كيف يتم احتساب تمدد الأنبوب في انظمة السباكة

التمدد والانكماش الحراري هما خاصيّة مشتركة بين جميع المواد التي تُصنع منها الأنابيب. فعندما ترتفع أو تنخفض درجة حرارة الماء او درجة الحرارة الخارجية، يتغير طول الأنبوب تبعًا لذلك. وكلما طالت المدة، كان التغير في الطول أكبر وأكثر وضوحًا.

قد يؤدي عدم احتساب مقدار التمدد والانكماش أثناء تصميم نظام السباكة إلى خلق إجهاد كبير على الأنابيب والوصلات. ومع مرور الوقت، قد يتسبب هذا الإجهاد في إضعاف الأنبوب والوصلات، مما يؤدي إلى حدوث تسربات، والحاجة إلى إصلاح الأنبوب بعد مدة قصيرة من تركيبه.                                                             

ولكن يمكن بسهولة منع خطر التمدد الحراري والانكماش باستخدام حلقات وتعديلات التمدد.

ما سبب فعالية حلقات وتعديلات التمدد 

نظراً لمرونة أنابيب CPVC فأنه يمكن أن يتم ثنيها بأمان بدرجات محددة دون حدوث أي تلف. وتستفيد حلقات وتعديلات التمدد من هذه المرونة وتسمح للأنابيب بالحركة ضمن النظام مع الحدّ من الإجهاد الناشئ عن التمدد.

كيفية تنفيذ حلقات وتعديلات التمدد الحراري

سوف يتعرض خط الأنبوب لتفاوت في درجات الحرارة؛ وبعبارة أخرى، فإن الأنبوب سوف يتعرض لفروق كبيرة بين مستويات البرودة والسخونة بدايةً من التركيب وطوال فترة استعماله. وإذا كان التغير في درجة الحرارة أكثر من درجة مئوية، فإن نظام أنابيب المياه يجب أن يتضمن حلقات وتعديلات التمدد الحراري.

توجد أربع حلول للتغلب على الإجهاد الناشئ عن التمدد بحسب ظروف كل خط: 

1. حلقات التمدد.
2. تحويلات جانبية للتمدد.
3. تغييرات الاتجاه.
4. وصلات التمدد.

حلقات التمدد

تعد حلقات تمدد الأنابيب هي الخيار المفضل لمعظم السباكين.

• يتم تكوين شكل "U" في نصف مسافة التمديدة المراد معالجتها، ويتم تثبيت المثبتة (اللقطة) الوسطية ومنعها من الحركة.
• ويتم تعليق كل جانب من خط الأنبوب المتجه ناحية الشكل "U" باستخدام مشبك (لقطة) يسمح بالحركة، مما يسمح للأنبوب بالتحرك إلى الخلف وإلى الأمام.

عند التغير في طول الأنبوب، تضيق الفتحة على شكل "U" أو تتسع حسب الحاجة. كما يصبح جانبي الشكل "U" مرنين بشكل كافي للسماح بهذه الحركة. ويتمّ تحديد ابعاد الحلقة والمشابك بحسب طول التمديدات. 

في الرسوم المتحركة أعلاه، يمثل (L ) الطول الإجمالي للحلقة، وتمثل (2/5L) المسافة من الانبوب الى رأس الحلقة، وتمثل (1/5L) المسافة من زاوية الحلقة الى المشبك (اللقطة).

تحويلات جانبية للتمدد

تُستخدم التحويلات الجانبية للتمدد عند الحاجة لتجنب الاجزاء الثابتة في البناء كالعواميد والجسور عند التمديد. وعند تمدد الأنبوب، تندفع  الاكواع العلوية والسفلية للداخل، مما يؤدي مثلاً إلى تحرك زوايا الأنبوب العلوية إلى الجهة اليمنى عند التمدد، وإلى الجهة اليسرى في حالة الانكماش.

في الصورة المبينة أعلاه، تمثل L الطول الإجمالي للتحويلة الجانبية وهي المسافة بين المشابك (اللقطات) من جانب إلى الجانب المعاكس. وتمثل (1/4L) المسافة من المشبك إلى أقرب كوع. وتمثل (1/2L) طول القسم العمودي من الحلقة.

التغييرات في الاتجاه

تحتوي جميع أنظمة الأنابيب تغييرات في الاتجاه، والتي يمكن أن تستخدم أيضًا كحلقة تمدد. ففي نهاية خط الأنبوب، يسمح كوع الزاوية والخط المجاور ببعض الحركة.

باستخدام الصورة أعلاه ، فإن L تمثل المسافة من الكوع إلى المشبك (اللقطة).

وصلة التمدد

غالبًا ما تستخدم هذه الآلية في الأماكن الضيقة أو المغلقة؛ حيث من الصعب تركيب حلقة التمدد. تعمل وصلات التمدد كأداة لامتصاص الصدمات، فإنها تسمح للأنبوب بالتحرك بحرية وعدم تسريب المياه خلال الحركة. لكن هي خيار أكثر كلفة وغالبًا ما يُستخدم باعتباره حلاً أخيرًا.

أفضل ممارسات التعاطي مع التمدد

من المهم اتباع أفضل الممارسات عند السماح بالتمدد الحراري والانكماش، والتي تتضمن:

• تركيب حلقات التمدد مع أنابيب مستقيمة وأكواع 90 درجة، والتي يتم لحامها معًا باستخدام مادة التلحيم solvent cement.
• تجنب تقييد الحركة الطبيعية للأنبوب باتجاه التمدد والانكماش.
• اترك دائمًا فراغًا مناسبًا بين الأكواع والمشابك.
• ارجع دائمًا إلى القوانين المحلية وتعليمات الشركة المصنعة.

أحتساب أبعاد حلقة التمدد لنظام السباكة 

حاسبة تمدد أنابيب فلوڠارد  CPVC عبارة عن أداة مجانية لمساعدة عمّال السباكة في حساب التمدد الطولي للأنبوب والحصول على الأبعاد المطلوبة لحلقة التمدد. انقر أدناه للوصول إلى الحاسبة.

للأسئلة أو لمعرفة المزيد حول أنابيب ووصلات فلوڠارد ، يرجى الاتصال بأحد مستشاري أنظمة الأنابيب لدينا.