وصلات بولي إيثيلين فلنجية

تعدّ الوصلات الفلنجية من البولي إيثيلين ركناً أساسياً في نقل الموائع المضغوطة، ولا سيّما عند الأقطار المتوسطة والكبيرة، حيث لا تعود الوصلات الدائمة (اللحام بالمواجهة أو الإلكتروفيوژن) أو الملولبة كافية، وتصبح الحاجة إلى الوصول الدوري لأغراض الصيانة أو استبدال المعدات أو تغيير ترتيب الشبكة أمراً ضرورياً. يتكوّن البناء الأساسي من عنصرين رئيسيين: طرف ستب أو مُحوِّل فلنج من البولي إيثيلين وحلقة داعمة فولاذية مثقّبة تنقل بواسطة المسامير والصواميل قوة ضغط متجانسة إلى الحشية. يوفّر هذا التصميم إحكاماً من مستوى عالٍ مع سهولة الفك في آنٍ معاً؛ وهي ميزة تعتمد عليها خطوط مياه الشرب، ومياه الصرف المضخوخة، واللباب المعدني، وكذلك حلقات التسخين والتبريد في الصناعات المعالِجة.

المزايا الفنية والاقتصادية

١. إحكام ثابت تحت دورات الضغط
لأن معامل مرونة البولي إيثيلين أقل من الفولاذ، فإنه يبدي قدراً يسيراً من الزحف بعد شدّ المسامير؛ ومع ذلك، فإن اقتران الحلقة المعدنية الصلبة مع حشية مناسبة (EPDM للمياه، NBR للهيدروكربونات، PTFE للمواد الأكّالة) يُبقي سطح التلامس تحت إجهاد ضاغط ثابت. هذه الخاصية تكبح التسرب حتى مع الصدمات الهيدروليكية المفاجئة ودورات تشغيل/إيقاف المضخات.

٢. مواءمة كيميائية متفوقة
يقاوم جسم البولي إيثيلين الكلور الحر، والأحماض العضوية والمعدنية المخففة، والمحاليل الملحية، وطيفاً واسعاً من الوقود. لذلك يمكن للوصلة الفلنجية من HDPE أن تعمل كنقطة انتقال آمنة بين شبكات HDPE ومعدات من فولاذ لا يصدأ أو حديد دكتايل أو UPVC أو GRP من دون قلق من التآكل الغلفاني.

٣. تحمّل الإجهادات الميكانيكية والحرارية
تتحمّل أطراف الـStub ذات الرتبة SDR11 حتى SDR17 وفق ISO 4427-1 ضغوطاً مسموحة من 8 إلى 16 بار عند 20 °C. ومع ارتفاع الحرارة (مثلاً 40 °C) ينخفض الضغط المسموح بنحو 20%؛ إلا أنّ الحلقة الفولاذية الخلفية تعوّض هذا النقص في الصلابة وتمنع تَفَتُّح الفوهة.

٤. سهولة الفك والتفتيش
في محطات خفض ضغط الغاز أو ضخّ المياه، يكون تفقد الصمامات دورياً. تسمح الوصلة الفلنجية بسحب الصمام أو المضخة بعد فكّ عدة صواميل فقط ثم إعادتها إلى الخدمة بعد الإصلاح، بينما يتطلب اللحام بالمواجهة قطع الأنبوب وإعادة اللحام.

تصنيف المكوّنات والمعايير

جزء الوصلة	المواد الشائعة	المعيار البُعدي	رتبة الضغط (بار)
طرف Stub قصير	PE100، SDR11 أو 13.6	ISO 9623 / EN 1092-3	PN10 – PN16
حلقة داعمة	فولاذ كربوني ST37 مطلي إيبوكسي أو فولاذ لا يصدأ 304/316	EN 1092-1 (النوع 02) أو ANSI B16.5 (Class 150)	بحسب سماكة الحلقة، حتى PN25
حشية مستوية	EPDM، NBR، PTFE	EN 1514-1 / ASME B16.21	وفق السائل والحرارة
مسامير وصواميل	مجلفنة بالغمس الساخن فئة 8.8 أو ستانلس A2-70	ISO 4017 / ASTM A193	العزم حسب القطر

اختيار رتبة الفلنج

يجب أن تطابق رتبة الفلنج الفولاذي ضغط التصميم على الأقل. فمثلاً في شبكة مياه حضرية PN10 يُنصَح باستخدام حلقة ANSI Class 150 لأنها تتحمل ما يعادل 19 بار عند 20 °C وتؤمّن هامش أمان كافياً. وفي مشاريع نقل اللباب ذات ضربات ضغط أعلى تُستخدم حلقات Class 300 أو PN25.

طريقة التركيب خطوة بخطوة

• قصّ الأنبوب وتجهيزه: يجب أن يكون رأس الأنبوب عمودياً على المحور وخالياً من النتوءات. يزيل الكاشط طبقة الأكسيد من السطح الخارجي ويحسن جودة لحام الطرف.
• لحام الطرف بالمواجهة: حرارة السخان 220 ± 10 °C وضغط اللحام 0.15 N/mm² شائعان لـPE100. تعتمد أزمنة التسخين والتبريد على السماكة؛ مثلاً لقطر 225 مم يكفي تسخين 14 ثانية وتثبيت ضغط 6 دقائق.
• تركيب الحلقة والحشية: بعد التبريد التام، تُركَّب الحلقة الفولاذية خلف شفة الطرف. تُوسَّط الحشية المستوية على وجه الفلنج المقابل من دون تجاعيد.
• شدّ المسامير بنمط تبادلي (صليبي): يُطبَّق العزم على ثلاث مراحل: 30% ثم 60% ثم 100% من القيمة النهائية الموصى بها. يبيّن الجدول التالي قيماً مرجعية لمياه عند 20 °C.

قطر المسمار (مم)	العزم النهائي (N·m) للحلقة الفولاذية/حشية EPDM
M12	35
M16	80
M20	160
M24	270
M27	400

• اختبار الضغط: يُجرى اختبار هيدروستاتيكي بقيمة 1.5× ضغط التشغيل لمدة لا تقل عن 30 دقيقة. أي هبوط في الضغط يدل على تسرب أو وصلات رخوة يجب معالجتها قبل التشغيل.

ملاحظات التصميم والتشغيل

• استقامة الخط: انحراف زاوي يتجاوز 1.5° يفرض إجهاداً كبيراً على الحشية ويقلّل عمر الإحكام. في الخطوط المدفونة يُنصح بكتلة خرسانية مانعة (Thrust Block) قرب تغيّر الاتجاه بجوار الفلنج.
• تعويض التمدد الطولي: معامل التمدد الحراري للبولي إيثيلين (0.19 مم/م·°C) أكبر بثماني مرات من الفولاذ. في الأنابيب الطويلة التي يكون أحد طرفيها بفلنج والطرف الآخر بلا وصلة انزلاقية، يجب اعتماد حلقة تمدد أو قوس أنبوبي كي لا تُنقل الإجهادات إلى المسامير.
• اختيار الحشية: فوق 60 °C تتراجع كفاءة EPDM وNBR؛ وتكون حشيات PTFE أو الغرافيت المقوّى مناسبة.
• مفتاح عزم دوري: في الخطوط ذات الدورات الحرارية القاسية (مثل رشاشات ماء ساخن/بارد) يُستحسن فحص عزم المسامير كل ستة أشهر لتعويض أثر الزحف.

تطبيقات بارزة

• محطات ضخّ المياه في المدن: ربط مانيڤولد فولاذي بمجمّع من HDPE بفلنج PN16 وقطر 315 مم.
• وحدات تحلية مياه البحر: وصل خط شفط HDPE بقطر Ø630 مم بمضخة طرد مركزي من سوبر دوبلكس مع حلقة Class 300 وحشية PTFE.
• حزم ترشيح الريّ بالرش: محوّل فلنج ميكانيكي SDR17 مع O-Ring من NBR لسرعة النقل في الحقل.
• نقل لُباب المخلفات التعدينية: أنبوب HDPE مقاوم للتآكل بقطر Ø450 مم موصول بأنبوب فولاذي مدرّع عبر طرف Stub طويل وحلقة سميكة معزَّزة.

المصطلحات والأسماء الشائعة في السوق

• فلنج لحام قصير/طويل (Stub End Short/Long): يُنصح بالنوع الطويل للضغوط الأعلى والأقطار الكبيرة بسبب طول فوهته.
• حلقة داعمة (Backing Ring): حلقة فولاذية مثقّبة؛ تُعرف في لغة الورش أيضاً باسم «گردبر».
• فلنج لاب جوينت (Lap Joint): تركيب طرف بولي إيثيلين مع حلقة حرة تنزلق عليه؛ يساعد على تقليل الإجهاد في المشاريع ذات تغيّر الاتجاه المتكرر.
• محوّل فلنج ميكانيكي (Mechanical Flange Adaptor): جسم بولي إيثيلين مزوّد ببوش وO-Ring يثبت على الأنبوب من دون لحام؛ خيار شائع في ريّ المزارع لسرعة التركيب.

ختاماً، تُقدّم «تمام بها»—بوصفها مورّداً موثوقاً لوصلات HDPE الفلنجية وفق المعايير الدولية—تشكيلة واسعة من أطراف الـStub والحلقات الكربونية والستانلس والحشيات المتخصصة والمسامير المطلية ضمن الأقطار من 63 حتى 1200 مم. ومع تركيز العلامة على السعر التنافسي والتسليم السريع لمشاريع دول الخليج والشرق الأوسط وشمال أفريقيا، يمكن للعملاء أيضاً شراء منتجات مماثلة من مُصنّعين محلّيين موثوقين، وفريق «تمام بها» الفني جاهز للمقارنة الفنية والإرشاد لاختيار الأنسب لمشاريعكم.