صفائح أنابيب فولاذية مطروقة لمبادل حراري
في حسابات تصميم المبادلات الحرارية ذات الألواح الأنبوبية الثابتة، إذا لم يكن الإجهاد المحوري للغلاف، أو الإجهاد المحوري لأنبوب التبادل الحراري، أو قوة الشد بين أنبوب التبادل الحراري واللوح الأنبوبي كافيًا لتلبية متطلبات المتانة (أو الاستقرار)، يصبح من الضروري تركيب وصلة تمدد. في بعض الحالات، وبعد تحديد سُمك اللوح الأنبوبي، قد لا تكون متانته كافية بدون وصلة تمدد. مع ذلك، بإضافة وصلة تمدد، قد يُصبح سُمك اللوح الأنبوبي كافيًا لتلبية المتطلبات. في مثل هذه الحالات، يجب أن يستند قرار تركيب وصلة التمدد إلى تقييم شامل لاستهلاك المواد، وصعوبة التصنيع، والسلامة، والجدوى الاقتصادية.
يُعدّ وصل التمدد على شكل حرف U النوع الأكثر شيوعًا في المبادلات الحرارية ذات الألواح الأنبوبية الثابتة، فهو يتميز بصغر حجمه وبساطة تركيبه، فضلًا عن خصائصه التعويضية الجيدة وفعاليته من حيث التكلفة. ومع ازدياد حجم المعدات الكيميائية ومحطات الطاقة، ازدادت أقطار الألواح الأنبوبية، حيث شاع استخدام أقطار تتراوح بين 4 و5 أمتار. وتتميز الألواح الأنبوبية الكبيرة بوجود عدد كبير من الثقوب الصغيرة والعميقة المتراصة بكثافة، والتي تتطلب دقة عالية ونظافة فائقة.
تُستخدم صفائح الأنابيب على نطاق واسع في العديد من الصناعات، مثل المبادلات الحرارية الأنبوبية، والغلايات، وأوعية الضغط، والتوربينات، وأنظمة التكييف المركزي الكبيرة. وتُستخدم بشكل أساسي لدعم وتثبيت الأنابيب في الحاويات الكيميائية، مثل المبادلات الحرارية الأنبوبية، وأوعية الضغط، والغلايات، والمكثفات، وأنظمة التكييف المركزي، والمبخرات، ومحطات تحلية مياه البحر. ولا توفر المادة المعدنية لصفائح الأنابيب صلابة عالية فحسب، بل توفر أيضًا خصائص توصيل حراري ممتازة.
أثناء تصنيع المبادلات الحرارية الأنبوبية، تُجرى عملية لحام صفيحة الأنابيب والأنابيب عادةً باستخدام اللحام القوسي المعدني المحمي يدويًا، مما يؤدي إلى ظهور عيوب في شكل اللحام، مثل التجاويف والمسامات والشوائب، بالإضافة إلى عدم انتظام توزيع إجهادات اللحام. عند الاستخدام، تتلامس أجزاء صفيحة الأنابيب عادةً مع مياه التبريد الصناعية، مما قد يُسبب تآكل صفيحة الأنابيب واللحامات نتيجةً للشوائب والأملاح والغازات والكائنات الدقيقة الموجودة في مياه التبريد الصناعية - وهذا ما يُعرف بالتآكل الكهروكيميائي.
تشير الأبحاث إلى أن المياه الصناعية، سواء كانت عذبة أو مالحة، تحتوي على أيونات متنوعة وأكسجين مذاب، حيث تلعب اختلافات تركيز أيونات الكلور والأكسجين دورًا هامًا في شكل تآكل المعادن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر تعقيد بنية المعدن أيضًا على شكل التآكل. لذلك، فإن أنواع التآكل الرئيسية في صفائح الأنابيب ولحامات الأنابيب هي التآكل النُقري والتآكل الشقوقي.
آمل أن تنقل هذه الترجمة المعلومات التقنية التي قدمتها بدقة.