عند شراء أنابيب الصلب الهيكلي لمشاريع البناء أو الآلات أو البنية التحتية، يهيمن معياران أوروبيان - EN 10219 و EN 10210 - على السوق. ومع ذلك، على الرغم من تشابههما في المظهر، إلا أن أسعار أنابيب الصلب الإنشائية التي ينتجها هذان المعياران مختلفة تمامًا، مما يجعل المشترين يتساءلون في كثير من الأحيان عن أيهما يختارون. ما هو الفرق الحاسم؟ A أنابيب الصلب الإنشائية مطابقة لـ EN 10219 قد تبدو الأنابيب الفولاذية الإنشائية المطابقة لمعيار EN 10210 متشابهة للعين المجردة، ولكن خصائصها الداخلية، وخاصة الإجهاد المتبقي، مختلفة تمامًا. يمكن أن يؤدي استخدام معيار خاطئ إلى أعطال هيكلية كارثية وأضرار أمنية وتأخيرات مكلفة في المشروع. تحلل هذه الورقة البحثية الاختلافات الأساسية بين EN 10219 و EN 10210، مع التركيز على عمليات التصنيع والخصائص المرئية وسيناريوهات التطبيق ودرجة S355J2H الشهيرة، وذلك لمساعدتك على اتخاذ قرارات حكيمة عند الاختيار الأنابيب الفولاذية للمشاريع. كما سنقوم بتوضيح الاختلافات بين أحجام خطوط الأنابيب القياسية والمواصفات الفنية.

ما هو EN 10219؟ المقاطع المجوفة الإنشائية الملحومة على البارد المشكَّلة على البارد

تُعرّف EN 10219 بأنها “المقاطع المجوفة الهيكلية الملحومة على البارد”، وهي مواصفة قياسية تحكم تحديدًا أنابيب الصلب الإنشائية يتم إنتاجها من خلال عمليات التشكيل على البارد. تتضمن طريقة التصنيع هذه تشكيل لفائف أو ألواح الصلب إلى مقاطع مجوفة - مثل الأنابيب المربعة أو المستطيلة أو الدائرية - في درجة حرارة الغرفة باستخدام تقنيات الدرفلة أو الثني أو الضغط، يليها لحام عالي التردد لإغلاق الدرز. لا تحتاج عملية التشكيل على البارد إلى تسخين بدرجة حرارة عالية، مقارنةً بعملية التشكيل على الساخن، كما أنها تتميز بكفاءة إنتاج أعلى وتكاليف تصنيع أقل.

السمة الرئيسية للأنبوب الفولاذي EN 10219 هي الإجهاد المتبقي، خاصة في منطقة الزاوية. ستؤدي عملية الشغل على البارد إلى تشوه بلاستيكي، وبالتالي تشكيل إجهادات داخلية في المادة، خاصةً بالقرب من الزاوية R للملف الجانبي المجوف. بالنسبة للفئة S355J2H الشهيرة S355J2H تحت EN 10219، يجب التحكم في الإجهاد المتبقي في حدود 150MPa عن طريق التلدين لتخفيف الضغط بعد التشكيل، مثل EN 10219-1: 2019 3. السمة المميزة الأخرى هي نصف قطر الزاوية: الفولاذ الهيكلي الأنابيب من EN 10219 عادةً ما يكون الحد الأقصى لزاوية R هو 3T، حيث يمثل T سمك جدار خط الأنابيب. ويكون نصف قطر 3T هذا أكبر بكثير، مما يساهم في ظهور الزوايا المستديرة.

نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وأداء الحمل الساكن المقبول، تُستخدم الأنابيب الفولاذية EN 10219 - خاصةً من درجة S355J2H - على نطاق واسع في التطبيقات المستقرة والخالية من الإجهاد. تشمل حالات الاستخدام الشائعة أعمدة البناء، وإطارات الآلات الزراعية، وحواجز الحماية على الطرق السريعة، والأرفف ومكونات المباني الجاهزة. ويتميز بالدقة أحجام الأنابيب القياسية كما أن السطح الأملس (نتيجة استخدام الفولاذ المدلفن على البارد كمادة خام) يجعلها مثالية للمشاريع المعمارية التي تكون فيها الجماليات ودقة الأبعاد مهمة.

إن 10219 شكل عرض تطبيق متعدد السيناريوهات لأنابيب الصلب 10219

 

ما هو EN 10210؟ مقاطع مجوفة إنشائية مجوفة مشطبة على الساخن

تنظم EN 10210، المعروفة باسم “المقاطع المجوفة الإنشائية المشطبة على الساخن”، ما يلي أنابيب الصلب الإنشائية يتم إنتاجه عن طريق التشكيل على الساخن أو التشكيل على البارد متبوعًا بمعالجة حرارية كاملة. وتتضمن عملية التشكيل على الساخن تسخين القضبان أو الألواح إلى أعلى من 850 درجة مئوية - أي ما بعد نقطة الانتقال إلى المرحلة الثالثة Ar 3 - ثم تشكيلها في شكل مجوف عن طريق الدرفلة أو البثق أو التشكيل. وبدلاً من ذلك، يستخدم بعض المصنعين التشكيل على البارد أولاً، ثم إخضاع الأنبوب لعملية التلدين أو المعالجة الحرارية العادية لتحقيق نفس الخصائص المعدنية للمنتجات النهائية الساخنة.

إحدى المزايا الرئيسية لـ EN 10210 الأنابيب الفولاذية هو أن الإجهاد المتبقي ضئيل للغاية، بل حتى صفر. تزيل المعالجة بدرجة حرارة عالية والمعالجة الحرارية اللاحقة الإجهادات الداخلية، مما يؤدي إلى بنية حبيبية موحدة واستقرار ميكانيكي محسّن. بالنسبة لفئة S355J2H من فئة S355J2H بموجب EN 10210، تضمن هذه الخاصية الخالية من الإجهاد صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة، ويبلغ الحد الأدنى لطاقة الصدم 27J عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. نصف قطر الزاوية هو عامل مهم آخر: الحد الأقصى لزاوية R في EN 10210 أنابيب الصلب الإنشائية هو 2T، وزاويته أضيق وأكثر حدة من زاوية EN 10219.

صُممت الأنابيب الفولاذية EN 10210 - خاصةً S355J2H - للتطبيقات عالية الطلب التي تنطوي على أحمال ديناميكية أو درجات حرارة قصوى أو بيئات قاسية. إن قوة التواءها الفائقة ومقاومتها الفائقة للإجهاد تجعلها مناسبة للجسور، وأذرع الرافعات، ودعامات الأفعوانية، وهياكل توربينات الرياح البحرية، والآلات الصناعية التي تتعرض للتحميل المتكرر. كما أنه الخيار المفضل للمشاريع ذات المناخ البارد، حيث تحافظ درجة S355J2H على السلامة الهيكلية في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -20 درجة مئوية تحت الصفر. ومع ذلك، تؤدي عملية التصنيع المعقدة والمعالجة الحرارية إلى ارتفاع سعره مقارنةً بالدرجة EN 10219.

الاختلافات الأساسية بين EN 10219 و EN 10210

من أجل تبسيط المقارنة، يسرد الجدول التالي الاختلافات الرئيسية بين EN 10219 و EN 10210 أنابيب الصلب الإنشائية, مع التركيز على العوامل التي تؤثر على الأداء والتكلفة والتطبيق. وتغطي كل من هذه المعايير درجة S355J2H، ولكن المتطلبات الفنية الخاصة بهم أنابيب الصلب المخصصة لحالات الاستخدام المختلفة.

نقطة المقارنة EN 10219 EN 10210
عملية التصنيع التشكيل على البارد في درجة حرارة الغرفة، متبوعًا باللحام؛ التلدين الاختياري لتخفيف الضغط تشطيب على الساخن (أعلى من 850 درجة مئوية) أو تشكيل على البارد + معالجة حرارية كاملة (التلدين/التطبيع)
الإجهاد المتبقي إجهاد مرتفع في مناطق الزوايا؛ يتم التحكم فيه إلى ≤150 ميجا باسكال ل S355J2H عن طريق التلدين إجهاد متبقي منخفض/صفر بسبب المعالجة الحرارية؛ بنية حبيبية موحدة
نصف قطر الزاوية نصف قطر كبير، بحد أقصى 3 أضعاف (3 أضعاف سمك الجدار) نصف القطر الضيق، بحد أقصى 2T (2x سمك الجدار)
قوة الالتواء أقل، مناسب للأحمال الثابتة أعلى، مصممة للأحمال الديناميكية والثقيلة
التكلفة فعالية التكلفة وانخفاض تكاليف الإنتاج سعر ممتاز، بسبب المعالجة الحرارية والمعالجة المعقدة
تطبيق S355J2H الأحمال الثابتة (أعمدة المبنى، وحواجز الحماية، ورفوف التخزين) الأحمال الديناميكية (الجسور، والرافعات، والرياح البحرية، والبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة)

كيفية التعرف بصرياً على EN 10219 مقابل EN 10210?

في عمليات التفتيش في الموقع أو تفتيش المستودعات، يمكنك تمييز أنابيب الصلب الإنشائية EN 10219 و EN 10210 بالعين المجردة، دون الاعتماد على المستندات الفنية. تساعد هذه الإشارات البصرية على التحقق مما إذا كنت قد استخدمت المعيار الصحيح للمشروع، وبالتالي تجنب المخاطر الأمنية.

أولاً، تحقق من نصف قطر الزوايا. كما هو مذكور أعلاه، يحتوي الأنبوب الفولاذي EN 10219 على شريحة نصف قطرها 3T، في حين أن الأنبوب الفولاذي EN 10210 يحتوي على نصف قطر 2T، وهو أكثر إحكامًا ووضوحًا. على سبيل المثال، S355J2H بسمك 10 مم S355J2H أنابيب الصلب الإنشائية بموجب EN 10219 سيكون الحد الأقصى لنصف قطر الزاوية 30 مم، في حين أن نفس السمك بموجب EN 10210 سيكون الحد الأقصى لنصف قطر الزاوية 20 مم. يمكن ملاحظة هذا الفرق حتى بدون أدوات قياس، خاصةً بالنسبة للمقاطع المربعة أو المستطيلة.

ثانيًا، تحقق من تشطيب السطح. تُصنع الأنابيب الفولاذية EN 10219 من الفولاذ المدلفن على البارد، مما ينتج عنه سطح أملس ومتناسق مع الحد الأدنى من العيوب. في المقابل، EN 10210 الأنابيب الفولاذية غالبًا ما يكون سطحها أكثر خشونة مع وجود آثار من قشور الأكسيد - وهو منتج ثانوي لعملية المعالجة الحرارية عالية الحرارة. على الرغم من أنه يمكن إزالة قشور الأكسيد عن طريق المعالجات السطحية (مثل الصقل بالخردق)، إلا أن نسيج السطح المتأصل في أنابيب التشغيل على الساخن يختلف عن الأنابيب المشكلة على البارد. هذا الاختلاف السطحي هو معرِّف ثانوي موثوق لأنابيب S355J2H.

الاستنتاجات والدعوة إلى العمل

يعتمد الاختيار بين EN 10219 و EN 10210 في نهاية المطاف على متطلبات الحمولة والظروف البيئية والميزانية الخاصة بمشروعك. إذا كنت تعمل على مشروع بأحمال ثابتة وقيود ميزانية محدودة وظروف بيئية قياسية، فإن الأنابيب الفولاذية الإنشائية EN 10219 - خاصةً من درجة S355J2H - هي الخيار العملي. إنه يوفر أداءً موثوقًا ودقيقًا أحجام الأنابيب القياسية وتوفير في التكاليف، دون التأثير على سلامة التطبيقات منخفضة الإجهاد.

بالنسبة للهياكل الرئيسية (مثل الجسور أو المنشآت البحرية أو الآلات الثقيلة) التي تتعرض لأحمال ديناميكية أو درجات حرارة قصوى أو بيئات قاسية، فإن EN 10210 الأنابيب الفولاذية غير قابل للتفاوض. إن هيكلها الخالي من الإجهاد، وقوة الالتواء الفائقة، ونصف قطر الزاوية الضيقة، يجعلها الخيار الوحيد المتوافق مع المشاريع عالية المخاطر، حيث توفر درجة S355J2H صلابة ومتانة استثنائية في درجات الحرارة المنخفضة. هل تحتاج إلى أنابيب S355J2H من EN 10219 أو EN 10210؟ اتصل بصلب ألاند. نحن نورد كلا المعيارين مع شهادات اختبار المطحنة (MTC) لضمان الجودة، مما يضمن لك أنابيب الصلب الإنشائية تلبي جميع المتطلبات الفنية لمشروعك. يمكن لفريق خبرائنا مساعدتك في اختيار درجة الأنابيب الفولاذية الصحيحة ومعيارها، واقتراح أحجام الأنابيب القياسية, وتوفير حلول مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك الخاصة. ثق بأن شركة ألاند ستيل يمكنها توفير أنابيب فولاذية موثوقة ومتوافقة مع أهداف المشروع ومعايير السلامة.