1. تقنية التشكيل بالثني على البارد تقنية التشكيل بالثني على البارد هي طريقة معالجة باردة موضعية مستمرة، والتي تتضمن تطبيق قوة خارجية على المعدن بزاوية الانحناء من خلال مراحل متعددة لجعله يخضع للتشوه بالثني، مما يحقق الشكل المطلوب. وبالمقارنة مع الثني على الساخن، فإن الثني على البارد يوفر كفاءة إنتاج واستهلاك طاقة ومنتج [...].
إن تقنية التشكيل بالثني على البارد هي طريقة معالجة باردة موضعية مستمرة، والتي تتضمن تطبيق قوة خارجية على المعدن بزاوية الانحناء من خلال مراحل متعددة لجعله يخضع للتشوه بالثني، مما يحقق الشكل المطلوب.
بالمقارنة مع الثني على الساخن، فإن الثني على البارد يوفر كفاءة إنتاج واستهلاك طاقة وجودة منتج فائقة.
تُستخدم تقنية التشكيل على البارد على نطاق واسع في تصنيع الأنابيب الفولاذية المموجة على البارد، باعتبارها تقنية تشكيل فعالة من حيث التكلفة والكفاءة.
من خلال ضبط معلمات معدات التشكيل بالثني على البارد، يمكن للمرء التحكم في نصف قطر الانحناءوالزاوية والطول للحصول على أشكال مختلفة من الأنابيب الفولاذية المموجة.
تتميز الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة على البارد بنفس خصائص أداء الأنابيب المشكلة على الساخن، مثل مقاومة الضغط، ومقاومة الاهتزاز، وقابلية التطويع، ولكن بتكلفة أقل وجودة أكثر استقرارًا، مما يجعلها مفضلة للغاية في صناعة الأنابيب الفولاذية المموجة.
قراءة ذات صلة: أنابيب الصلب المموج: دليل للأنواع المختلفة
في بناء المدينة الإسفنجية:
مقارنةً بأنابيب الحديد الزهر والأنابيب الخرسانية، تتميز الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة بالثني على البارد بتكاليف مواد أقل، وقوة عالية، وبنية خفيفة الوزن، ومقاومة ممتازة للتآكل، وسهولة التركيب، وعمر خدمة أطول.
بالنسبة للأنابيب الأقصر أو السيناريوهات التي لا تتطلب الثني، فإن الأنابيب الفولاذية المموجة الكاملة أكثر ملاءمة بسبب قوتها العالية وقدراتها الأفضل على الإغلاق.
ومع ذلك، بالنسبة لأنظمة الأنابيب التي تتطلب الانحناء، فإن الأنابيب الفولاذية المموجة المجزأة أكثر عملية حيث يمكن دمجها لتشكيل أنابيب بأطوال وزوايا مختلفة، مما يوفر مرونة أكبر.
بالنسبة لحالات معينة، مثل تصنيع الأنابيب في الموقع، فإن الأنابيب الفولاذية المموجة الحلزونية هي الأنسب حيث يمكن تصنيعها في الموقع بأطوال وزوايا مختلفة، مما يوفر أعلى قدرة على التكيف.
في مشاريع أنفاق المرافق تحت الأرض (الشكل 7)، تُستخدم الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة على البارد لأنظمة الصرف كخنادق وأنابيب تصريف.
كما أنها تعمل كقنوات تهوية في أنظمة التهوية، مما يضمن دوران الهواء وطرد الغازات الضارة.
تُستخدم هذه الأنابيب في أنظمة الحماية من الحرائق في أنفاق المرافق تحت الأرض وهي جزء لا يتجزأ من أنظمة حماية الكابلات، وهي مصنوعة بأشكال وأحجام مختلفة كقنوات حماية للكابلات.
تعد الأنابيب الفولاذية المموجة أكثر ملاءمة بشكل عام للأنابيب ذات القطر الصغير والنقل لمسافات قصيرة من الأنفاق الرئيسية الخرسانية المسلحة.
فهي توفر مرونة وإحكامًا ممتازين، وتتكيف مع التغيرات الأرضية وانحناءات خطوط الأنابيب. علاوة على ذلك، فإن تكاليف تصنيع وتركيب الأنابيب الفولاذية المموجة أقل نسبيًا، مما يقلل من تكاليف المشروع.
كما أنها سهلة النقل، وسريعة التركيب، وذات دقة بناء عالية.
في مشاريع المجاري، يمكن استخدام الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة على البارد في مشاريع المجاري المائية للصرف والتهوية وأنظمة الدعم (صنع أشكال وأحجام مختلفة من الأقواس والهياكل الجانبية) وأنظمة الحماية (حماية هياكل المجاري المائية من المياه وتآكل الرواسب، كما هو موضح في الشكل 8).
تتمتع الأنابيب الفولاذية المموجة المستخدمة في المجاري بمقاومة ممتازة للاهتزازات وقدرات ممتازة على مقاومة الماء.
بالمقارنة مع المجاري الخرسانية، تتميز الأنابيب الفولاذية المموجة بعمر افتراضي أطول (أكثر من 100 عام)، ودورات بناء أقصر، وأقل صعوبة في البناء، وأقل تكلفة، وتتمتع بمقاومة عالية للتشوه، وتكاليف صيانة منخفضة بعد الانتهاء من بنائها.
يساعد وجود التمويج المحوري على توزيع الإجهاد والإجهاد على طول الاتجاهات المحورية والشعاعية، مما يؤدي إلى توزيع تركيزات الإجهاد بشكل أكثر فعالية.
تعتبر الفوائد الاقتصادية كبيرة خاصة في المناطق الباردة ذات التربة الصقيعية والتربة الرخوة والتربة المتوسعة والطفح خاصة في المناطق الباردة ذات التربة الصقيعية والتربة الرخوة والتربة المتوسعة والطفح. تمنع المجاري الفولاذية المموجة إزاحة خطوط أنابيب التدفئة.
وبالتالي، فإن إزالة الصدأ من أنابيب التسخين هذه تضمن العمر الافتراضي للقنوات المموجة. تشمل طرق إزالة الصدأ إزالة الصدأ تقنياً وإزالة الصدأ ميكانيكياً وإزالة الصدأ كيميائياً.
تُظهر التجربة أن استخدام المجاري الفولاذية المموجة بدلاً من الخرسانة المسلحة لبناء المجاري له مزايا لا مثيل لها من حيث دورات البناء والتكلفة وحماية البيئة وغير ذلك.
إن استخدام المجاري المعدنية المموجة المموجة يحسن بشكل كبير من راحة وسلامة الطريق، ويمنع ظاهرة "قفز السيارة" في مجاري الطرق ويعالج أضرار الصقيع في المناطق الباردة.
تعتبر الزراعة المحافظة على المياه عنصراً حاسماً في الإنتاج الزراعي الذي ينطوي على تنمية الموارد المائية واستخدامها وإدارتها.
أنابيب الصلب المموج المشكل على البارد لها استخدامات واسعة النطاق في الإنشاءات الزراعية للحفاظ على المياه، بما في ذلك:
1) قنوات الري: تعمل الأنابيب الفولاذية المموجة كمكونات رئيسية في قنوات الري، حيث تقوم بتحويل المياه من الخزانات والأنهار إلى الأراضي الزراعية لإمداد المحاصيل.
2) أنظمة الصرف الصحي: تُستخدم هذه الأنابيب كقنوات رئيسية في أنظمة تصريف الأراضي الزراعية (الشكل 9)، حيث تقوم بتصريف المياه الزائدة في الأنهار والخزانات، مما يمنع تشبع الأراضي الزراعية بالمياه.
3) الخزانات وبرك التخزين: تُستخدم الأنابيب الفولاذية المموجة في بناء الخزانات وبرك التخزين، مما يضمن إمدادات مياه ثابتة (الشكل 10). كما أن قوتها العالية وطبيعتها خفيفة الوزن تمنحها متانة طويلة وتكاليف صيانة منخفضة.
4) الري الموفر للمياه: تُستخدم الأنابيب الفولاذية المموجة في الري بالتنقيط والري بالرش، مما يزيد من الاستفادة من المياه ويحافظ على الموارد.
5) مشاريع الحفاظ على التربة والمياه: تلعب هذه الأنابيب دورًا في مشاريع مثل السدود المضادة للانزلاقات، والسدود، ومنع تآكل التربة، وحماية البيئة الزراعية.
6) تربية الأحياء المائية: يمكن استخدام الأنابيب الفولاذية المموجة في إنشاءات تربية الأحياء المائية، مثل أحواض الأسماك وأحواض الجمبري، مما يوفر إمدادات مياه ثابتة ويعزز بيئة التكاثر.
7) صيانة مرافق المياه الزراعية: تعد هذه الأنابيب ضرورية لصيانة مرافق المياه الزراعية، مثل تجريف الأنهار وقنوات إزالة الطمي لضمان التشغيل الطبيعي لمرافق المياه الزراعية.
8) مراقبة الموارد المائية وإدارتها: يمكن استخدام الأنابيب الفولاذية المموجة في بناء أنظمة مراقبة وإدارة الموارد المائية، مثل محطات مراقبة منسوب المياه ومحطات مراقبة جودة المياه، مما يوفر بيانات دقيقة عن الموارد المائية لتوجيه عملية صنع السياسات في مجال الزراعة المحافظة على المياه.
في تطبيقات المياه والزراعة، يعتمد نوع الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المشكل على البارد التي يجب اختيارها في المقام الأول على العوامل التالية:
في مجال أنفاق مناجم الفحم، تكمن مزايا الأنابيب المموجة الفولاذية في قوتها ومرونتها ومقاومتها للتآكل. تتسم البيئة في أنفاق مناجم الفحم بالقسوة وضيق المساحة، مما يتطلب مواد أنابيب عالية الجودة.
تلبي الأنابيب المموجة الفولاذية المشكلة على البارد هذه المتطلبات بشكل مثالي. ويمكن أن تكون قوتها أكبر من 3-5 مرات من قوة الأنابيب الفولاذية العادية، مما يمكنها من التعامل مع الضغوط العالية والأحمال الثقيلة التي عادة ما تواجهها أنفاق مناجم الفحم.
علاوة على ذلك، تتميز الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المشكل على البارد بمقاومة ممتازة للاهتزازات وخصائص مقاومة للتآكل، مما يجعلها مناسبة للمناطق ذات الظروف الجيولوجية المعقدة والكوارث الطبيعية المتكررة، مما يضمن التشغيل الآمن لأنفاق مناجم الفحم.
بالإضافة إلى ذلك، فإن تكاليف التركيب والصيانة لهذه الأنابيب أقل، مما يقلل بشكل فعال من التكاليف التشغيلية لأنفاق مناجم الفحم.
ولذلك، فإن الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المشكل على البارد تحمل إمكانات سوقية هائلة في تطبيقات أنفاق مناجم الفحم.
لتطبيقها في أنفاق مناجم الفحم، يعتمد اختيار الأنابيب المموجة الفولاذية على العوامل التالية:
إن الوسائط التي يتم نقلها عادةً داخل أنفاق مناجم الفحم هي الهواء المضغوط والماء، مع وجود عدد قليل من الجسيمات الصلبة العالقة. كما أن مساحات أنفاق مناجم الفحم ضيقة مع وجود العديد من انحناءات خطوط الأنابيب.
وبالتالي، فإن الأنابيب الفولاذية المموجة المجزأة المصنوعة من الفولاذ، نظرًا لصغر حجمها وقدرتها الأفضل على المناورة، أكثر ملاءمة للتركيب في المساحات الضيقة ذات الانحناءات الكثيرة.
الأنابيب الفولاذية المموجة الفولاذية كاملة الطول والأنابيب الفولاذية المموجة الحلزونية أقل ملاءمة في هذه الحالات.
في الختام، بالنسبة لتطبيقات أنفاق مناجم الفحم، فإن الأنابيب المموجة الفولاذية المجزأة هي الخيار المفضل.
في مشاريع الجسور والأنفاق، تُظهر الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المشكل على البارد قوة ومتانة عالية.
في مشاريع الجسور، يشيع استخدام الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة على البارد في الهياكل الحاملة لأعمدة الجسور ودعامات الجسور، كما هو موضح في الشكلين 11 و12.
نظرًا للامتداد الشاسع والأحمال الثقيلة لجسور الطرق السريعة، هناك طلب كبير على قوة مواد الأنابيب الإنشائية. يمكن أن تصل قوة الأنابيب الفولاذية المموجة المشكلة على البارد إلى 3-5 أضعاف قوة الأنابيب الفولاذية العادية، مما يلبي تمامًا متطلبات هياكل الجسور.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز الأنابيب المموجة الفولاذية بالليونة المتأصلة، مما يسمح لها بامتصاص تأثيرات الأحمال الديناميكية، وبالتالي تعزيز السلامة الهيكلية.
في مشاريع الأنفاق، كثيرًا ما تُستخدم الأنابيب الفولاذية المموجة المشكّلة على البارد في الهياكل الداعمة، مثل الإنشاءات المقوسة ومسامير التثبيت. بيئات الأنفاق قاسية وتتطلب قوة ومتانة عالية من المواد المستخدمة.
لا تتميز الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المشكل على البارد بالقوة العالية فحسب، بل توفر مقاومة ممتازة للتآكل من خلال المعالجات السطحية، مما يضمن السلامة الهيكلية على المدى الطويل.
علاوة على ذلك، نظرًا لطبيعتها خفيفة الوزن، فهي سهلة النقل والتركيب، خاصةً في الأماكن الضيقة مثل الأنفاق.
في الوقت الحالي، مع تسارع وتيرة إنشاء الطرق السريعة في جميع أنحاء العالم، يتطلب بناء عشرات الآلاف من الكيلومترات من الطرق السريعة كميات هائلة من المواد الآمنة هيكليًا. وقد مهد هذا الطلب الطريق لاستخدام الأنابيب المموجة المصنوعة من الصلب المشكل على البارد.
يعتمد اختيار الأنابيب المموجة الفولاذية المشكلة على البارد في تطبيقات الطرق السريعة بشكل أساسي على الاعتبارات التالية:
باختصار، يتطلب اختيار الأنابيب المموجة الفولاذية لتطبيقات الطرق السريعة حكمًا شاملاً بناءً على تفاصيل المشروع.
بشكل عام، بالنسبة للأقطار الأصغر ومتطلبات التحميل الأقل، تعتبر الأنابيب المموجة الفولاذية المجزأة مثالية للأقطار الأصغر ومتطلبات التحميل الأقل. أما بالنسبة للأقطار الأكبر أو متطلبات التحميل الأعلى، فإن الأنابيب الفولاذية المموجة الفولاذية كاملة الطول أو الحلزونية المموجة تكون أكثر ملاءمة.
بينما تُستخدم تقنية التشكيل على البارد على نطاق واسع في صناعة الأنابيب المموجة الفولاذية، إلا أنها لا تزال تواجه بعض التحديات والصعوبات.