الماء من أهم الموارد الحيوية لحياة الإنسان، والتنمية الاقتصادية، والاستدامة البيئية. ولضمان توصيله بأمان وموثوقية، يجب أن تكون البنية التحتية المستخدمة في نقل المياه متينة ومتينة وفعالة. من بين المواد العديدة المتاحة لشبكات توزيع المياه، برزت أنابيب الحديد المطاوع (DIP) كواحدة من أكثر الحلول موثوقيةً وانتشارًا. فمزيجها الفريد من القوة والمرونة ومقاومة التآكل يجعلها الخيار الأمثل لنقل المياه لمسافات طويلة، سواءً في البيئات الحضرية أو الريفية.
قدمت أنابيب الحديد المطاوع مساهمات كبيرة في نقل المياه. فعلى سبيل المثال، يستخدم مشروع تحويل المياه من الجنوب إلى الشمال، وهو أحد أكبر المشاريع في الصين، أنابيب الحديد المطاوع. ولا يمكن تجاهل دورها في نقل المياه، فالتسرب أمرٌ لا مفر منه أثناء نقل المياه!
تطور أنابيب الحديد المطاوع (DIP)
تبدأ قصة أنابيب الحديد المطاوع مع سابقتها - أنابيب الحديد الزهر. فرغم قوة الحديد الزهر واستخدامه على نطاق واسع في الماضي، إلا أنه كان هشًا وعرضةً للتشقق تحت الضغط. في منتصف القرن العشرين، أدت التطورات في علم المعادن إلى تطوير الحديد المطاوع، وهو مادة تجمع بين قوة الحديد الزهر ومرونة مُحسّنة. بإضافة المغنيسيوم إلى الحديد المصهور، حوّل المصنعون البنية المجهرية للجرافيت داخل الحديد، محوّلين إياه من شكل الرقائق إلى الشكل الكروي. زاد هذا الابتكار بشكل ملحوظ من المتانة ومقاومة الكسر، مما أدى إلى ظهور أنابيب الحديد المطاوع كما نعرفها اليوم.
دور أنابيب الحديد المطاوع في النقل المائي
1. يجب مراقبة محتوى المغنيسيوم في الحديد المصهور بعد عملية التكوير بدقة. تحتوي أنابيب الحديد المطاوع من شركة Gangyi Pipe Industry عمومًا على نسبة من المغنيسيوم تتراوح بين 0.035% و0.060%، وهي نسبة معتدلة.
2. أثناء النقل المائي، قلل من وجود الأكاسيد في الخبث. يُحظر استخدام الخبث في الحديد المصهور المستخدم في صب وصلات أنابيب الحديد المطاوع. يُسرّع ذلك عملية الطلاء. أثناء عملية الصب، يجب التحكم بدقة في وجود الأكاسيد في جدار الأنبوب. أزل الخبث وتأكد من تجانس الطلاء بعد التشطيب لمنع تساقط المواد بسبب التسخين غير المتساوي أثناء صب الحديد المصهور.
3. أثناء إنتاج أنابيب الحديد المطاوع، يجب التحكم بدقة في كمية العناصر الأرضية النادرة لتقليل وجود الخبث. تحافظ شركة هونغفو لصناعة الأنابيب على محتوى أرضي نادر مُتحكم به يبلغ 2.7 كجم/طن.
4. أضف الكمية الصحيحة من مسحوق القالب لتقليل كمية السبائك المعدنية غير القابلة للانصهار في صب الحديد المصهور.
5. لتحسين نقاء النيتروجين، يجب الحفاظ على مستوى النيتروجين أعلى من 99.9% أثناء معالجة كروية أنابيب الحديد المطاوع.
6. درجة حرارة الحديد المصهور أثناء صب أنابيب الحديد المطاوع. تُعد درجة حرارة الحديد المصهور من أهم العوامل في إنتاج أنابيب الحديد المطاوع، وتختلف المتطلبات باختلاف أقطار الأنابيب. تنخفض درجة حرارة الحديد المصهور مع زيادة القطر.
توفر أنابيب الحديد المطاوع المزايا التالية للنقل المائي لمسافات طويلة:
1. نطاق واسع من الأقطار
من بين مواد الأنابيب الشائعة الاستخدام، تغطي أنابيب الحديد المطاوع نطاقًا واسعًا من الأقطار، مما يلبي المتطلبات المتنوعة لمشاريع النقل المائي لمسافات طويلة.
2. مقاومة فائقة للتآكل
تتمتع أنابيب الحديد المطاوع بحماية كاملة من المصنع. يُطلى الجزء الداخلي بملاط أسمنتي بتقنية الطرد المركزي، بينما يُرش الجزء الخارجي بطبقة من الزنك بكثافة 130 غرامًا للمتر المربع (DN100-1000) أو 200 غرام للمتر المربع (DN1100-2000). أما الطبقة النهائية فهي طلاء أسفلتي بسمك 70 ميكرون.
توفر الحماية الكاثودية وخصائص الشفاء الذاتي لطلاء الزنك حماية ممتازة لأنابيب الحديد المطاوع. يضمن ملاط الأسمنت الموجود في الجزء الداخلي نظافة ممتازة ومقاومة ممتازة للتآكل. في بيئات التربة شديدة التآكل، يمكن أيضًا استخدام خيارات حماية مُحسّنة من التآكل، مثل طلاء سبائك الزنك والألومنيوم. تتطلب الأنابيب الفولاذية حماية داخلية وخارجية من التآكل في موقع البناء. عادةً، تُعالج الطبقات الخارجية بثلاثة زيوت وقطعتين من القماش، بينما يُطلى الجزء الداخلي بطلاء مضاد للتآكل. كما يلزم استخدام أجهزة حماية كاثودية. وهذا لا يزيد التكاليف فحسب، بل يُطيل أيضًا مدة البناء.
3. مزايا واضحة لوصلات الأنابيب الصغيرة
في مشاريع نقل المياه لمسافات طويلة، تُغني وصلات أنابيب الحديد المطاوع (Pup Joints) ذات الأداء الممتاز في الانحراف الزاوي عن الحاجة إلى الكوع والتجهيزات الأخرى. يمكن تحويل خط الأنابيب بأكمله رأسيًا بمجرد تحويل كل فرع من فروع الأنابيب. علاوة على ذلك، يُمكنها استيعاب بعض الهبوطات الأرضية.
4. تركيب سريع للأنابيب
تُعتبر وصلات الأنابيب الصغيرة سهلة التركيب للغاية. على سبيل المثال، في مشروعي مصدر مياه لووماهو ومحطة المياه السطحية الثانية، تم تركيب ما معدله 14 أنبوبًا من الحديد المطاوع بقطر كبير (DN2000) (114 مترًا) يوميًا، بحد أقصى 20 أنبوبًا (163 مترًا).
يُعد وقت تركيب أنابيب الفولاذ الملحومة، وأنابيب البولي إيثيلين المصهور بالحرارة، وأنابيب PCCP أطول من وقت تركيب حلقات المطاط ذات الوصلات والمقابس لأنابيب الحديد المطاوع.
5. معدل تسرب منخفض في الوصلات
تستخدم مدينة طوكيو اليابانية أنابيب الحديد المطاوع الطاردة المركزية بشكل شبه حصري في شبكة إمدادات المياه، بمعدل اختراق يبلغ 98%. ويبلغ معدل تسرب شبكة إمدادات المياه هذه 3.3% فقط.
6. فعالية عالية من حيث التكلفة
لا تتطلب أنابيب الحديد المطاوع معالجة خاصة مضادة للتآكل، كما أن تركيبها السريع يقلل من وقت البناء. علاوة على ذلك، في ظروف التضاريس العادية، لا يتطلب الأمر تحضيرًا خاصًا للأساسات، مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة الإجمالية نسبيًا.
English
Español
بالعربية
تلفون .:
واتساب:
البريد الإلكتروني:
