في شبكات نقل الموائع المضغوطة، اكتسبت تحويلة البولي إيثيلين بالانصهار الكهربائي مكانة محورية بفضل قدرتها على إنشاء وصلة متجانسة ومحكمة الإغلاق بالكامل. تستفيد هذه القطعة من موصل نحاسي لولبي داخل الجسم لتحويل التيار الكهربائي إلى حرارة متجانسة، وفي وقت قصير تذيب أنابيب PE100 وتوحدها في بيئة معزولة؛ وهي عملية لا تزيد فقط من مقاومة الحلقة للوصلة، بل تقلل أيضًا خطر التسرب والتآكل الموضعي إلى ما يقارب الصفر. فيما يلي نستعرض بصورة منهجية الجوانب التي يجب مراعاتها عند اختيار وتنفيذ تحويلة الانصهار الكهربائي.
طبيعة المادة وفئة الضغط
تُصنع أجسام تحويلات الانصهار الكهربائي من الجيل الجديد من ريزين PE100 RC مصنّف بنسبة 100%؛ وقد سجّل هذا المادة في اختبار نمو الشق البطيء وفق EN ISO 13479 زمن فشل يتجاوز 8000 ساعة، وبناءً عليه تُعد مقاومته طويلة الأمد في خطوط الغاز والمياه ذات ضغط تشغيل يصل إلى 16 بار مؤكدة. عادةً ما يُعتمد معدل القطر إلى السماكة (SDR) بقيم 11 أو 13.6 للحفاظ على توازن الوزن وبقاء معلمات اللحام ضمن المعايير.
المعايير المرجعية ومتطلبات ضبط الجودة
ISO 4427-3 / EN 12201-3: المواصفات البُعدية والتسامحات
ISO 8085-3: طريقة اللحام والحد المسموح للفراغات
ISO 1167: اختبار الضغط طويل الأمد (1000 ساعة)
GIS/PL2-4 (خاص بخطوط الغاز في المملكة المتحدة): متطلبات التتبع وترميز جهاز اللحام بالباركود
مقارنة طرق الربط الشائعة لأنابيب البولي إيثيلين
| الميزة الأساسية | الانصهار الكهربائي | اللحام بالمواجهة (بات-فيوجن) | الوصلة الميكانيكية |
|---|---|---|---|
| طاقة الإدخال | كهرباء منخفضة الجهد (شريحة تحكم) | تسخين مباشر بعنصر حراري | عزم شدّ المسامير فقط |
| الحاجة لمساحة عمل | دنيا؛ مناسب للصيانة فوق السطح | كبيرة؛ تتطلب فكّ تثبيت | متوسطة |
| الأقطار الممكنة | 20–630 مم (حتى 1200 مم في نماذج خاصة) | 63–1200 مم | 20–315 مم |
| ربط أنابيب غير متساوية القطر | بواسطة تحويلة انصهار كهربائي | يتطلب مخرطة/تجهيز سطحي | محدود |
| اختبار التسرب بعد التركيب | ضغط هواء/ماء + مسح باركود | ضغط هواء/ماء | ضغط هواء/ماء |
| تتبّع البيانات | نعم (رقم تسلسلي، تاريخ، معلمات اللحام) | لا | لا |
المجال البُعدي ومعلمات اللحام المتعارف عليها
| قطر الدخول × الخروج (مم) | SDR | زمن التسخين (ثانية) | زمن التبريد (دقيقة) | أقصى ضغط تشغيل (بار) |
|---|---|---|---|---|
| 63 × 50 | 11 | 45 | 3 | 16 |
| 90 × 63 | 11 | 65 | 4 | 16 |
| 160 × 110 | 11 | 110 | 6 | 10 |
| 250 × 200 | 13.6 | 200 | 10 | 10 |
| 400 × 315 | 13.6 | 310 | 18 | 6 |
(تم استخراج البيانات من بروتوكولات اختبار لشركات تفتيش طرف ثالث وقد تختلف قليلًا حسب المُصنِّع).
متطلبات تهيئة السطح والتجميع
- كشط دقيق: يجب إزالة ما لا يقل عن 0.2 مم من الطبقة المؤكسدة بأداة كشط قياسية لضمان تلامس فعّال.
- المحاذاة المحورية: خطأ عدم التطابق الذي يتجاوز 1% من القطر الاسمي يولد إجهاد قصّ متبقّي ويجب تعويضه بمشبك محاذاة.
- الترميز الآلي: تحتوي معظم التحويلات على باركود ISO-13950؛ يكفي أن يمسح المشغّل الباركود ليضبط جهاز اللحام التيار والزمن تلقائيًا.
- الفحص بعد اللحام: يجب أن تبرز حلقة مؤشر الانصهار بشكل متجانس؛ تغيّر اللون المحترق أو غير المتجانس يدل على حرارة زائدة.
اعتبارات تشغيلية في خطوط الغاز والمياه
- نطاق درجة حرارة الوسط المحيط: −10 إلى +40 °م؛ في درجات أدنى يجب استخدام صندوق تدفئة أو خيمة حرارية.
- نبضات الضغط: في خطوط الغاز ذات تغيّر الضغط المفاجئ يُنصح باستخدام حلقات تثبيت من الفولاذ المقاوم للصدأ (Restraint Ring).
- غسل داخل الأنبوب: بعد الوصل، تُجرى عملية التنظيف بمحلول كلور 1% أو نيتروجين جاف—بحسب المائع—لمنع عودة الملوثات إلى منطقة الانصهار.
العوامل المؤثرة في طول العمر التشغيلي
- كثافة الريزين والوزن الجزيئي: تُحقق أعلى مقاومة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي (ESCR) في درجات PE100 ثنائية النمط (bimodal).
- جودة اللفّ النحاسي: قطر السلك وتجانس خطوة اللف يؤثران مباشرة في تجانس الحرارة؛ يسمح المعيار بتغيّر مقطع لا يتجاوز ±5%.
- إدارة بيانات اللحام: حفظ ملف السجل لكل وصلة يتيح التتبع وتحليل الأعطال المحتملة، وهو مطلب تعاقدي للمشاريع الحسّاسة.
تطبيقات تتجاوز تقليل القطر
مع أن الهدف الأول لهذه التحويلات هو إنقاص قطر الأنبوب ومواءمته مع تجهيزات المصبّ، إلا أنها تُستخدم أيضًا كقوابض متعددة الأقطار في خطوط فروع المجمعات البتروكيميائية، وأنظمة الري بالضغط، وشبكات مكافحة الحريق، وحتى دوائر تبريد الطاقة الجوفحرارية. إن الجمع بين مرونة PE ومقاومته الكيميائية مع الإحكام الموثوق يقلل إلى الحد الأدنى خطر تسرب الموائع الأكّالة أو الحاملة للطاقة.
توصيات الصيانة والفحص الدوري
- مرة كل عام، تُفحص الوصلات المعرّضة مباشرة للأشعة فوق البنفسجية بكاميرا تصوير حراري لتحديد البقع الساخنة غير المتجانسة.
- في خطوط الغاز الحضرية، يُقترح اختبار ضغط لمدة 90 دقيقة بعد خمس سنوات من التشغيل للتأكد من ألا يزيد هبوط الضغط عن 0.25 بار.
- لخطوط الري، يزيل الغسل سنويًا بماء بدرجة 40 °م ومنظف متعادل طبقة البيوفيلم ويحافظ على ثبات انتقال الحرارة.
سلسلة الإمداد والتغليف
تُورَّد التحويلات عادةً في أغلفة بولي إيثيلين وعلب متعددة الطبقات مع مجفف سيليكا جل. وعلى كل قطعة—إضافة إلى الباركود—تُوسم معلومات مثل القطر وSDR وكود تتبع المادة الأولية وتاريخ الإنتاج بوسم ليزري لضمان التعامل دون أخطاء في المخزن وموقع المشروع.
المنظور البيئي
يسهم استخدام PE100—القابل لإعادة التدوير حتى أربع مرات عبر إعادة التحبيب—في خفض البصمة الكربونية للمشروع. إضافة إلى ذلك، فإن عمر الخدمة المحسوب البالغ 50 عامًا يلغي الحاجة إلى الاستبدال المبكر ويحدّ من نفايات البلاستيك في الشبكات تحت الأرض.
بصفتها إحدى المورّدين الرسميين لتحويلات الانصهار الكهربائي، توفّر «تمام بها» هذه المنتجات ضمن طيف واسع من الأقطار وقيم SDR مع شهادة أصالة وسجل إلكتروني لاختبارات اللحام. وللمشاريع في دول الخليج والدول المجاورة، يمكن للمشترين أيضًا طلب عروض من موزعين معتمدين آخرين—بحسب سياسة المشروع—والتحقق من مطابقة البضائع للمعايير المذكورة أعلاه.
