ما هو أنبوب النحاس؟ الأنواع والأمزجة ودليل الاختيار

تعريف ومواد أنابيب النحاس

الأنابيب النحاسية، والتي تسمى عادة أنبوب النحاس في التجارة، هي عبارة عن مقطع مجوف غير ملحوم يتم تشكيله عن طريق البثق والسحب البارد لقطعة نحاس ثم صقلها إلى قطر خارجي يمكن التحكم فيه وسمك الجدار. المادة القياسية هي الفوسفور-النحاس منزوع الأكسدة C12200، والمكتوب أيضًا Cu-DHP، ويحتوي على 99.90% من النحاس على الأقل مع 0.015% إلى 0.040% من الفسفور المتبقي، مما يمنح الأنبوب الليونة وسلوك اللحام الذي يحتاجه مع الحفاظ على التجويف خاليًا من الأكسيد الذي قد يتشكل أثناء الوصلة النحاسية. يتم توريد الأنبوب على شكل لفائف بأحجام أصغر وبأطوال مستقيمة تصل إلى ستة أمتار في الأحجام الأكبر، وقد يكون السطح عاديًا أو خاليًا من الشحوم أو مطليًا بالبلاستيك حسب التركيب.

الأنواع وسمك الجدار والأمزجة

يحدد ASTM B88 ثلاث سلاسل جدران تشترك في نفس القطر الخارجي، لذا فإن تغيير النوع يغير التجويف ومعدل الضغط بدلاً من التركيبات. يعطي الجدول الأحجام شائعة الاستخدام.

يُستخدم النوع K للأعمال المدفونة والثقيلة-، والنوع L للسباكة العامة والتدفئة، والنوع M للتركيبات المفتوحة ذات الضغط المنخفض-. يتم تصنيف الأنبوب الأوروبي حسب الحالة المزاجية بدلاً من ذلك: يعين EN 1057 R220 للحالة الملدنة مع قوة شد لا تقل عن 220 نيوتن/مم2، وR250 للأنبوب الصلب نصف- عند 250 نيوتن/مم2، وR290 للأنبوب الصلب عند 290 نيوتن/مم2. يعطي المزاج الصلب أعلى قدرة على الضغط ويحافظ على شكله في الجري المكشوف، في حين يتم لف الأنبوب الملدن وثنيه في الموقع. يتم توفير التجويف أيضًا بمستويين من النظافة للتبريد والمهمة الطبية، ويتم تحديد هذه الدرجات بشكل منفصل.

حيث يتم استخدام أنابيب النحاس

يخدم الأنبوب النحاسي إمدادات مياه الشرب وتسخين المياه الساخنة والمياه المبردة والغاز الطبيعي وتوزيع غاز البترول المسال والهواء المضغوط ودوائر التبريد وامتصاص الحرارة الشمسية والخطوط الفرعية لمرشات الحريق وأنظمة الغاز الطبي. كل من هذه الخدمات لها مواصفاتها الخاصة: تتبع تركيبات المياه والغاز ASTM B88 أو EN 1057، وتتبع دوائر التبريد وتكييف الهواء ASTM B280 مع تجويف نظيف ومغطى، وتتبع أنظمة الغاز الطبية ASTM B819. يتم اختيار النحاس لهذه المهام لأنه غير منفذ للأكسجين والأشعة فوق البنفسجية، ويقاوم نطاقًا واسعًا من كيمياء الماء، ويتحمل التجمد بأضرار أقل بكثير من مواد البوليمر الصلبة، ويمكن إعادة تدويره دون فقدان خصائصه.

كيفية اختيار الأنابيب النحاسية المناسبة

حدد الخدمة والمواصفات الحاكمة أولاً، لأن واجبات غاز التبريد والغاز الطبي تفرض مستويات نظافة لا تلبيها أنابيب المياه العادية.

قم بقياس الأنبوب من ضغط التصميم ودرجة الحرارة بدلاً من القطر الاسمي، واستخدم سلسلة الجدار أو المزاج الذي يوفر التصنيف المطلوب عند أصغر قطر خارجي عملي.

قم بمراجعة كيمياء المياه فيما يتعلق بالكلوريد والكبريتات ودرجة الحموضة، وتأكد من أن سرعة التدفق في التصميم تظل أقل من المستوى الذي يتم عنده تجريد الطبقة الواقية.

اختر درجة الحرارة المناسبة لطريقة التثبيت: أنبوب صلب للطرق المستقيمة المكشوفة، وملف صلب للطرق المدفونة لفترة طويلة أو المخفية التي يجب ثنيها حول العوائق.

حدد طريقة الربط قبل الطلب، نظرًا لأن تركيبات الضغط والمفاصل الملحومة تتطلب نهايات أنبوب مختلفة ونظافة وصلابة.

السماح بالتمدد الحراري ودعم التباعد، وفصل النحاس عن الفولاذ والمكونات المجلفنة باستخدام تركيبات عازلة.

التصنيع والانضمام والتركيب

يتم ربط الأنابيب النحاسية عن طريق اللحام الشعري مع لحام خالي من القصدير-والفضة أو الرصاص-، أو عن طريق اللحام بالنحاس باستخدام حشو محمل الفوسفور-للوصلات النحاسية-إلى-النحاس، أو عن طريق تركيبات ضغط ميكانيكية لا تحتاج إلى حرارة. ينحني باردًا إلى أنصاف أقطار من حوالي مرة ونصف القطر الخارجي في الحالة الملدنة، ويتوهج ويتأرجح بسهولة للتوصيلات الميكانيكية. تشتمل ممارسة التركيب التي تحمي عمر الخدمة على القطع باستخدام عجلة أو قاطعة أسطوانية وتوسيع الغالف، وتنظيف أسطح المفاصل مباشرة قبل اللحام، وغسل النظام المكتمل لإزالة بقايا التدفق، والتطهير بالنيتروجين عند لحام دوائر التبريد بحيث لا يتشكل أي مقياس أكسيد داخل الأنبوب، وتطبيق العزل عندما يكون التكثيف أو فقدان الحرارة مهمًا.

مراقبة الجودة وتوريد أنابيب النحاس

يتم توفير الأنبوب النحاسي وفقًا للمواصفات التي تنص على المعيار، وتعيين المادة، والحالة المزاجية أو النوع، والأبعاد، وشكل الطول، ومستوى النظافة وأي اختبار إضافي. يغطي اختبار القبول قياس القطر الخارجي وسمك الجدار، والبيضاوية، واختبار شد الحرارة، والصلابة عند الحاجة، وإما اختبار التيار الدوامي-، أو اختبار ضغط الهواء، أو الاختبار الهيدروستاتيكي اعتمادًا على المعيار وتعليمات المشتري. بالإضافة إلى ذلك، يتم التحقق من نظافة أنبوب التبريد والغاز الطبي ويتم شحنه بأطراف مغطاة أو مسدودة. تشتمل وثائق طلبات التصدير عادةً على شهادة اختبار الطاحونة في EN 10204 3.1 مع ذكر رقم الحرارة والتحليل الكيميائي والنتائج الميكانيكية، بالإضافة إلى سجلات الأبعاد وقوائم التعبئة التي توضح أوزان الملفات أو أعداد الحزم.

الأسئلة المتداولة

س: مما يتكون أنبوب النحاس؟

ج: المادة القياسية هي الفوسفور-النحاس منزوع الأكسدة C12200، أو Cu-DHP، بحد أدنى من محتوى النحاس يبلغ 99.90% ونطاق الفسفور المتبقي يتراوح بين 0.015% إلى 0.040%. أنبوب السبائك متوفر أيضًا في النحاس الأصفر والنيكل وسبائك النحاس الأخرى لمهام محددة.

س: ما هو الفرق بين أنابيب النحاس من النوع K وL وM؟

ج: الأنواع الثلاثة تشترك في نفس القطر الخارجي وتختلف فقط في سمك الجدار. يتميز النوع K بالجدار الأكثر سمكًا وأعلى تصنيف للضغط، والنوع L هو درجة السباكة العامة، والنوع M هو الجدار الأخف وزنًا للأعمال ذات الضغط المنخفض-.

س: ماذا يعني المزاج R220 أو R250 أو R290؟

ج: ينص التصنيف الأوروبي على الحد الأدنى لقوة الشد للأنبوب بالنيوتن لكل مليمتر مربع. R220 ملدن وقابل للانحناء بالكامل، وR250 نصف{3}}صلب، وR290 صلب ويعطي أعلى قدرة على الضغط.

س: هل يمكن استخدام الأنابيب النحاسية للغاز؟

ج: نعم. يتم استخدام الأنبوب النحاسي لتوزيع الغاز الطبيعي وغاز البترول المسال بموجب ASTM B88 وEN 1057، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الغاز الطبية والصناعية حيث تنطبق متطلبات النظافة ASTM B819.

س: كيف يتم تحديد معدل الضغط لأنبوب النحاس؟

ج: التصنيف مستمد من سمك الجدار، القطر الخارجي للأنبوب ودرجة الحرارة، وذلك باستخدام علاقات التصميم في المعيار الحاكم. الأنبوب الصلب لجدار أثقل يحمل أعلى ضغط لحجم معين.

س: ما هي الاختبارات التي تأتي مع شحنة الأنابيب النحاسية؟

ج: قياس أبعاد القطر والجدار، والتحقق من صلابة أو شد درجة الحرارة، ونتائج اختبار سلامة التيار الدوامي أو الهواء أو الهيدروستاتيكي، ويتم الإبلاغ عنها جنبًا إلى جنب مع التحليل الكيميائي في شهادة اختبار المطحنة في EN 10204 3.1.