام، يتم الحفاظ على حركة الأنابيب في نهايتي الوصلة على خط واحد. يتم تركيب دعامات توجيه في نهايتي وصلة التمدد. تتميز هذه الوصلة بمقاومة احتكاك منخفضة للسوائل، وهيكلها مضغوط؛ أما عيوبها فهي أنها ذات مانع تسرب ضعيف، وقوة دفع كبيرة على الدعامات الثابتة. وتستخدم وصلات التمدد ذات الأكمام بشكل رئيسي في أنابيب المياه وأنابيب البخار منخفضة الضغط.

هيكل الموقع

يعد تصميم نظام الأنابيب بشكل معقول شرطًا ضروريًا لضمان الأداء الطبيعي لوصلات التمدد المموجة، حيث تختلف متطلبات دعامات نظام الأنابيب باختلاف أنواع وصلات التمدد المموجة.

دعامة التثبيت الرئيسية

دعامة التثبيت الرئيسية (Main Anchor) هي دعامة مثبتة في نظام أنابيب يحتوي على وصلة تمدد مموجة واحدة أو أكثر غير مقيدة، ويجب أن تتحمل القوى والعزم الواقع عليها من كل جزء أنبوب متصل بها. مثل قوة دفع الضغط الناتجة عن ضغط وسط الأنبوب (قوة الصمام الأعمى)، والقوى والعزم اللازمة لإحداث إزاحة محددة لوصلة التمدد، وقوة الاحتكاك الناتجة عن دعامات التوجيه القابلة للتعديل ودعامات التوجيه الموجهة، بالإضافة إلى وزن خط الأنابيب ووسطه، وقوة الصدمات السائلة، وعند اختيار وصلات التمدد المموجة غير المقيدة، يجب تثبيت دعامة التثبيت الرئيسية في الحالات التالية:

（1）نهاية الأنبوب العمياء

（2）مكان تغيير اتجاه تدفق الوسط

（3）مكان تفرع الأنابيب

（4）مكان تغيير قطر الأنابيب، أو مكان صمام الإغلاق أو صمام تخفيض الضغط على الأنابيب بين وصلتي تمدد مموجتين.

دعامة التثبيت الثانوية

دعامة التثبيت الثانوية (I anchor) هي دعامة تستخدم لتحمل جميع الأحمال باستثناء قوة دفع الضغط (قوة الصمام الأعمى).

بالنسبة إلى المقاطع الأنبوبية المستقيمة، عادةً ما تكون دعامة التثبيت الثانوية هي دعامة تقسم المقاطع الأنبوبية الطويلة بين دعامتي التثبيت إلى عدة وحدات أنبوبية، بحيث لا يتم تثبيت سوى وصلة تمدد مموجة واحدة بين كل وحدة أنبوبية، لضمان عمل وصلة التمدد بشكل طبيعي.

التطبيقات العملية

تطبيق وصلات التمدد في أنابيب الغاز:

في أنابيب الغاز، وخاصةً في أنابيب الغاز من أفران إنتاج الغاز الذاتية، نظرًا لأن الغاز نفسه يحتوي على كمية معينة من الحرارة، فإن خطوط الأنابيب من محطة الغاز إلى الفرن، بالإضافة إلى خطوط الأنابيب القريبة من فوهة حرق الغاز في الفرن، تتغير كمية تمدد وانكماش خطوط الأنابيب مع تغير درجة حرارة الغاز، وأحيانًا تكون كبيرة جدًا، لذلك من الضروري جدًا تثبيت وصلات التمدد لتخفيف إجهاد خطوط الأنابيب وقوة السحب والدفع. في بعض خطوط أنابيب محطات الغاز البارد ذات المسافات الطويلة، غالبًا ما يتم تثبيت أجهزة التمدد ووصلات التمدد لتخفيف قوة السحب والدفع الناتجة عن التمدد الحراري والانكماش الحراري للأنابيب.

طرق الشراء

عند شراء وصلات تمدد الأنابيب، يجب شراؤها بدقة وفقًا للبيانات ذات الصلة المقدمة من قسم التصميم، واختيار النوع المناسب وفقًا للمعلمات والاحتياجات المحددة لنظام الأنابيب، واتخاذ التدابير اللازمة لضمان تشغيلها المستقر والآمن على المدى الطويل. يجب تقديم البيانات التالية عند الشراء:

1. القطر الاسمي: يشير إلى القطر القياسي لوصلة التمدد، ووحدته هي المليمتر (مم).

2. ضغط العمل: يشير إلى أقصى ضغط يمكن لوصلة التمدد تحمله في ظل ظروف العمل العادية، ووحدته هي باسكال (Pa) أو ميجاباسكال (MPa).

3. الطول الاسمي: يشير إلى الطول القياسي لوصلة التمدد، ووحدته هي المليمتر (مم).

4. كمية التمدد: تشير إلى أقصى مسافة يمكن لوصلة التمدد ضغطها أو شدها في الاتجاه المحوري، ووحدتها هي المليمتر (مم). 5. نطاق درجة الحرارة: يشير إلى نطاق درجة الحرارة المحيطة التي يمكن لوصلة التمدد العمل فيها بشكل طبيعي، ووحدتها هي درجة مئوية (°C).

6. المواد: تشير إلى المواد الرئيسية لوصلة التمدد، مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وما إلى ذلك.

7. طريقة الاتصال: تشير إلى طريقة توصيل وصلة التمدد بالأنابيب والصمامات وما إلى ذلك من المعدات، مثل اللحام والاتصال بالفلنجات وما إلى ذلك.