مقدمة

في شبكة خطوط الأنابيب الصناعية المعقدة في جميع أنحاء آسيا، فإن الموثوقية والسلامة غير قابلة للتفاوض - خاصة عند نقل السوائل الرئيسية مثل الماء والنفط والغاز الطبيعي. وهنا يأتي دور معيار JIS G 3454 كمعيار أساسي، يحكم إنتاج وتطبيق أنابيب الصلب الكربوني لخدمة الضغط. وبالنسبة للمهندسين ومديري المشاريع والمتخصصين في المشتريات، فإن فهم هذا المعيار مهم جدًا لضمان سلامة النظام وامتثاله وكفاءته التشغيلية على المدى الطويل.

نظام الأنابيب الصناعية المصنوعة من الفولاذ الكربوني الصلب الكربوني (stpg 370، jis g3454)، بما في ذلك الصمامات البوابية، والتجهيزات ذات الحواف، ومقاييس الضغط لنقل السوائل.

 

JIS G 3454 هي أكثر من مجرد مجموعة من المواصفات الفنية؛ فهي ضمانة للجودة التي تم الوثوق بها في صناعات تتراوح من معالجة البتروكيماويات إلى توليد الطاقة. ومع استمرار تزايد الطلب على أنظمة أنابيب الضغط الآمنة والفعالة في النمو، فإن دور المواصفات المتوافقة مع JIS G 3454 الأنابيب الفولاذية أصبح أمرًا حيويًا بشكل متزايد. سيوضح لك هذا الدليل الشامل كل ما تحتاج إلى معرفته عن JIS G 3454 بدءًا من تعريفاته الأساسية وحتى التطبيق العملي.

ما هو JIS G 3454؟

المعيار الصناعي الياباني JIS G 3454 هو معيار صناعي ياباني (JIS)، والذي يحدد أنابيب الصلب الكربوني لخدمة الضغط عند أعلى درجة حرارة تبلغ حوالي 350 درجة مئوية. وتسمى هذه الأنابيب “STPG” (ضغط الأنابيب الفولاذية العامة)، وهي إلزامية للأنظمة التي تحتاج إلى إجراء اختبار هيدروليكي.

النقاط الرئيسية

  • نطاق الاستخدام: مصمم خصيصًا للسوائل المضغوطة بدرجات حرارة أقل من 350.
  • الدرجات: الدرجتان الأكثر استخدامًا هما STPG 370 وSTPG 410.
  • الاختبار: على عكس الأنابيب الهيكلية (STK)، تتطلب JIS G 3454 اختبار ضغط الماء لضمان إحكام إحكام السوائل.
  • المقاس: يستخدم نظام ترقيم الجدول (على سبيل المثال. Sch 40، Sch 80) لتحديد سُمك الجدار.

فهم هذا الاسم: ما هو STPG؟

تعتبر التسمية “STPG” أساسية لفهم الامتثال لمعيار JIS G 3454 الأنابيب الفولاذية. وهو اختصار مشتق من “أنابيب الصلب ذات الضغط العام”، مما يشير بوضوح إلى أن هذه الأنابيب مخصصة لتطبيقات خدمة الضغط للأغراض العامة.

الرقمان اللذان يليان مباشرةً STPG-370 و410- على نفس القدر من الأهمية. وهما يمثلان الحد الأدنى لقوة الشد لـ أنابيب الصلب الكربوني بوحدة n/مم ² (ميجا باسكال، MPa). وعلى وجه التحديد، يبلغ الحد الأدنى لمقاومة الشد في STPG 370 370 ن/ملم²، بينما يبلغ الحد الأدنى لمقاومة الشد في STPG 410 410 ن/ملم². وتعد درجة قوة الشد هذه عاملاً رئيسيًا في اختيار الدرجة المناسبة لتطبيق معين.

درجات JIS G 3454 وطرق التصنيع

مقارنة: STPG 370 مقابل STPG 410

عند اختيار JIS G 3454 أنابيب الصلب الكربوني, ، يعتمد الاختيار بين STPG 370 و STPG 410 على المتطلبات المحددة للمشروع.

وغالبًا ما تتم مقارنة STPG 370 بالدرجة ASTM A 53 A. فهو يوفر ليونة ممتازة وقابلية تشغيل آلي ممتازة، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط حيث تكون سهولة التركيب والمعالجة أولوية. وتشمل الاستخدامات الشائعة خطوط إمداد المياه، وأنظمة ضغط الهواء، والنقل العام للزيت في سيناريوهات غير الضغط العالي.

ومن ناحية أخرى، فإن STPG 410 يشبه ASTM A 53. ويتميز بقوة شد وقوة خضوع أعلى، مما يجعله مناسبًا لأنابيب الضغط العالي ذات المتطلبات العالية. وغالبًا ما تستخدم هذه الدرجة في مصانع البتروكيماويات ومنشآت توليد الطاقة والبيئات الصناعية الأخرى، حيث الأنابيب الفولاذية أن تتحمل أحمال ضغط أكبر.

التصنيع (غير الملحوم والمتفجرات من مخلفات الحرب)

يغطي المعيار JIS G 3454 عمليتي تصنيع أساسيتين لـ أنابيب الصلب الكربوني:: اللحام غير الملحوم واللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW).

يتم إنتاج الأنابيب الفولاذية غير الملحومة عن طريق بثق قطعة فولاذية صلبة في أنبوب مجوف، مما ينتج عنه أنبوب بدون درزات لحام. تعمل طريقة التصنيع هذه على تعزيز السلامة الهيكلية ومقاومة الضغط لخط الأنابيب، مما يجعل خط أنابيب JIS G 3454 غير الملحوم خيارًا مثاليًا للتطبيقات ذات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية (حتى 350 درجة مئوية)

المتفجرات من مخلفات الحرب أنابيب الصلب الكربوني مصنوع عن طريق دحرجة شرائح الصلب في شكل أنبوب ولحام الحواف بالتيار. تعتبر أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب فعالة من حيث التكلفة ومناسبة للعديد من تطبيقات الجهد المتوسط. ومع ذلك، يجب أن تخضع لرقابة صارمة على الجودة، بما في ذلك الاختبارات غير المدمرة لضمان سلامة اللحام.

المواصفات الفنية (الكيمياء والآلات)

الخواص الكيميائية والميكانيكية لمعيار JIS G 3454 الأنابيب الفولاذية يتم تنظيمها بشكل صارم لضمان اتساق الأداء والسلامة. يقارن الجدول التالي بين المواصفات الرئيسية لـ STPG 370 وSTPG 410. البيانات مأخوذة من الوثائق الرسمية لمعيار JIS ومعايير الصناعة.

الصف الكربون (بحد أقصى) قوة المردود (دقيقة) قوة الشد (دقيقة) التطبيق النموذجي
STPG 370 0.25% 215 نيوتن/مم² 370 نيوتن/مم² المياه والجو والنقل الجوي والنقل النفطي العام
STPG 410 0.30% 245 نيوتن/مم² 410 نيوتن/مم² خط أنابيب النفط والغاز عالي الضغط، مصنع البتروكيماويات

المصدر: المعايير الصناعية اليابانية (JIS)

متطلبات اختبار الضغط الهيدروستاتيكي لخط أنابيب JIS G 3454

أحد أهم متطلبات JIS G 3454 هو إجراء الاختبار الهيدروستاتيكي الإلزامي لجميع أنابيب الصلب الكربوني التي تغطيها هذه المواصفة القياسية. وقد صُممت عملية الاختبار هذه للتحقق من قدرة الأنبوب على تحمل الضغط دون حدوث تسرب، وهي ميزة سلامة حاسمة لتطبيقات خدمة الضغط. بالإضافة إلى الكشف الأساسي عن التسرب الأساسي، يساعد الاختبار الهيدروستاتيكي أيضًا في تحديد العيوب المادية المحتملة أو عيوب التصنيع التي يمكن أن تؤثر على أداء الأنبوب في ظل ظروف التشغيل الحقيقية. وبالنسبة للمشاريع الصناعية، فإن اجتياز هذا الاختبار ليس فقط من متطلبات الامتثال، ولكنه أيضًا خطوة رئيسية للحد من المخاطر التشغيلية، لأن أنابيب الضغط المعيبة يمكن أن تؤدي إلى تعطل مكلف ومخاطر بيئية وحتى تشكل تهديدًا لسلامة الموظفين. وفي التطبيقات العملية، غالبًا ما تشرف مؤسسات الاختبار التابعة لجهات خارجية على عملية الاختبار لضمان الامتثال الصارم لمعايير JIS G 3454 وزيادة مصداقية منتجات أنابيب الصلب.

خطوات اختبار ضغط الماء لأنابيب الصلب JIS G 3454 هي كما يلي:

1. املأ خط الأنابيب بالماء بالكامل للتأكد من عدم وجود فقاعات (يمكن أن تؤثر الفقاعات على دقة الاختبار).

2. يطبق الضغط الهيدروستاتيكي المحدد، والذي يختلف طبقاً لرقم المخطط (Sch) لخط الأنابيب. على سبيل المثال، مطلوب ضغط لا يقل عن 6.0 ميجا باسكال لأنابيب Sch 40، بينما مطلوب 12.0 ميجا باسكال لأنابيب Sch 80.

3. يحافظ على الضغط لمدة 5 ثوانٍ على الأقل لاكتشاف أي تسرب محتمل.

4. تحقق مما إذا كان هناك أي تسرب أو تشوه أو غير ذلك من علامات العطل في خط الأنابيب. وإذا لم توجد أي مشكلة فإن خط الأنابيب يجتاز الاختبار.

لماذا لا يتم استخدام JIS G 3454 للأغراض الإنشائية (STK مشوش)

هناك سوء فهم شائع وخطير في الصناعة وهو أن JIS G 3454 (STPG) أنابيب الصلب الكربوني ويمكن استخدام أنابيب الصلب الإنشائية JIS G 3444 (STK) بالتبادل. يمكن أن يؤدي هذا الخلط إلى مخاطر أمنية خطيرة لأن هاتين المواصفتين مصممتان لأغراض مختلفة تمامًا.

يكمن الاختلاف الأساسي في متطلبات السلامة: JIS G 3454 الأنابيب الفولاذية تم تصميمه هندسيًا لضمان إحكام إغلاق السوائل. ويضمن اختبار الضغط الهيدروستاتيكي الإلزامي ومواصفات المواد الصارمة عدم تسرب خط الأنابيب عند نقل السوائل المضغوطة، وهي ميزة السلامة الرئيسية لأي نظام خدمة ضغط.

في المقابل، الأنابيب الهيكلية STK (JIS G 3444) مصممة خصيصًا للتطبيقات الحاملة. وهي لا تتطلب اختبارًا هيدروستاتيكيًا، كما أن خواص موادها مصممة خصيصًا للقوة الهيكلية وليس لإحكام إغلاق السوائل. يعد استخدام أنبوب STK في تطبيق خدمة الضغط المحدد في JIS G 3454 انتهاكًا خطيرًا للسلامة، والذي يمكن أن يؤدي إلى التسرب وانفجار الأنابيب والحوادث الكارثية المحتملة.

الأسئلة المتداولة حول JIS G 3454

س: ما هو معيار ASTM المكافئ لمعيار JIS G 3454؟

ج: عادةً ما تكون JIS G 3454 مكافئة لـ ASTM A 53 أو واجهة برمجة التطبيقات API 5L。 STPG 370 تعادل ASTM A 53 A، بينما STPG 410 تتوافق مع ASTM A 53 B.

س: هل يمكنني استخدام بخار أنبوب JIS G 3454؟

ج: نعم، ولكنها تنطبق فقط على تطبيقات البخار حيث لا تتجاوز درجة الحرارة 350 درجة مئوية. بالنسبة لتطبيقات البخار ذات درجات الحرارة الأعلى، يجب استخدام JIS G 3456 (أنابيب سبائك الصلب المغطاة) بدلاً من ذلك.

س: ماذا يعني “Sch 40” في JIS G 3454؟

ج: يشير مصطلح “Sch 40” إلى درجة سُمك جدار أنابيب الصلب الكربوني. على الرغم من أن نظام ترقيم الجداول مشابه للمعايير الأمريكية، إلا أن سمك الجدار المحدد (بالمليمترات) يختلف مع قطر الأنبوب، لذلك يجب الرجوع إلى جداول المقاسات الرسمية JIS G 3454.

الاستنتاجات و CTA

معيار JIS G 3454 (STPG) هو المعيار المفضل لضمان سلامة وموثوقية أنظمة نقل السوائل ذات الضغط المتوسط والمنخفض في جميع أنحاء آسيا. مواصفاتها الصارمة لـ أنابيب الصلب الكربوني, ، بما في ذلك الدرجات المحددة، واختبارات الضغط الهيدروستاتيكي الإلزامية ومعايير الحجم الواضحة، مما يجعلها حجر الزاوية في سلامة خطوط الأنابيب الصناعية.

يعد اختيار الدرجة الصحيحة (STPG 370 للتطبيقات العامة وSTPG 410 للطلب على الضغط العالي) وتكنولوجيا التصنيع (غير ملحومة أو من مخلفات الحرب المتفجرة) أمرًا مهمًا للغاية لتلبية متطلبات المشروع وضمان الأداء على المدى الطويل. من خلال اتباع معايير JIS G 3454، يمكنك تجنب الفخاخ الشائعة، مثل استبدال خدمة الضغط بأنابيب STK الهيكلية، وبالتالي حماية نظامك وموظفيك واستثمارك، هل تبحث عن خط أنابيب JIS G 3454 عالي الجودة لمشروعك؟ توفر شركة Allland مجموعة كاملة من أنابيب STPG 370 و410، التي خضعت لاختبارات ضغط المياه الصارمة. لدينا الأنابيب الفولاذية تتوافق منتجاتنا تمامًا مع معايير JIS G 3454، مما يضمن الموثوقية والسلامة المطلوبة لمشروعك. اتصل بنا الآن لمعرفة المزيد عن خط منتجاتنا والحصول على عرض أسعار مخصص.