الأنابيب الهيكلية

ما هي الأنابيب الهيكلية؟

الأنابيب الهيكلية عبارة عن أنبوب فولاذي مجوف يستخدم في المقام الأول في تطبيقات البناء والهياكل. ونظرًا لارتفاع نسبة القوة إلى الوزن وتعدد استخداماته، فقد تم تصميمه لتوفير الدعم والاستقرار في هياكل مختلفة. تأتي الأنابيب الهيكلية بأشكال مختلفة، بما في ذلك الأشكال الدائرية والمربعة والمستطيلة، ويتم تصنيعها وفقًا لمعايير محددة لتلبية المتطلبات الميكانيكية والأبعاد للتطبيقات الهيكلية.

ما هي خصائص الأنابيب الهيكلية؟

الأشكال والنماذج:
الأنابيب المربعة: توفر قوة موحدة في جميع الاتجاهات وسهلة الاتصال مع العناصر الهيكلية الأخرى.
الأنابيب المستطيلة: توفر قوة أكبر على طول محور واحد وتستخدم بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب أسطحًا مستوية.
الأنابيب المستديرة: مثالية للتطبيقات التي تتطلب خطوطًا سلسة وغالبًا ما تستخدم في الأعمدة والأطر.
تكوين الخامات:
عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ الكربوني أو سبائك الصلب.
يمكن أيضًا تصنيعها من الفولاذ المقاوم للصدأ للتطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل.
عملية التصنيع:
الأنابيب الملحومة: يتم تصنيعها عن طريق تشكيل صفائح فولاذية على شكل أنبوب ولحام اللحامات. وهي أكثر اقتصادية وتستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الهيكلية.
الأنابيب الخالية من اللحامات: يتم تصنيعها عن طريق بثق كتلة صلبة لتشكيل أنبوب بدون لحامات. وتوفر قوة وتوحيدًا أكبر.
صقل الأسطح:
متوفر بتشطيبات مختلفة، بما في ذلك الفولاذ العاري، أو المطلي، أو المجلفن، أو المطلي بالمسحوق، لتعزيز مقاومة التآكل والمظهر.
دقة الأبعاد:
تم تصنيعها وفقًا لتفاوتات الأبعاد الصارمة للقطر وسمك الجدار والطول لضمان التوافق مع المكونات الهيكلية.

ما هي تطبيقات الأنابيب الهيكلية؟

تُستخدم الأنابيب الهيكلية على نطاق واسع في العديد من الصناعات نظرًا لقوتها وتعدد استخداماتها وسهولة تصنيعها. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة:
صناعة البناء والتشييد:
هياكل البناء: تستخدم هذه الهياكل كأعمدة وعوارض ودعامات في تشييد المباني والجسور.
الدعامات والأقواس: دعم للهياكل المؤقتة والدائمة، مثل السقالات والأقواس.
الملاعب والحلبات: تستخدم في بناء الأسقف ذات المساحات الكبيرة والهياكل الداعمة.
صناعة السيارات:
هياكل المركبات: تستخدم في بناء هيكل وإطارات المركبات لزيادة القوة وتقليل الوزن.
أقفاص التدحرج: توفر السلامة في سيارات السباق ومركبات الطرق الوعرة من خلال حماية الركاب في حالة الانقلاب.
التصنيع والمعدات الصناعية:
إطارات الآلات: تُستخدم في بناء إطارات الآلات والمعدات لتحقيق الاستقرار والدعم.
أنظمة النقل: توفر هيكلًا لأحزمة النقل وأنظمة مناولة المواد.
المعدات الزراعية:
هياكل المزرعة: تستخدم في بناء الحظائر والدفيئات الزراعية ومظلات المعدات.
إطارات المعدات: توفر الدعم للآلات والأدوات الزراعية.
الهياكل الترفيهية:
معدات الملاعب والحدائق: تستخدم في بناء هياكل الملاعب ومقاعد الحدائق والملاجئ.
المعدات الرياضية: توفر الدعم الهيكلي لمعدات الصالة الرياضية والمرافق الرياضية.

كم عدد المعايير للأنابيب الهيكلية؟

يتم تصنيع الأنابيب الهيكلية وفقًا لمعايير محددة لضمان الجودة والأداء. تتضمن بعض المعايير الشائعة ما يلي:
ASTM A500: الأنابيب الهيكلية المصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحومة وغير الملحومة المشكلة على البارد في شكل دائري وأشكال
ASTM A501: الأنابيب الهيكلية المصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحومة وغير الملحومة المشكلة على الساخن
ASTM A513: الأنابيب الميكانيكية المصنوعة من الكربون وسبائك الصلب الملحومة بالمقاومة الكهربائية
ASTM A618: الأنابيب الهيكلية الملحومة وغير الملحومة عالية القوة ومنخفضة السبائك
ASTM A1085: المقاطع الهيكلية المجوفة المصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحومة على البارد (HSS)
EN 10210-1: المقاطع المجوفة الهيكلية الفولاذية ذات التشطيب الساخن
EN 10219-1: المقاطع الهيكلية المجوفة الملحومة على البارد

هل القسم المجوف الهيكلي EN 10210 S355J0H/J2H مناسب لأكوام الأنابيب الهيكلية لدعم توربينات الرياح البحرية؟

تعتبر المقاطع المجوفة الهيكلية EN 10210 S355J0H/J2H مناسبة لأكوام الأنابيب الهيكلية الداعمة لتوربينات الرياح البحرية. وإليك السبب:
خصائص المواد:
قوة عالية: S355J0H وS355J2H عبارة عن فولاذ هيكلي عالي القوة بحد أدنى لمقاومة الخضوع يبلغ 355 ميجا باسكال، مما يوفر القوة اللازمة لدعم الأحمال الثقيلة النموذجية في هياكل توربينات الرياح البحرية.

مقاومة التأثير: توفر S355J0H متانة الصدمات عند درجة حرارة 0 مئوية، في حين توفر S355J2H متانة محسنة للصدمات عند -20 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في البيئات البحرية الباردة حيث تكون مقاومة الكسر الهش أمرًا بالغ الأهمية.

قابلية اللحام: تتمتع كلتا الدرجتين بقدرة جيدة على اللحام بسبب محتواها المنخفض من الكربون، وهو أمر ضروري لتصنيع وتجميع المكونات الهيكلية الكبيرة المستخدمة في توربينات الرياح البحرية.

صلابة: يشير الحرف "H" في S355J0H وS355J2H إلى أن هذه الأقسام ذات تشطيب ساخن، مما يعزز متانتها ويجعلها مناسبة للهياكل الديناميكية والمحملة بالتعب مثل تلك الموجودة في التطبيقات البحرية.

الملاءمة لهياكل دعم توربينات الرياح البحرية:
المقاومة للتآكل: ورغم أن المادة الأساسية قد لا تكون مقاومة للتآكل بطبيعتها، إلا أنه يمكن حمايتها بشكل فعال باستخدام الطلاءات المناسبة، مثل طلاءات الإيبوكسي السائلة التي ناقشناها سابقًا، لتحمل البيئة البحرية القاسية.

القدرة على التحمل: وتضمن خصائص القوة العالية والصلابة الجيدة أن هذه الأقسام المجوفة يمكنها تحمل الأحمال الثقيلة والقوى الديناميكية لتوربينات الرياح، بما في ذلك قوى الرياح، وحركة الأمواج، ووزن التوربين.

السلامة الهيكلية: إن الخصائص الميكانيكية للمادة ومتانة المقاطع المجوفة الساخنة تجعلها موثوقة للاستخدام في المكونات الهيكلية الهامة، مما يضمن السلامة الهيكلية على المدى الطويل للأكوام الداعمة.

التصنيع والتركيب: إن القدرة الممتازة على اللحام والتشغيل الآلي لـ S355J0H/J2H تجعل هذه المقاطع المجوفة مناسبة للتصنيع والتركيب في الظروف الصعبة للبناء البحري.

المعايير والامتثال:
إن 10210: تحدد هذه المواصفة القياسية شروط التسليم الفنية للمقاطع المجوفة المصقولة على الساخن من الفولاذ الإنشائي من غير السبائك والحبيبات الدقيقة، مما يضمن الجودة والأداء المتسقين.

S355J0H/J2H الدرجات: ويضمن الامتثال لهذه الدرجات أن تلبي المادة المتطلبات الميكانيكية ومتطلبات المتانة اللازمة للتطبيقات الهيكلية.

تعتبر المقاطع المجوفة الهيكلية EN 10210 S355J0H/J2H مناسبة لأكوام أنابيب هيكل دعم توربينات الرياح البحرية نظرًا لقوتها العالية، ومقاومتها الجيدة للصدمات، وقابلية اللحام الممتازة، وملاءمتها للتطبيقات الديناميكية والمثقلة بالتعب. ستضمن الطلاءات الواقية والصيانة المناسبة متانتها وأدائها في البيئة البحرية القاسية النموذجية لمزارع الرياح البحرية.