ال أنبوب هيدروليكي يُسمى أنبوبًا هيدروليكيًا لأنه أنبوب لنقل الضغط الهيدروليكي. يتكون من أنبوب صلب وخرطوم. الأنبوب الصلب هو في الأساس أنبوب فولاذي غير ملحوم، و خرطوم يتم استخدام شبكة الفولاذ المكونة من الطبقة والمطاط معًا لتشكيل أنبوب.
في الأنظمة الهيدروليكية، خراطيم المياه هي الأنابيب التي تربط المضخات والصمامات والمشغلات. اختيار الخراطيم المناسبة يُحسّن كفاءة تشغيل المعدات ويُقلل تكاليف الصيانة ومخاطر التوقف. مع ذلك، قد يتساءل البعض حول ما إذا كان... اختر خرطوم هيدروليكي أو أنبوب هيدروليكيعلى الرغم من أن كلاهما عبارة عن أنابيب لنقل السوائل الهيدروليكية، إلا أنهما يختلفان في المواد والأداء وطرق التركيب والتطبيقات.
في هذه المقالة، سنقوم بمقارنة الخراطيم والأنابيب الهيدروليكية من وجهات نظر متعددة، بما في ذلك ما هي، ومميزاتها، وكيفية اختيارها، لمساعدتك في اتخاذ الاختيار الأنسب.
ما هو خرطوم الهيدروليك
تُعد الخراطيم الهيدروليكية مكونات أساسية تتعامل مع ضغط السوائل وتدفقها، مما يجعلها جزءًا لا يتجزأ من أداء أنظمة مثل الفرامل والتوجيه وناقل الحركة والمزيد.
بناء خرطوم هيدروليكي قياسي:
- الأنبوب الداخلي: هذا يشبه الخرطوم من الداخل. مصنوع من مواد كالمطاط أو البلاستيك، ما يسمح له بالانحناء والعمل مع الزيت الموجود بداخله.
- طبقة المركز المعززة: هذه الطبقة تُقوّي الخرطوم. إنها بمثابة عضلات الخرطوم، مما يُساعده على تحمّل الضغط العالي في النظام الهيدروليكي.
- الطبقة الخارجية الواقية: هذه الطبقة تُشبه جلد الخرطوم، فهي تحميه من عوامل مثل الأوساخ والطقس السيئ والأشياء الخشنة التي قد تُلحق به الضرر.
ميزة
مقارنةً بأنابيب الفولاذ الهيدروليكية، تُعدّ الخراطيم الهيدروليكية أكثر ملاءمةً للاستخدام في بيئات العمل الديناميكية. كما تتميز بمرونة ممتازة، مما يسمح لها بتحمل تأثير الضغط اللحظي الناتج أثناء تشغيل المعدات. يُحاكي مُصنّعو الخراطيم الهيدروليكية ذوو السمعة الطيبة هذه البيئة من خلال اختبارات النبض. لذلك، في الأنظمة الهيدروليكية، تُقلل الخراطيم من الضرر الناتج عن الصدمات، وتُحافظ على استقرار النظام، وتُقلل من تسرب الخراطيم أو ارتخاء التركيبات الهيدروليكية. وهذا أمر بالغ الأهمية للمعدات الهندسية الثقيلة.
علاوة على ذلك، توفر خراطيم الهيدروليك امتصاصًا للصدمات وتخفيفًا لها. فعندما تهتز المعدات الثقيلة أو تتحرك، تنقل الخراطيم هذه الطاقة وتمتصها، مما يحمي المكونات الهيدروليكية، مثل المضخات والصمامات والأسطوانات، من الصدمات. وهذا يُطيل عمر النظام الهيدروليكي بشكل كبير ويُقلل تكاليف الصيانة.
المرونة ميزة أخرى للخراطيم الهيدروليكية. عند تركيب الأنابيب في الأماكن الضيقة والحاجة إلى تجاوز العوائق، تُعدّ الخراطيم الهيدروليكية المرنة مثالية. فهي تنحني بمرونة في الأماكن الضيقة وتتحرك مع المعدات، مما يمنع التلف والتسرب. لم تعد هناك حاجة إلى ثنيات مخصصة باهظة الثمن، مما يُقلل من وقت التركيب في الموقع.
خراطيم الهيدروليك سهلة التركيب والصيانة. باستخدام وصلات ومحولات هيدروليكية، يتم توصيلها باللولب أو بالضغط، ولا تتطلب سوى أدوات بسيطة لسهولة التركيب دون الحاجة إلى لحام أو ثني أو تصنيع مسبق.
إنها مناسبة للإصلاحات الطارئة أو استعادة الإنتاج بسرعة. مع ذلك، من المهم ملاحظة أنه يجب استخدام الخراطيم أو استبدالها وفقًا لعمرها الافتراضي لضمان سلامة النظام وموثوقيته.
عيب
تُصنع الخراطيم الهيدروليكية عادةً من المطاط والمواد البلاستيكية الحرارية والطبقات المضفرة، وجميعها عرضة للتلف. للخراطيم الهيدروليكية عمر افتراضي محدود، عادةً ما يتراوح بين سنتين وثلاث سنوات؛ وتجاوز هذا العمر الافتراضي يُشكل مخاطر على السلامة. من ناحية أخرى، يمكن أن تدوم الأنابيب الهيدروليكية الفولاذية لسنوات عديدة، حتى أكثر من عشر سنوات. ويؤدي قصر عمر الخراطيم الفولاذية نسبيًا إلى زيادة تكاليف الصيانة على المدى الطويل.
الغلاف الخارجي لخراطيم الهيدروليك المطاطية عرضة للتلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية، ودرجات الحرارة العالية والمنخفضة، والمواد الكيميائية، والتآكل. على سبيل المثال، تتعرض الخراطيم الهيدروليكية المُركّبة على آلات البناء الخارجية لأشعة الشمس لفترات طويلة، مما يُسبب تشقق غلافها؛ كما أن الخراطيم القريبة من درجات الحرارة العالية تكون عرضة لليُن. لذلك، تتطلب الخراطيم حماية إضافية في الظروف القاسية.
في حين أن خراطيم الضغط العالي تتحمل ضغوط تشغيل عالية جدًا، تصل إلى 6000 رطل/بوصة مربعة، فإن الخراطيم الفولاذية توفر موثوقية أكبر في تطبيقات الضغط العالي جدًا أو تطبيقات ثبات الضغط العالي طويلة الأمد. الخراطيم معرضة للتسرب والانفجار تحت ضغط عالٍ ونابض لفترات طويلة. يُجري مصنعو خراطيم الهيدروليك المحترفون اختبارات نبضية على خراطيمهم لضمان عمر خدمة أطول.
قد يتسبب تمزق أو تسريب الخرطوم في توقف المعدات عن العمل، مما قد يُعرّض السلامة للخطر. على النقيض من ذلك، تميل الأنابيب الهيدروليكية الفولاذية إلى التسرب تدريجيًا، مما يُسهّل اكتشافها مُسبقًا.
يجب أن يحافظ الخرطوم على نصف قطر انحناء مناسب، وتجنب الالتواء، وألا يتجاوز طوله التصميمي. قد يؤدي التركيب غير السليم أو الضغط الزائد أثناء التشغيل إلى تلف الخرطوم، مما يؤدي إلى تسربات وتعطل المعدات.
ما هو الأنبوب الهيدروليكي
تُصنع الأنابيب/الأنابيب الهيدروليكية عادةً من المعدن. تتميز هذه الأنابيب بمزايا عديدة، منها المتانة العالية، ومقاومة الضغط العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية. من المواد الشائعة استخدامها: الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس، وسبائكها. عند اختيار أنبوب هيدروليكي، يجب مراعاة ظروف التشغيل الخاصة بك ومتطلبات الميزانية.
معيار الأنابيب الهيدروليكية
معايير الأنابيب الهيدروليكية الصلبة: يجب أن تتوافق الأنابيب الفولاذية الملحومة للسوائل مع المعيار الوطني GB8163-99، بينما يجب أن تتوافق الأنابيب الفولاذية الملحومة عالية الضغط لمعدات الأسمدة مع المعيار GB6479-1999. أما الأنابيب الهيدروليكية المخصصة لطوق حفر النفط، فيجب أن تتوافق مع معايير YB691-70. أما بالنسبة للخراطيم الهيدروليكية، فتنقسم بشكل رئيسي إلى ثلاثة أنواع من معايير التنفيذ، أولها معايير DIN وSAE وISO وGB/T الشائعة الاستخدام في التجارة، تليها DIN EN 853 للخراطيم الهيدروليكية المضفرة، وSAE J517 وGB/T 3683-2011 وISO1436 وأنواع أخرى. وأخيرًا، هناك DIN EN 856 وSAE J517 وأنواع أخرى من الخراطيم الهيدروليكية.
ميزة
تُصنع الأنابيب الهيدروليكية من الفولاذ الكربوني، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الفولاذ السبائكي، وتتميز بقوة وصلابة فائقتين، ما يجعلها قادرة على تحمل الضغط العالي المستمر. تُستخدم هذه الأنابيب الهيدروليكية عادةً في محطات الضخ عالية الضغط، والأنظمة الهيدروليكية الثابتة، وخطوط الإنتاج الصناعية. تتميز هذه الأنابيب الهيدروليكية المعدنية بموثوقيتها العالية مقارنةً بالخراطيم الهيدروليكية، حيث لا تنفجر أو تتسرب فجأة.
تحافظ الأنابيب الهيدروليكية المعدنية على أدائها في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، على عكس الخراطيم المطاطية التي تلين وتتشوه مع ارتفاع درجة الحرارة. لذلك، في التطبيقات القريبة من المحركات والأفران وغيرها من المعدات ذات درجات الحرارة العالية، توفر الأنابيب الصلبة نقلًا أكثر استقرارًا وتطيل عمر النظام.
بخلاف الخراطيم التي تتطلب استبدالًا دوريًا، فإن الأنابيب الهيدروليكية الصلبة، إذا ما تم تركيبها ومعالجة سطحها بشكل صحيح، قادرة على مقاومة التآكل لسنوات عديدة، بل لأكثر من عقد من الزمن. هذا النوع من الأنابيب الهيدروليكية أقل عرضة للتلف. كما أن تكرار الصيانة وتكاليف استبدال المواد للأنابيب الهيدروليكية أقل من تكاليف الخراطيم الهيدروليكية.
يتم توصيل الأنابيب الهيدروليكية باستخدام اللحام أو الفلانشات أو وصلات معدنية عالية الموثوقية. هذه الوصلات أقل عرضة للتمدد أو التمزق تحت الضغط العالي. في البيئات التي تتطلب أمانًا أعلى، تُعدّ الأنابيب الهيدروليكية المعدنية أكثر ملاءمة.
تتميز الأنابيب الهيدروليكية المعدنية بقدرتها على مقاومة التآكل بشكل أكبر، ويمكنها تحمل قوى تأثير أعلى، وتوفر موثوقية أعلى.
عيب
ومع ذلك، فإن التكلفة الأولية لشراء الأنابيب الهيدروليكية المعدنية أعلى من تكلفة الخراطيم الهيدروليكية.
علاوة على ذلك، تتطلب الأنابيب الهيدروليكية المعدنية الانحناء واللحام وفقًا للرسومات، مما يجعل من الصعب تغيير مسار التركيب بعد التصنيع، مما يؤدي إلى انخفاض المرونة.
كيفية الاختيار
تثبيت
في الأنظمة الهيدروليكية، تؤثر بيئة التركيب على اختيار الخراطيم والأنابيب الهيدروليكية. إذا كانت المكونات الهيدروليكية للمعدات تتطلب حركة متكررة، يُفضل استخدام الخراطيم الهيدروليكية. على سبيل المثال، توجد خراطيم هيدروليكية على أذرع التحميل، ووصلات الأسطوانات الهيدروليكية، ومفاصل الروبوتات، أو المعدات المتحركة. تتميز الخراطيم الهيدروليكية بمرونة ممتازة، مما يسمح لها بالانحناء أثناء التشغيل الهيدروليكي دون تلف، مما يحمي المكونات الأساسية مثل المضخات والصمامات والأسطوانات. قد يؤدي استخدام الأنابيب الصلبة في هذه التطبيقات بسهولة إلى تشققات التعب بسبب الحركة المتكررة، مما يزيد من مخاطر التوقف عن العمل وتكاليف الصيانة.
تُستخدم الخراطيم الهيدروليكية أيضًا في البيئات عالية الاهتزاز، مثل هياكل الحفارات وطاولات الاهتزاز الهيدروليكية. تمتص الخراطيم الهيدروليكية الاهتزازات عالية التردد، مما يقلل من خطر تشقق الخراطيم والوصلات. في المقابل، تكون الأنابيب الهيدروليكية عرضة لفك الوصلات أو التسربات في البيئات الاهتزازية. في حالات الاهتزاز المتكرر أو الصدمات الكبيرة، لا تُحسّن الخراطيم الموثوقية فحسب، بل تُقلل أيضًا من تكاليف الصيانة ووقت التوقف عن العمل.
إذا كان النظام الهيدروليكي ثابتًا نسبيًا ومُثبتًا هيكليًا، فإن الأنابيب الهيدروليكية تُعدّ الخيار الأمثل. تُستخدم الأنابيب الهيدروليكية المعدنية في الأنابيب الداخلية للمصانع والنقل لمسافات طويلة. تتميز هذه الأنابيب بثباتها العالي داخل الهياكل الثابتة، وقدرتها على تحمل الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة لفترات طويلة، كما أنها لا تتأثر تقريبًا بالعوامل البيئية الخارجية. تتميز الأنابيب الهيدروليكية المعدنية بمقاومتها للتلف، وعمرها الافتراضي الطويل، وتكاليف صيانتها المنخفضة على المدى الطويل. أما بالنسبة لمشاريع التوريد ذات الميزانيات المحدودة والتي تتطلب استقرارًا طويل الأمد، فإن الأنابيب الهيدروليكية المعدنية هي الخيار الأمثل.
درجة حرارة التشغيل:
تُعدّ درجة حرارة تشغيل النظام الهيدروليكي عاملاً حاسماً في الاختيار بين الخراطيم والأنابيب الصلبة. تتميز الأنابيب الهيدروليكية المعدنية بمقاومتها للحرارة، فهي لا تلين أو تتآكل أو تتشقق نتيجة التسخين المستمر، كما هو الحال في الخراطيم المطاطية أو البلاستيكية الحرارية، مما يضمن تشغيلاً مستقراً وطويل الأمد للنظام. لذلك، في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، تُعد الأنابيب الصلبة خياراً أكثر موثوقية، ويمكن استخدامها بالقرب من المحركات والأفران وأنابيب العادم.
في بيئات ذات درجات حرارة عادية، يُمكن استخدام كلٍّ من الخراطيم والأنابيب الصلبة. ويعتمد الاختيار على مساحة التركيب ومتطلبات نقل المعدات.
في البيئات شديدة الانخفاض في درجات الحرارة، يتطلب استخدام الخراطيم حذرًا شديدًا. فقد تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى تصلب مواد الخراطيم وهشاشتها، مما يقلل من مرونتها ومقاومتها للصدمات. يجب اختيار خراطيم متخصصة مُصممة لدرجات الحرارة المنخفضة لضمان التشغيل الآمن. في المقابل، تتميز الأنابيب المعدنية الصلبة بثبات أكبر في درجات الحرارة المنخفضة وتأثرها الأقل بتغيرات درجات الحرارة.
إذا تجاوزت درجة حرارة تشغيل السائل الهيدروليكي ١٢٥ درجة مئوية أو انخفضت عن -٤٠ درجة مئوية، فيجب استخدام خراطيم مخصصة لدرجات الحرارة العالية أو المنخفضة، أو إضافة عازل حماية للأنابيب الهيدروليكية. اختيار مواد الأنابيب ودرجات حرارة التشغيل المناسبة يُقلل بشكل فعال من خطر الأعطال، ويُحسّن من موثوقية النظام وعمره الافتراضي.
بيئة:
يتأثر الاختيار بين الخراطيم والأنابيب الهيدروليكية ببيئة العمل. تتميز المواد المعدنية بطبيعتها بمقاومة ممتازة للتآكل، مما يحافظ على أداء مستقر، ويطيل عمر الأنابيب بشكل ملحوظ، ويقلل من وتيرة الصيانة. في البيئات شديدة التآكل أو الكيميائية، تُعد الأنابيب الهيدروليكية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا مناسبًا.
إذا كان من الضروري استخدام خراطيم هيدروليكية، فمن المستحسن استخدام أكمام واقية للخرطوم لضمان تشغيل النظام بشكل آمن.
تتميز الأنابيب المعدنية بقدرتها على تحمل الصدمات الخارجية، كما أنها لا تتعرض للخدش أو التسطح بسهولة، مما يحافظ على استقرارها. في المقابل، تكون الخراطيم أكثر عرضة للتلف في مثل هذه البيئات، ويجب تزويدها بأكمام أو مشابك حماية إضافية.
في الأنظمة الهيدروليكية ذات مساحة التركيب المحدودة والأسلاك المعقدة، توفر الخراطيم الهيدروليكية مرونة أكبر. إذ يمكن ثنيها ومدّها لتناسب مختلف متطلبات الأسلاك المعقدة، مما يُسهّل التركيب والتعديل. لذلك، غالبًا ما تُستخدم الخراطيم الهيدروليكية في المعدات المتنقلة أو الأنظمة الهيدروليكية المدمجة.
صيانة:
إذا كانت تكاليف تعطل المعدات مرتفعة وتتطلب استعادة الإنتاج بسرعة، فإن الخراطيم الهيدروليكية تُعدّ الخيار الأمثل. فهي سريعة التركيب، ولا تتطلب ثنيًا أو لحامًا أو تشغيلًا معقدًا؛ ويمكن تركيبها باستخدام وصلات هيدروليكية قياسية. وهي مناسبة للإصلاحات في الموقع أو استبدالات مقدمي الخدمات في حالات الطوارئ، مما يسمح باستعادة النظام بسرعة حتى في حالة حدوث عطل، مما يقلل من خسائر التوقف عن العمل.
إذا لم يتطلب النظام صيانة دورية، فإن خراطيم الهيدروليك المعدنية تُعدّ أكثر ملاءمة. تتميز الأنابيب المعدنية بعمر افتراضي طويل، وبنية مستقرة، وهي أقل عرضة للتلف أو التأثير على البيئة. كما أن تكاليف الصيانة طويلة الأمد وتكرار استبدال الأنابيب الهيدروليكية أقل بكثير من تكاليف الخراطيم، مما يجعلها مناسبة لمحطات الضخ الثابتة، وأنابيب المصانع، أو المعدات الصناعية طويلة الأمد.
يكلف:
التكلفة عامل حاسم في اختيار خراطيم الهيدروليك. إذا كانت الميزانية الأولية محدودة، فغالبًا ما تكون الخراطيم الهيدروليكية خيارًا أكثر توفيرًا. تتميز الخراطيم الهيدروليكية بسهولة تصنيعها وانخفاض تكاليف تركيبها. وعلى عكس الأنابيب الهيدروليكية، لا تتطلب هذه الخراطيم ثنيًا أو لحامًا للوصلات، مما يسمح بسرعة استخدامها.
خراطيم الهيدروليك غير مكلفة نسبيًا. خراطيم الهيدروليك القياسية منخفضة الضغط (مثل SAE R1) تكلف حوالي $1-$2 للقدم (حوالي $3-$6 للمتر).
تبلغ تكلفة الخراطيم المقواة بسلك فولاذي عالي الضغط (مثل SAE 100R2) ما يقرب من $2–$8 لكل متر، في حين تتراوح تكلفة الخراطيم الحلزونية متعددة الطبقات ذات الضغط العالي للغاية (مثل SAE R15) ما بين $6–$15 لكل متر.
تتميز الأنابيب الهيدروليكية (وخاصةً المعدنية منها) بتكاليف أولية أعلى، ويعود ذلك أساسًا إلى تكاليف المواد والمعالجة. تتطلب هذه الأنابيب الثني والتلميع والقطع. ومع ذلك، فإن عمرها الافتراضي الطويل، ومقاومتها العالية للضغط، وقلة صيانتها، تُسهم في انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة على المدى الطويل.
إذا أخذنا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الهيدروليكية كمثال: فإن سعر المرجع السوقي لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو حوالي 20-35 ين ياباني للمتر.