يقيس مؤشر SDR سُمك جدار الأنبوب نسبةً إلى قطره. أما مؤشر PN فيشير إلى تصنيف الضغط عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. ويعتمد اختيار سُمك جدار الأنابيب المناسب لأنظمة PPR الصناعية على مطابقة مواصفات الأنابيب مع ظروف التشغيل، مثل درجة حرارة السائل وضغط الاندفاع.
لماذا لا يمكن استخدام SDR و PN بشكل متبادل
كثيراً ما يتعامل المهندسون مع SDR و PN على أنهما شيء واحد. لكنهما ليسا كذلك.
نسبة الأبعاد القياسية (SDR) هي هندسة. وهي نسبة القطر الخارجي إلى سمك الجدار (SDR = D/s). يشير انخفاض قيمة SDR إلى سمك أكبر للجدار بالنسبة لحجم الأنبوب.
PN (الضغط الاسمي) يُشير هذا إلى الأداء عند درجة حرارة مُحددة. ويُحدد أقصى ضغط بالبار يتحمله الأنبوب عند درجة حرارة 20 درجة مئوية لمدة خدمة تبلغ 50 عامًا. أنبوب PN20 PPR مُصمم لتحمل ضغط 20 بار عند درجة حرارة الغرفة فقط.
انخفاض نسبة قطر الأنبوب إلى قطره القياسي (SDR) يعني جدرانًا أكثر سمكًا وقدرة تحمل ضغط أعلى. يتحمل أنبوب ذو نسبة قطر أنبوب إلى قطر قياسي 6 ضغطًا أكبر من أنبوب ذو نسبة قطر أنبوب إلى قطر قياسي 11. لكن الضغط الاسمي (PN) يتغير بتغير درجة الحرارة بينما تبقى نسبة القطر إلى قطر الأنبوب ثابتة.
| فئة SDR | تصنيف PN | سمك الجدار | الاستخدام الصناعي الأساسي |
| SDR 11 | بي إن 10 | رفيع | نقل المياه الباردة، تصريف المياه بضغط منخفض |
| SDR 7.4 | PN16 | واسطة | هواء مضغوط، ماء ساخن معتدل |
| SDR 6 | بي إن 20 | سميك | الماء الساخن عالي الضغط، التبريد الصناعي |
| SDR 5 | PN25 | سميك للغاية | المعالجة الكيميائية، تغذية الغلايات |
ديسو دليل المقاسات والمواصفات يعرض هذا الجدول أبعاد أنابيب PPR عبر جميع فئات SDR.
الاختيار بناءً على ظروف التشغيل
تعتمد تصنيفات الكتالوج على افتراض درجة حرارة 20 درجة مئوية وتدفق ثابت. تعمل الأنظمة الصناعية بدرجة حرارة أعلى وتشهد ارتفاعات مفاجئة في الضغط لا تأخذها مواصفات الكتالوج في الحسبان.
خفض القدرة الحرارية
ال تصنيف ضغط الأنابيب PPR ينخفض الضغط مع ارتفاع درجة الحرارة. أنبوب PN20 مصمم لتحمل ضغط 20 بار عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، ينخفض ضغطه إلى 10.8 بار عند درجة حرارة 70 درجة مئوية. وعند درجة حرارة 80 درجة مئوية، لا يتحمل سوى ضغط 8 بار.
| درجة حرارة | السعة الفعلية PN20 | السعة الفعلية PN25 |
| 20 درجة مئوية | 20 بار | 25 بار |
| 60 درجة مئوية | 12.5 بار | 15.6 بار |
| 70 درجة مئوية | 10.8 بار | 13.5 بار |
| 80 درجة مئوية | 8.0 بار | 10.0 بار |
ضغط الارتفاع المفاجئ وظاهرة الطرق المائي
تُحدث المضخات الصناعية صدمة هيدروليكية أثناء بدء التشغيل وإغلاق الصمامات. قد يشهد نظام يعمل بضغط ثابت قدره 12 بار ارتفاعات مفاجئة تصل إلى 18 بار.
بالنسبة للأنظمة المعرضة لظاهرة الطرق المائي، أضف هامش أمان 50% عند اختيار SDR. يمتص أنبوب بلاستيكي عالي الضغط ذو SDR 6 أو SDR 5 الارتفاعات المفاجئة التي قد تتسبب في انفجار الجدران الرقيقة.
العوامل الكيميائية والميكانيكية
تؤدي المواد الكيميائية القوية إلى تآكل السطح الداخلي للأنابيب بمرور الوقت. توفر الجدران السميكة (انخفاض نسبة التآكل السطحي) هامشًا للتآكل يطيل عمر الخدمة في نقل المواد الكيميائية.
تساهم الاهتزازات والصدمات الخارجية أيضًا في تقليل نسبة قطر الأنبوب إلى قطره. كما تمنع الصلابة الإضافية التشوه الذي قد يتسبب في تشقق الأنابيب الرقيقة.
ديسو دليل اختيار التطبيق يتناول هذا القسم كيفية تأثير درجة الحرارة والضغط ونوع السائل على مواصفات أنابيب PPR.
أخطاء الاختيار الشائعة
عدم تطابق المكونات عبر فئات SDR
يؤدي تركيب وصلات PN10 على أنابيب PN20 إلى حدوث اختناق. يصبح الخط بأكمله الآن مصنفًا لتحمل ضغط PN10 لأن أضعف مكون هو الذي يحدد الحد الأقصى. تتعطل الوصلات أولًا، وغالبًا ما تنفجر تحت ضغط التشغيل العادي.
تحديد المنتج بواسطة رقم القطعة دون التحقق من درجة الحرارة
يبدو استخدام أنبوب SDR 11 (PN10) لتوفير الماء الساخن بشكل مستمر مناسبًا إذا كان ضغط التشغيل أقل من 10 بار. ولكن عند درجة حرارة 70 درجة مئوية، لا يتحمل هذا الأنبوب سوى ضغط يتراوح بين 5 و6 بار، مما يؤدي إلى تشققات مبكرة.
تطبيق معايير الانصهار القياسية على الأنابيب ذات الجدران السميكة
تتطلب الجدران السميكة أوقات تسخين أطول أثناء اللحام الانصهاري. يقوم الفنيون الذين يطبقون توقيت SDR 11 على أنابيب SDR 6 أو SDR 5 بإنشاء "لحامات باردة" حيث لا يصل المعدن إلى عمق الانصهار الكامل. تبدو هذه الوصلات مكتملة ظاهريًا، لكنها تتسرب تحت الضغط.
تجاهل التمدد الحراري في الأنظمة الساخنة
تتمدد الجدران الرقيقة بشكل أكبر تحت تأثير الحرارة. أنابيب PPR القياسية في الحلقات الساخنة تنثني في الخنادق، مما يُجهد الوصلات، ويتسبب في تشققات عند نقاط التوصيل. مدعم بالألياف يقلل SDR 7.4 من التوسع بمقدار 70% ويحافظ على الوضع.
دقة التصنيع وخبرة المشاريع لدى شركة ديسو
قامت شركة DESO بتوريد أنظمة PPR للمصانع الكيميائية وشبكات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وحلقات التبريد الصناعية وتغذية الغلايات عالية الضغط على مدى عقدين من الزمن.
يؤدي الإنتاج في المراحل الأدنى إلى ظهور "مناطق رقيقة" حيث يختلف سمك الجدار داخل الأنبوب نفسه. وتتعرض هذه المناطق الرقيقة للتلف أولاً لأن الجدار لا يتحمل الضغط المقنن في أرقّ أجزائه. أما نظام البثق الآلي من DESO باستخدام راتنج Borealis RA130E الخام، فيضمن الحفاظ على سمك الجدار ضمن معايير ISO 15874 على امتداد كل متر.
تُشحن مجموعة أجهزة SDR الكاملة، من SDR 11 إلى SDR 5، من مصدر واحد بجودة متسقة. مادة أنابيب PPR تختلف خصائص كل دفعة عن الأخرى. يقوم فريق الهندسة في شركة DESO بمراجعة مواصفات المشروع ويوصي بفئة SDR بناءً على درجة حرارة التشغيل والضغط ونوع السائل.
ماذا يعني هذا بالنسبة للمواصفات؟
يمثل SDR الأبعاد الهندسية. أما PN فيمثل سعة الضغط عند 20 درجة مئوية. وتؤثر درجة الحرارة على كليهما. عند اختيار أنابيب PPR الصناعية، يجب مطابقة فئة SDR مع درجة حرارة التشغيل، والارتفاعات المتوقعة في الضغط، والتعرض للمواد الكيميائية. ويحدد أضعف مكون في النظام الحد الأقصى لسعة الضغط لجميع المكونات المتصلة به.
