جدول الأقطار الداخلية لأنابيب الحديد المرن

يحدد القطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن (DI pipe) مساحة التدفق المتاحة، ويُعد بُعداً مهماً لإجراء الحسابات الهيدروليكية وتحديد سرعة التدفق وفقد الضغط وتصميم الوصلات. ومع ذلك، فإن القطر الداخلي الفعلي لا يطابق دائماً الحجم الاسمي للأنبوب.
بالنسبة لأنابيب الحديد المرن المصنعة وفقاً للمواصفة AWWA C150/A21.51، يعتمد القطر الداخلي بشكل أساسي على القطر الخارجي، وسُمك جدار الأنبوب، وفئة الضغط أو السُمك، ونوع وسُمك البطانة الداخلية. وتُظهر بيانات الأبعاد المنشورة في المواصفة AWWA C151 أن فئات الجدران المختلفة قد تؤدي إلى أقطار داخلية متفاوتة لنفس الحجم الاسمي للأنبوب.
يوفر هذا الجدول الخاص بالقطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن أبعاداً مرجعية شائعة الاستخدام (بالبوصة والمليمتر)، ويوضح كيفية حساب القطر الداخلي عند تحديد فئة معينة للأنبوب أو نوع محدد للبطانة.


جدول القطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن

يستخدم الجدول التالي أبعاداً نموذجية لأنابيب الحديد المرن استناداً إلى بيانات الأبعاد الواردة في المواصفة AWWA C151/A21.51. وقد تم حساب قيم القطر الداخلي بناءً على القطر الخارجي وسُمك الجدار المذكورين؛ وتُستخدم هذه القيم كمرجع للأبعاد، ولا تُعد بديلاً عن بيانات الأبعاد المعتمدة من الشركة المصنعة.

Size	Class	Nominal Thickness (in)	UNL (in)	CL (in)	DCL (in)
3"	350	0.25	3.46	3.34	3.21
3"	51	0.25	3.46	3.34	3.21
3"	52	0.28	3.4	3.28	3.15
3"	53	0.31	3.34	3.22	3.09
3"	54	0.34	3.28	3.16	3.03
3"	55	0.37	3.22	3.1	2.97
3"	56	0.4	3.16	3.04	2.91
4"	350	0.25	4.3	4.18	4.05
4"	51	0.26	4.28	4.16	4.03
4"	52	0.29	4.22	4.1	3.97
4"	53	0.32	4.16	4.04	3.91
4"	54	0.35	4.1	3.98	3.85
4"	55	0.38	4.04	3.92	3.79
4"	56	0.41	3.98	3.86	3.73
6"	350	0.25	6.4	6.28	6.15
6"	50	0.25	6.4	6.28	6.15
6"	51	0.28	6.34	6.22	6.09
6"	52	0.31	6.28	6.16	6.03
6"	53	0.34	6.22	6.1	5.97
6"	54	0.37	6.16	6.04	5.91
6"	55	0.4	6.1	5.98	5.85
6"	56	0.43	6.04	5.92	5.79
8"	350	0.25	8.55	8.43	8.3
8"	50	0.27	8.51	8.39	8.26
8"	51	0.3	8.45	8.33	8.2
8"	52	0.33	8.39	8.27	8.14
8"	53	0.36	8.33	8.21	8.08
8"	54	0.39	8.27	8.15	8.02
8"	55	0.42	8.21	8.09	7.96
8"	56	0.45	8.15	8.03	7.9
10"	350	0.26	10.58	10.46	10.33
10"	50	0.29	10.52	10.4	10.27
10"	51	0.32	10.46	10.34	10.21
10"	52	0.35	10.4	10.28	10.15
10"	53	0.38	10.34	10.22	10.09
10"	54	0.41	10.28	10.16	10.03
10"	55	0.44	10.22	10.1	9.97
10"	56	0.47	10.16	10.04	9.91

ملاحظات:
UNL = غير مبطنة
CL = مبطنة بالأسمنت
DCL = مبطنة بطبقة مزدوجة من الأسمنت
الأبعاد بالبوصة.
الفئة 350 مدرجة بشكل منفصل عن فئات السماكة (50–56) في الجدول المصدري.

كيفية حساب القطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن (Ductile Iron Pipe)؟
بالنسبة للأنابيب غير المبطنة، تكون المعادلة الأساسية كالتالي:
القطر الداخلي (ID) = القطر الخارجي (OD) - (2 × سُمك الجدار)
على سبيل المثال، أنبوب من الحديد المرن بمقاس اسمي 12 بوصة، وقطر خارجي 13.20 بوصة، وسُمك جدار 0.28 بوصة، يكون القطر الداخلي التقريبي لجسم الأنبوب هو:
القطر الداخلي = 13.20 - (2 × 0.28) = 12.64 بوصة
تُعد هذه الحسبة مفيدة لإجراء فحص سريع للأبعاد.
ومع ذلك، لا ينبغي استخدامها بشكل مطلق (دون مراعاة التفاصيل) للأنابيب المبطنة؛ إذ تشغل البطانات الداخلية (مثل الملاط الأسمنتي أو غيره) حيزاً من القطر الداخلي، مما يجعل الفتحة الصافية الفعلية أصغر من القطر الداخلي المحسوب للأنابيب غير المبطنة.

القطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن مقابل المقاس الاسمي للأنبوب
من الأخطاء الشائعة عند اختيار أنابيب الحديد المرن افتراض أن المقاس الاسمي يساوي القطر الداخلي الفعلي.
على سبيل المثال، الأنبوب المصنف اسمياً بمقاس 12 بوصة لا يمتلك بالضرورة قطراً داخلياً فعلياً قدره 12.00 بوصة؛ إذ يمكن أن يختلف القطر الداخلي الصافي بناءً على سُمك الجدار ونوع البطانة.
وتكتسب هذه التفرقة أهمية عند حساب:
سرعة التدفق
مساحة المقطع العرضي للتدفق
فاقد الاحتكاك
متطلبات المضخات
السعة الهيدروليكية
متطلبات التنظيف الداخلي (باستخدام كاشطات الأنابيب أو الـ "Pigging")
الخلوص (المساحة المتاحة) للمعدات الداخلية
الوصلات مع خطوط الأنابيب القائمة
عند إجراء الحسابات الهيدروليكية، ينبغي على المهندسين استخدام القطر الداخلي الفعلي أو المحدد بدلاً من الاعتماد فقط على المقاس الاسمي.

لماذا يتغير القطر الداخلي لأنابيب الحديد المرن؟
سُمك جدار الأنبوب
يؤدي زيادة سُمك جدار الأنبوب إلى تقليل الفتحة الداخلية في حال ثبات القطر الخارجي.
زيادة سُمك الجدار ← قطر داخلي أصغر
نقصان سُمك الجدار ← قطر داخلي أكبر
تتضمن المواصفة القياسية AWWA C151 نهجين للتصنيف: تصنيف الضغط (pressure-class) وتصنيف السُمك الخاص (special-thickness-class)؛ ولذا يمكن أن يكون للمقاس الاسمي الواحد للأنبوب عدة خيارات لسُمك الجدار.

تصنيف الضغط أو السُمك
عادةً لا يتم تحديد مواصفات أنابيب الحديد المرن باستخدام نظام "الجدول" (Schedule) الشائع استخدامه مع الأنابيب الفولاذية.
وبناءً على المعيار المطبق ومواصفات المشروع، قد يتم تحديد أنابيب الحديد المرن وفقاً لتصنيف الضغط أو تصنيف السُمك.
ولهذا السبب، لا ينبغي اعتبار مصطلحات مثل "أنبوب حديد مرن من فئة Schedule 20" مكافئة تلقائياً لتصنيف "Schedule" المستخدم مع أنابيب الصلب الكربوني. البطانة الداخلية
تستخدم العديد من أنابيب المياه المصنوعة من الحديد الدكتايل (الحديد المرن) بطانة داخلية؛ حيث تؤدي سماكة هذه البطانة إلى تقليل مساحة الفتحة الصافية المتاحة.
على سبيل المثال، قد تتضمن البيانات الفنية للأبعاد الصادرة عن الشركة المصنعة أقطاراً داخلية مختلفة للحالات غير المبطنة ولتكوينات مختلفة من بطانات الملاط الأسمنتي. وتُظهر بيانات الأبعاد الخاصة بشركة "McWane" -على وجه التحديد- قيماً منفصلة للقطر الداخلي لكل من الأنابيب غير المبطنة، والأنابيب المبطنة بالأسمنت القياسي، والأنابيب المبطنة بطبقة مزدوجة من الأسمنت.


القطر الداخلي ومساحة التدفق لأنابيب الحديد الدكتايل
يرتبط القطر الداخلي ارتباطاً مباشراً بمساحة التدفق الداخلية.
بالنسبة للأنبوب الدائري:
A = πD² / 4
حيث:
A = مساحة التدفق الداخلية
D = القطر الداخلي الفعلي
π = 3.1416 تقريباً
ونظراً لأن القطر يُرفع إلى الأس الثاني (مُربّع) في المعادلة، فإن أي تغيير -حتى وإن كان صغيراً نسبياً- في القطر الداخلي يمكن أن يؤثر على مساحة التدفق المحسوبة.

على سبيل المثال، عند استخدام قطر داخلي تقريبي يبلغ 12.64 بوصة:
A ≈ π × 12.64² / 4
ينتج عن ذلك مساحة داخلية تبلغ حوالي 125.5 بوصة مربعة، وذلك قبل احتساب أي انخفاض إضافي ناتج عن وجود بطانة داخلية.
لأغراض التصميم الهيدروليكي التفصيلي، يجب استخدام القطر الداخلي المعتمد والمحدد لتصميم الأنبوب المعني.


الشركة المصنعة لأنابيب الحديد الدكتايل
توفر شركة "Baowi Steel" أنابيب الحديد الدكتايل المخصصة لتطبيقات نقل المياه، ومياه الصرف الصحي، ومشاريع البنية التحتية.
يمكننا تزويدكم ببيانات الأبعاد، ومواصفات الأنابيب، وخيارات المنتجات بما يتوافق مع متطلبات المشروع والمعايير المعمول بها.
إذا كنتم بحاجة إلى جدول يوضح الأقطار الداخلية لأنابيب الحديد الدكتايل وفقاً لمعيار معين، أو فئة ضغط محددة، أو نطاق أحجام معين، فيرجى التواصل مع شركة "Baowi Steel" للحصول على بيانات تفصيلية حول الأبعاد.


المزيد من المقالات ذات الصلة

Ductile Iron Pipe Size Chart and Specifications