أنابيب الضغط

Thread Content

آخر تحرير لهذا المنشور كان بواسطة liuquan1100 في تاريخ 2017-12-15 الساعة 16:36. المحتوى الرئيسي:
أولاً: مفهوم الأنابيب
ثانياً: مفهوم الأنابيب الضاغطة
ثالثاً: نطاق الرقابة والإشراف على سلامة الأنابيب الضاغطة
رابعاً: خصائص الأنابيب الضاغطة
خامساً: المتطلبات الهيكلية للأنابيب الضاغطة
سادساً: تصنيف وتقسيم الأنابيب الضاغطة
سابعاً: أسباب فشل الأنابيب الضاغطة
ثامناً: خصائص تلف الأنابيب الضاغطة
تاسعاً: الوقاية من حوادث الأنابيب الضاغطة والإبلاغ عنها
عاشراً: القواعد الأمنية لأنظمة الأنابيب

أولاً: مفهوم الأنابيب
وفقاً لأحكام **المعيار “معايير تصميم الأنابيب المعدنية الصناعية” GB50316-2000، فإن الأنابيب تتكون من عناصر تركيبية وأجهزة دعم وتعليق، وهي تُستخدم لنقل أو توزيع أو خلط أو فصل أو تصريف أو قياس أو التحكم في تدفق الموائع. **التعريف الوارد في المعيار “مواصفات تنفيذ وقبول أعمال تركيب أنابيب المعادن الصناعية” GB50235-97 هو: تجميع من الأجزاء المكونة للأنابيب وأجزاء دعمها، يتألف من أنابيب ووصلات أنابيب وفلانشات ووصلات بالبراغي ووسائد وحشوات وصمامات وغيرها من الأجزاء المكونة أو الأجزاء المعرضة للضغط، ويُستخدم لنقل السوائل وتوزيعها وخلطها وفصلها وتصريفها وقياسها والتحكم في تدفقها وإيقافه. مجموعة الأنابيب المتصلة ببعضها، والتي تُصنف حسب السائل وشروط التصميم، تُعرف بـ "نظام الأنابيب" أو "شبكة الأنابيب". يحتوي التعريف المذكور أعلاه على معنيين: (أ) وظيفة الأنابيب: وهي استخدامها لنقل السوائل وتوزيعها وخلطها وفصلها وتصريفها وقياسها والتحكم في تدفقها وإيقافه. ١) السائل: يُطلق عليه في بعض المعايير اسم الوسط. يمكن تصنيف السوائل حسب الحالة أو الخصائص. أ) حسب الحالة: غاز ； سائل ； الغازات المسيلة: هي الغازات التي توجد في الحالة السائلة تحت ضغط معين ； العجينة: هي وسط عجيني قابل للاشتعال والانفجار، وسمي وكاوي. ب) حسب الخصائص: مخاطر الحريق ； يشير إلى خطر الاشتعال الناتج عن الوسائط القابلة للاشتعال، ويشمل الغازات القابلة للاشتعال، والغازات المسيلة، والسوائل القابلة للاشتعال. هناك ثلاث فئات: أ، ب، ج. انفجاري ； المواد القابلة للاشتعال التي قد تنفجر عند خلطها مع الهواء، أو المواد غير القابلة للاشتعال التي قد تنفجر تحت درجات حرارة وضغوط عالية. السمية ； يتم التصنيف وفقًا لمعيار GB5044. هناك فئتان رئيسيتان وأربع درجات: شديد السمية (خطير للغاية) وسمي (خطير، يسبب التسمم، وخفيف الخطورة). مؤكسد. هي مواد قادرة على إلحاق الضرر بأنسجة الجسم وتدمير مواد الأنابيب. 2) نقل السوائل: يتم نقل السائل من بداية الأنبوب إلى نهايته بواسطة طاقة خارجية (باستخدام طاقة حركية توفرها آلات نقل السوائل مثل الضواغط والمضخات) أو بواسطة القوة الدافعة للسائل نفسه (مثل ضغط الوسط نفسه). 3) توزيع السائل: توزيع السائل عبر فروع الأنابيب إلى عدة أجهزة أو مستخدمين محددين مسبقًا وفقًا للتصميم. ٤) السوائل المختلطة: دمج السوائل القادمة من فروع مختلفة داخل الأنابيب، مثل عملية التخفيف وغيرها. 5) فصل السوائل: يتم فصل السوائل ذات الحالات المختلفة داخل الأنابيب عبر أنابيب فرعية، مثل فصل البخار عن السائل، أو فصل الزيت عن الماء. 6) تصريف السوائل: تصريف السوائل داخل الأنابيب عبر أنابيب فرعية، مثل تفريغ الضغط الزائد وتصريف السوائل المنفصلة وغيرها. 7) قياس السوائل: يتم قياس السوائل المنقولة والموزعة من خلال أجهزة القياس المثبتة في نظام الأنابيب، مثل قياس التدفق والضغط ودرجة الحرارة واللزوجة وغيرها. 8) التحكم في السوائل: يتم التحكم في تدفق السوائل داخل الأنابيب من خلال المكونات التحكمية الموجودة في نظام الأنابيب، مثل تعديل الضغط، وخفض درجة الحرارة، وتوزيع السوائل، وقطع تدفقها. (ب) تركيب الأنابيب: يتكون من مكونات الأنابيب، ودعامات وحاملات الأنابيب (مكونات الدعم)، وهو عبارة عن مجموعة مركبة من الأنابيب والمكونات المرتبطة بها مثل الفلانشات والبراغي، بالإضافة إلى الوسادات والصمامات وغيرها من المكونات أو الأجزاء التي تتعرض للضغط وأجزاء الدعم. 1) مكونات الأنابيب: هي العناصر المستخدمة للربط أو التجميع لتشكيل الأنابيب، وتشمل الأنابيب، والتجهيزات الأنبوبية، والفلانشات، والوسائد، ومواد الربط، والصمامات، بالإضافة إلى المكونات الخاصة بالأنابيب. ما يُسمى بأجزاء الأنابيب الخاصة هو ما لا يعد من المكونات القياسية العادية. هي مكونات أنابيب يتم تصنيعها خصيصًا وفقًا لشروط التصميم الهندسي، وتشمل مفاصل التمدد، والصمامات الخاصة، وألواح التفجير، ومانعات الاشتعال، والمرشحات، والتوصيلات المرنة، والخراطيم، وغيرها. 2) دعامات وأنظمة تعليق الأنابيب: مصطلح شامل لجميع الهياكل المستخدمة لدعم الأنابيب أو تقييد حركتها، باستثناء الهياكل الإنشائية المدنية. هناك دعامات ثابتة، ودعامات منزلقة، وحوامل صلبة، وأطر توجيه، وأطر تحديد، وحوامل تعليق مرنة، وغيرها. في المعيار **GB50235-97 “مواصفات تنفيذ وقبول أعمال الأنابيب المعدنية الصناعية”**، يُطلق عليها أيضًا مكونات دعم الأنابيب، وتشمل قطع تركيب الأنابيب والملحقات المرتبطة بها. أ) مكونات تركيب الأنابيب: وهي المكونات التي تُستخدم لنقل الأحمال من الأنابيب أو ملحقاتها إلى الهياكل الداعمة أو الأجهزة، وتشمل قضبان الرفع، ودعامات الزنبرك، والقضبان المائلة، والأوزان الموازنة، والبراغي المرنة، وقضبان الدعم، والسلاسل، والقضبان الإرشادية، والمثبتات، والأسس، والألواح الواقية، والأسطوانات، والحاملات، والدعامات القابلة للانزلاق، وغيرها. ب) الأجزاء المثبتة: الأجزاء التي تُثبت على الأنابيب باستخدام اللحام أو البراغي أو طرق الضغط، وتشمل حاملات الأنابيب، والأذرع الداعمة، والحلقات، والمشابك، وأدوات الربط، والألواح الثابتة، بالإضافة إلى قواعد الأنابيب على شكل تنورة. تُعرف مكونات الأنابيب والدعامات في لوائح الأنابيب تحت الضغط السارية في بلادنا أيضًا باسم مكونات الأنابيب تحت الضغط. ثانياً: مفهوم الأنابيب تحت الضغط، الأنابيب تحت الضغط هي جزء من الأنابيب. بمعنى أوسع، يجب أن تشير أنابيب الضغط إلى جميع الأنابيب التي تتحمل ضغطًا داخليًا أو خارجيًا، بغض النظر عن نوع المادة الموجودة داخلها. لكن منذ أصدر بلدي «أحكام إدارة ومراقبة أنابيب الضغط»، أصبح مصطلح «أنابيب الضغط» مصطلحًا خاصًا للأنابيب الخاضعة للمراقبة. تُعرّف الأنابيب تحت الضغط في المادة الثانية من “لوائح إدارة ومراقبة الأنابيب تحت الضغط” على أنها: “معدات خاصة يتم استخدامها في الإنتاج والحياة اليومية، وقد تسبب مخاطر كبيرة مثل الانفجارات أو التسمم”. أما في “لوائح مراقبة سلامة المعدات الخاصة” التي أصدرها مجلس الدولة في 1 يونيو 2003، فقد تم تعريف الأنابيب تحت الضغط بشكل أكثر دقة على أنها “معدات أنبوبية تُستخدم لنقل الغازات أو السوائل باستخدام ضغط معين، ويشمل ذلك الأنابيب التي يكون ضغط العمل الأقصى فيها أكبر من أو يساوي 0.1 ميجا باسكال (ضغط جوي)، سواء كانت الغازات أو الغازات المسالة أو البخار، أو السوائل القابلة للاشتعال أو الانفجار أو السامة أو المسببة للتآكل، بالإضافة إلى الأنابيب التي يكون درجة حرارة العمل الأقصى فيها أكبر من أو يساوي نقطة الغليان القياسية، وذلك بشرط أن يكون القطر الاسمي للأنبوب أكبر من 25 مم”. وهذا يعني أن ما يُسمى بـ “الأنابيب تحت الضغط”، لا يشير فقط إلى الأنابيب التي تتعرض للضغط من الداخل أو الخارج، بل أيضًا إلى الوسائط المنقولة داخل هذه الأنابيب، والتي قد تكون “غازات، غازات مسالة، أو بخار”، أو مواد سائلة قد تسبب انفجارات أو تسممات أو تآكلًا. ما يُقصد هنا بالقابلية للاشتعال أو التسمم أو القدرة على التآكل، هو ما يلي: قابلية المادة للاشتعال والانفجار، أي أن المادة قابلة للاحتراق والانفجار، ويمكنها في ظروف معينة أن تسبب الاحتراق أو الانفجار، مما يؤدي إلى نشوب حرائق وأضرار. تشمل هذه الوسائط المواد التي تشكل خطرًا في حالة نشوب حريق، مثل الغازات القابلة للاشتعال والهيدروكربونات المسالة والسوائل القابلة للاشتعال، بالإضافة إلى الوسائط التي يمكن أن تتسبب في انفجارات نتيجة درجات الحرارة والضغوط العالية، مثل البخار والمياه الساخنة التي تتجاوز نقطة الغليان القياسية والهواء المضغوط وغيره من الغازات المضغوطة. ومن بينها، يتم تصنيف مخاطر الحريق المتعلقة بالوسائط القابلة للاشتعال إلى ثلاث فئات، وهي أ، ب، ج، وذلك وفقًا لـ «معايير التصميم الوقائي من الحرائق في مؤسسات البتروكيماويات» GB50160 و«معايير التصميم الوقائي من الحرائق في المباني» GBJ16. حيث تم تحديد الحد الأدنى للانفجار (بالحجم) لخلائط الغازات القابلة للاشتعال من الفئتين أ وب مع الهواء على النحو التالي: الغازات القابلة للاشتعال من الفئة أ: <10% ； الغازات القابلة للاشتعال من الفئة ب: ≥10%. يتم تصنيف السوائل القابلة للاشتعال من الفئات أ، ب، وج في الجدول 1. الجدول 1: تصنيف مخاطر الحريق للهيدروكربونات المسالة والسوائل القابلة للاشتعال
الفئة | اسم الفئة | الخصائص
الفئة أ | الهيدروكربونات المسالة | سوائل الهيدروكربونات التي يكون ضغط بخارها أكبر من 0.1 ميجا باسكال عند درجة حرارة 15 درجة مئوية، بالإضافة إلى السوائل المشابهة لها.
الفئة أ ب | السوائل القابلة للاشتعال | السوائل القابلة للاشتعال غير تلك المذكورة في الفئة أ، ونقطة الاشتعال لديها أقل من 28 درجة مئوية.
الفئة ب | السوائل القابلة للاشتعال | نقطة الاشتعال تتراوح بين 28 درجة مئوية و45 درجة مئوية.
الفئة ب ب | السوائل القابلة للاشتعال | نقطة الاشتعال تتراوح بين 45 درجة مئوية و60 درجة مئوية.
الفئة ج | السوائل القابلة للاشتعال | نقطة الاشتعال تتراوح بين 60 درجة مئوية و120 درجة مئوية.
الفئة ج ب | السوائل القابلة للاشتعال | نقطة الاشتعال أعلى من 120 درجة مئوية.
ملاحظة: السوائل التي تكون نقطة اشتعالها أقل من 45 درجة مئوية تُعتبر سوائل قابلة للاشتعال بسهولة ； السوائل التي نقطة اشتعالها أقل من درجة حرارة البيئة تُسمى سوائل قابلة للاشتعال. وفقًا لأحكام GBJ16، تشمل الوسائط القابلة للاشتعال (أو عمليات التصنيع) التي تنتمي إلى الفئة أ من خطورة الحرائق ما يلي: المواد التي يمكن أن تتحلل تلقائيًا في درجة الحرارة العادية أو التي قد تؤدي إلى الاشتعال الذاتي أو الانفجار عند تأكسدها في الهواء ； مواد يمكنها عند التعرض للماء أو البخار في درجة الحرارة العادية أن تولد غازات وتسبب الاحتراق أو الانفجار ； مؤكسد قوي يسهل أن يتسبب في الاحتراق أو الانفجار عند التعرض للأحماض، أو الحرارة، أو الصدمات، أو الاحتكاك، أو التحفيز، أو عند ملامسته للمواد العضوية أو المواد غير العضوية القابلة للاشتعال مثل الكبريت ； مواد يمكن أن تشتعل أو تنفجر عند التعرض للصدمات، أو الاحتكاك، أو التلامس مع مؤكسدات أو مواد عضوية ； وكذلك العمليات الإنتاجية التي تتم داخل معدات مغلقة عند درجة حرارة تساوي أو تزيد عن نقطة الاشتعال الذاتي للمادة نفسها. المواد التي تنتمي إلى فئة الخطر من النوع ب تشمل بشكل أساسي عوامل الأكسدة والمواد الصلبة القابلة للاشتعال كيميائيًا التي لا تنتمي إلى فئة الخطر من النوع أ، بالإضافة إلى الغازات المساعدة على الاحتراق. (ب) سمية الوسط: أي أن الوسط يتمتع بخصائص تسبب التسمم للإنسان. عندما يتم استنشاق هذه المواد أو ملامستها للجسم، يمكن أن تسبب ضررًا للجسم، بل وحتى الموت. وفقًا لمعايير “تصنيف درجة خطورة التعرض للسموم في بيئة العمل” GB5044، يتم تصنيف السموم إلى أربع فئات، وهي: الخطورة الشديدة، والخطورة العالية، والخطورة المتوسطة، والخطورة المنخفضة. ويتم ذلك بناءً على ست مؤشرات، وهي: السمية الحادة، وحالات التسمم الحاد، وحالات التسمم المزمن، وعواقب التسمم المزمن، والقدرة على التسبب في السرطان، بالإضافة إلى أعلى تركيز مسموح به للسم. تُسمى المواد ذات الخطورة الشديدة أحيانًا “المواد السامة للغاية”， بينما تُصنف المواد ذات الخطورة العالية والمتوسطة والمنخفضة مجتمعةً باسم “المواد السامة”. يُعرّف المواد السامة للغاية (السوائل) في المعيار الصيني **“مواصفات تنفيذ وفحص مشاريع أنابيب المعادن الصناعية” GB50235-97** على أنها مواد قد تسبب أضرارًا خطيرة ويصعب علاجها للجسم، حتى في حالة التعرض لكميات صغيرة جدًا منها في البيئة، سواء عن طريق الاستنشاق أو الاتصال بالجسم، وحتى مع تلقي العلاج السريع. هي مواد سامة تعادل مستوى الخطورة من الفئة الأولى وفقًا للمعيار الحالي **“تصنيف درجات خطورة التعرض للمواد السامة في بيئة العمل” GB5044 (خطورة شديدة)**. وبناءً على ذلك، يمكن اعتبار المواد السامة للغاية بمثابة مواد خطيرة للجدية. أما تعريف المواد السامة في المعايير فهو: المواد التي تتسرب إلى البيئة، ويتم استنشاقها من قبل الإنسان أو يحدث تلامس مع جسم الإنسان، بحيث لا يؤدي ذلك إلى أضرار لا يمكن علاجها في حالة تلقي العلاج في الوقت المناسب. لكن، بالنسبة للسموم التي تتساوى في درجة السمية، توجد أيضًا اختلافات بين القطاعات المختلفة في كيفية التعامل معها تحديدًا. على سبيل المثال، يُصنف البنزين في “تصنيف درجات خطورة المواد السامة التي يتعرض لها العمال” GB5044 كمادة شديدة الخطورة، كما يُستخدم كمثال على المواد شديدة الخطورة في تفسير “لوائح السلامة والإشراف على أنابيب الضغط”. أما في تصنيف الأنابيب وفقًا لـ "مواصفات تنفيذ وقبول مشاريع أنابيب المواد السامة والقابلة للاشتعال في صناعة البتروكيماويات" SH3501-2002، فإن البنزين يُعامل على قدم المساواة مع المواد شديدة الخطورة. يُصنف ضمن الفئة SHB. على العكس من ذلك، يتم التعامل مع أربعة مواد شديدة الخطورة وهي الأكريلونيتريل والفوسجين وثاني كبريتيد الكربون وهيدروفلوريد الهيدروجين، في المعيار SH3501-2002، على أنها مواد شديدة الخطورة تمامًا، ويتم تصنيفها ضمن خطوط الأنابيب من الفئة SHA. يؤثر ذلك ليس فقط على معايير جودة البناء ومتطلبات فحص الأنابيب المستخدمة، بل أيضًا على تحديد مستويات التراخيص أثناء تنفيذ المشاريع الإنشائية. عند القيام بأعمال تركيب الأنابيب التي تحتوي على مادة البنزين، وإذا اعتُبر البنزين مادة خطرة للغاية، فيجب على الجهة المنفذة للأعمال أن تمتلك رخصة تركيب من الدرجة GC 1. أما إذا اعتُبر البنزين مادة خطرة للغاية، فإن درجة الرخصة المطلوبة تعتمد على الضغط ودرجة الحرارة المخطط لهما في تصميم الأنابيب. يمكن تفسير فهم هذه المشكلة من خلال مبادئ تصنيف خطورة المواد السامة: **يحدد المعيار “تصنيف درجة خطورة التعرض للمواد السامة في بيئة العمل” GB5044-85 درجة خطورة 56 نوعًا شائعًا من المواد السامة في بعض الصناعات.** لكن هذا المعيار ينص أيضًا على أنه يمكن تحديد مستوى الخطر للصناعات الأخرى التي تتعرض لنفس المادة السامة (ولم يتم ذكرها في الجدول رقم 2 من المعيار)، وذلك بناءً على تركيز المواد السامة في هواء الورشة، ومعدلات الإصابة بالتسمم، ومدة التعرض لهذه المواد. في الحالات التي تصل فيها تركيزات المواد السامة في هواء الورش باستمرار إلى القيمة القصوى المسموح بها المحددة في المعيار الصحي لتصميم المؤسسات الصناعية TJ36-79، ولكن يكون معدل الإصابة أو حدوث الأعراض أقل من القيم المقابلة في هذا المعيار التصنيفي، يمكن خفض التصنيف درجة واحدة. لذلك، بالنسبة لكل مادة معينة، من الطبيعي أن توجد اختلافات بين المعايير والمعايير المهنية في تصنيف مستويات الخطورة. لأنه بخلاف الخصائص المسرطنة وأعلى تركيز مسموح به في الهواء، فإن المؤشرات الأربعة الأخرى كلها مرتبطة بعملية الإنتاج وخصائص التشغيل. في عمليات الإنتاج التي تعتمد على نقل الوسائط عبر الأنابيب، مثل صناعات النفط والكيماويات والبتروكيماويات، تتدفق المواد السامة في ظروف مغلقة ومستمرة؛ وتعتمد درجة خطورتها على احتمالية تعرض البشر لهذه المواد نتيجة لحوادث أو تسربات متكررة، وهي عادةً أقل من عمليات الإنتاج المفتوحة. لذلك، عند تحديد مستوى خطورة السموم بشكل محدد في تصميم الأنابيب الضاغطة، يجب الاعتماد أساسًا على تركيز السموم في هواء الورشة، ومعدل الإصابة بالتسمم، ومدة التعرض. في مؤشرات تصنيف خطورة المواد السامة المذكورة أعلاه، فإن الحد الأقصى المسموح به لتركيز المواد السامة في هواء الورشة يُحدد كما يلي: خطورة شديدة: الحد الأقصى المسموح به أقل من 0.1 ملغم/م³ ； خطير للغاية: أعلى تركيز مسموح به هو 0.1 ملغم/م³ إلى 1.0 ملغم/م³. ووفقًا لمعايير التصميم الصحي للمنشآت الصناعية (TJ36—79)، فإن الحدود القصوى المسموح بها لخمسة مواد سامة وهي البنزين والأكريلونيتريل والكلوروفورم وثاني أكسيد الكبريت وهيدروفلوريد الهيدروجين في هواء الورش والهواء في المناطق السكنية موضحة في الجدول 2:
الجدول 2: الحدود القصوى المسموح بها لبعض المواد السامة
اسم المادة السامة: البنزين، الأكريلونيتريل، الكلوروفورم، ثاني أكسيد الكبريت، هيدروفلوريد الهيدروجين
الحد الأقصى المسموح به في هواء الورش (ملغ/م³): 40.0، 2.0، 0.5، 10.0، 1.0
الحد الأقصى المسموح به في الهواء السكني (متوسط يومي، ملغ/م³): 0.8، 0.05، ——، 0.04 (مرة واحدة)، 0.007 (مرة واحدة، 0.02)
يتضح من الجدول 2 أن الحد الأقصى المسموح به للبنزين في هواء الورش أعلى بكثير من الحدود المسموح بها للمواد الشديدة الخطورة. في الوقت نفسه، وبناءً على خصائص النقل عبر الأنابيب في الإنتاج الصناعي من حيث الاستمرارية والختم، بالإضافة إلى مدة تعرض العاملين للبنزين ومعدلات الإصابة بالتسمم، فإن البنزين لا ينبغي أن يُصنف ضمن المواد شديدة الخطورة. لذلك، يجب تحديد مستوى سمية الوسط في العمل الفعلي وفقًا لخصائص المواد السامة المذكورة في الوثائق التصميمية، أو وفقًا لمعايير القبول الخاصة بالبناء المحددة في تلك الوثائق. علاوة على ذلك، لم تضع بلادنا بعد أي معايير تتعلق بمدة التعرض. ويمكن اعتبار القيم الثلاث لعتبات التعرض التي أوصت بها **الجمعية الأمريكية لخبراء الصحة المهنية (ACGIH)** كمرجع: 1) استخدام متوسط القيم المرجحة لمدة 8 ساعات من العمل يوميًا أو 40 ساعة في الأسبوع كمعيار؛ فعند هذه الكثافة، لا يؤدي التعرض المتكرر إلى أي آثار سلبية على جميع الأشخاص ； 2) يتم استخدام القيمة المتوسطة المرجحة للتعرض لفترات قصيرة (لا تزيد عن 15 دقيقة في كل مرة، ولا تزيد عن 4 مرات في اليوم، مع فاصل زمني لا يقل عن ساعة بين كل مرة) كمؤشر. في هذه التركيزات، لا يؤدي التعرض المستمر لفترات قصيرة إلى حدوث أي تهيجات، أو تغيرات تنكسية أو غير قابلة للعكس في الأنسجة، **ولا يؤدي أيضًا إلى زيادة خطر الإصابات العرضية، أو انخفاض قدرة الشخص على الإنقاذ الذاتي، أو انخفاض كبير في كفاءة العمل ； ٣) القيمة القصوى هي أعلى تركيز لا يجوز تجاوزه حتى للحظة واحدة. (ج) قابلية التآكل للوسط: وتعني المواد التي يمكن أن تؤذي أنسجة الجسم وتتسبب في تلف مواد الأنابيب، مثل الأحماض والقلويات، بالإضافة إلى السوائل الأخرى التي يمكن أن تتسبب في تلف المواد مثل الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين. ثالثًا: نطاق الرقابة على أنابيب الضغط
وفقًا لـ «لوائح إدارة ورقابة أنابيب الضغط»، فإن أنابيب الضغط التي تخضع للرقابة الأمنية هي تلك التي تتوافر فيها إحدى الشروط التالية، بالإضافة إلى المرافق الملحقة بها وأجهزة الحماية الأمنية وغيرها. ١) المواد ذات درجة السمية التي تشكل خطرًا شديدًا، بغض النظر عن الضغط ودرجة الحرارة والحالة ； 2) المواد ذات خطر الحريق من الفئتين أ وب، بغض النظر عن الضغط ودرجة الحرارة والحالة ； 3) الغازات (البخارات) والغازات المسيلة التي تزيد ضغط التشغيل الأقصى فيها عن أو يساوي 0.1 ميجا باسكال، دون تحديد خواصها ودرجة حرارتها، باستثناء الحالات التي لا تندرج ضمن نطاق الرقابة وفقًا لـ "لوائح السلامة الإدارية والرقابة على أنابيب الضغط". 4) المواد القابلة للاشتعال والانفجار والسامة والمسببة للتآكل، أو المواد السائلة التي تكون ضغط العمل الأقصى لها أكبر من أو يساوي 0.1 ميجا باسكال، أو التي تكون درجة حرارة العمل الأقصى لها أكبر من أو تساوي نقطة الغليان القياسية. ينص «اللوائح المتعلقة بإدارة الرقابة على سلامة خطوط الأنابيب تحت الضغط» على أن الأنواع الأربعة التالية من الخطوط لا تخضع للرقابة: أ) خطوط الأنابيب التابعة لجهاز ما. ب) **الأنابيب في المعدات ووسائل النقل والمنشآت النووية.** ج) الغازات غير السامة وغير القابلة للاشتعال وغير التآكل، والأنابيب التي يقل قطرها الاسمي عن 150 مم ويقل ضغط التشغيل الأقصى فيها عن 1.6 ميجا باسكال. هنا، يُعرّف مصطلح المنشآت المرتبطة بالأنابيب تحت الضغط وأجهزة الحماية الأمنية على النحو التالي: أ) المنشآت الملحقة تشير بشكل رئيسي إلى المعدات المستخدمة في الأنابيب تحت الضغط، مثل الدعامات وأجهزة الحماية الكهروكيميائية، وغيرها. ب) تشير وسائل الحماية والأمان بشكل أساسي إلى أجهزة التحكم في درجة الحرارة والضغط الزائد وأجهزة الإنذار وغيرها. ملاحظة: في "قواعد إدارة تسجيل استخدام أنابيب الضغط" (تجريبي) الصادرة مؤخرًا، تم تحديد تعريف أنابيب الضغط والمنشآت الملحقة وأجهزة الحماية والأمان على النحو التالي: أ) أنابيب الضغط هي نظام يتكون من مكونات الأنابيب، ودعائم الأنابيب، وأجهزة الحماية والأمان، والمنشآت الملحقة، وغيرها. جهاز أنبوبي لنقل الغازات أو السوائل ； ب) المرافق الملحقة تشمل أجهزة الحماية الكاثودية، محطات الضغط، محطات الضخ، محطات الصمامات، محطات تنظيم الضغط، أنظمة المراقبة، وغيرها ； ج) أجهزة الحماية الأمنية تشير إلى صمامات الأمان ومقاييس الضغط وأجهزة التفجير وصمامات القطع الطارئة الموجودة على أنابيب الضغط. رابعًا: خصائص الأنابيب تحت الضغط
لكي يتمكن نظام الأنابيب من أداء وظائف نقل السوائل وتوزيعها وخلطها وفصلها وتصريفها، بالإضافة إلى قياس تدفق السوائل أو التحكم فيه، يجب أن يكون مرتبطًا بالمعدات اللازمة لتوليد الطاقة، ومعدات التفاعل، ومعدات التخزين، ومعدات الفصل، ومعدات تبادل الحرارة، ومعدات التحكم، وذلك لتشكيل نظام كامل. وبهذه الطريقة، يمكن للسوائل الموجودة داخل الأنابيب أن تكون تحت ضغط ودرجة حرارة معينين، مما يسمح بإنجاز المهام المخطط لها. في الوقت نفسه، تختلف خصائص أنابيب الضغط من فئة إلى أخرى، بسبب اختلاف المواد والتركيب وطريقة التركيب: (أ) خصائص الأنابيب الصناعية: 1) كثرة الأعداد، وحجم نظام الأنابيب كبير، وتكون ترتيبات الأنابيب داخل الورش متداخلة ومكثفة ； ٢) مواد وأنواع ومواصفات مكونات الأنابيب والدعامات معقدة، كما أن تجانس الجودة ضعيف ； ٣) يتأثر عملية التشغيل بتقلبات عملية الإنتاج، كما أن ظروف التشغيل متغيرة، مثل التمدد الحراري والانكماش الحراري، والأحمال المتغيرة، وتقلبات درجة الحرارة والضغط ； 4) آليات التآكل والتدمير معقدة، وأنماط فشل المواد متعددة. (ب) خصائص خطوط الأنابيب الناقلة الطويلة وخطوط الأنابيب العامة
1) طول مسار الأنابيب كبير، وتعبر مناطق عديدة، والتضاريس والجيولوجيا معقدة ； ٢) يتم توصيلها في الأرض بكثرة، مما يجعل اكتشاف العيوب أمرًا صعبًا ； ٣) عرضة للإصابات غير المتوقعة. خامساً: المتطلبات الهيكلية لأنابيب الضغط تتسم أنابيب الضغط بخطورة كبيرة نظراً لأن السوائل التي تنقلها سامة وقابلة للاشتعال والتآكل، بالإضافة إلى ظروف التشغيل الخاصة مثل درجات الحرارة العالية والمنخفضة والضغط العالي. لذلك، يجب أن يتمتع هيكل نظام الأنابيب تحت الضغط بالشروط التالية: قوة تحمل الضغط: القدرة على تحمل الضغط الناتج عن السوائل داخل الأنابيب (سواء كان ضغطًا داخليًا أو خارجيًا)، بالإضافة إلى الإجهادات الناتجة عن درجة الحرارة، وكذلك التأثيرات المزمنة والمتكررة مثل الانكماش والتعب ； الختم: منع تسرب السائل المتدفق داخل الأنابيب إلى الفضاء الخارجي للأنابيب أو إلى سوائل أخرى ； مقاومة التآكل: القدرة على تحمل تأثير تآكل السوائل داخل الأنابيب على مواد الأنابيب. تنقسم درجات مقاومة مواد الأنابيب للتآكل إلى 4 درجات، ويتم قياسها بمعدل التآكل السنوي: مقاومة تآكل عالية ≤ 0.05 مم ； مقاومة التآكل > 0.05～0.1 مم ； مقاومة التآكل: أكثر من 0.1–0.5 مم ； مقاومة التآكل < 0.5 مم ； المرونة: مرونة الأنابيب هي مفهوم فيزيائي يعكس مدى سهولة تشوه الأنابيب. عند عمل الأنابيب تحت ظروف التصميم، قد تنشأ مشاكل مثل الإجهاد المفرط والتشوه والتسرب أو التلف، والتي تؤثر على الأداء الطبيعي للأنابيب، وذلك بسبب التمدد الحراري والانكماش الحراري، والتغيرات في مواقع الأطراف، بالإضافة إلى سوء تركيب دعامات الأنابيب. مرونة الأنابيب تعني قدرتها على امتصاص التغيرات في الأبعاد الناتجة عن التغيرات في درجة الحرارة أو أسباب أخرى، من خلال تشوهها الذاتي، وذلك لضمان بقاء الإجهادات المؤثرة على الأنابيب ضمن نطاق الإجهادات المسموح بها للمادة. لتلبية الشروط المذكورة أعلاه، يجب أن تكون مكونات الأنابيب في نظام الأنابيب مصنوعة من مواد مقاومة لتآكل الوسط، وقادرة على تحمل الضغط الناتج عن الوسط عند درجات الحرارة المحددة في التصميم، كما يجب أن تتمتع بسمك جدار مناسب وبنية ختمية ملائمة. في الوقت نفسه، يجب أن يكون لنظام الأنابيب بأكمله دعامات مناسبة. في بعض المواصفات القياسية، يظهر مصطلح "ظروف التداول الشديدة" بشكل متكرر. وفقًا لتفسير “معايير تصميم الأنابيب المعدنية الصناعية” GB50316-2000، فإن ظروف التداول الشديد تعني أن نطاق الإجهاد الناتج عن الانزياح الأقصى المحسوب للأنبوب يتجاوز 0.8 مرة من نطاق الإجهاد المسموح به، وأن عدد الدورات المكافئ يزيد عن 7000، أو أي ظروف أخرى يحددها التصميم وتؤدي إلى تأثير مماثل. ما يُسمى بـ “نطاق الإجهاد الناتج عن الانتقال” هو الإجهاد الناتج عن الانتقال الذي يحدث نتيجة التمدد الحراري للأنابيب. نطاق الإجهاد الأقصى المحسوب هو الإجهاد المحسوب بناءً على قيمة التعويض الكلية من درجة الحرارة الدنيا إلى درجة الحرارة العليا. يوجد متطلبات خاصة لتصميم الأنابيب التي تعمل في ظروف دوران شديد، سواء من حيث اختيار مكونات الأنابيب، أو الحد الأدنى لسمك الأنابيب والتجهيزات المرتبطة بها، أو متطلبات الفحص غير المدمر. السادس: تصنيف وتقسيم الأنابيب تحت الضغط. تتعدد استخدامات الأنابيب وأنواعها بشكل كبير. تختلف طرق تصنيف الأنابيب المستخدمة في مختلف المجالات. يمكن عمومًا تصنيف الأنابيب حسب خصائص استخدامها، والمواد المكونة لها، وحالة تركيبها، ووسط النقل المستخدم فيها. يمكن مشاهدة التفاصيل في الشكل 1. في اللوائح والمعايير والقواعد العامة، ومن أجل تسهيل التصميم والقبول الإنشائي وإدارة الاستخدام والفحص، غالبًا ما يتم استخدام أساليب التصنيف والتقسيم المتكاملة بناءً على خصائص المادة ومعايير التصميم. كما أن هناك اختلافات في تصنيف الأنابيب بين معايير التصميم في مختلف الصناعات، ومعايير القبول الإنشائي، وإجراءات الصيانة والفحص. مثال: **تنقسم السوائل في المعيار «معايير تصميم خطوط الأنابيب المعدنية الصناعية» GB50316 إلى خمس فئات هي A1، A2، B، C، D، وذلك حسب حالتها وخصائصها ومعايير التصميم.** الفئة A1 تمثل مواد سامة للغاية ； الفئة A2 تمثل المواد السامة، أما الفئة B فتمثل المواد القابلة للاشتعال ； الفئتان ج ود هما وسائط غير قابلة للاشتعال وغير سامة، حيث تكون الضغط المصمم لها أقل من أو يساوي 1 ميجا باسكال، وتكون درجة الحرارة المصممة لها في النطاق من -29 إلى 186 درجة مئوية بالنسبة للفئة د. تحدد مواصفات التشييد والقبول في صناعات مثل الكيماويات والبتروكيماويات والطاقة تصنيف الأنابيب على النحو التالي: يقسم المعيار الصناعي للكيماويات "مواصفات تشييد وقبول أعمال أنابيب المعادن في الصناعات الكيماوية" HG20225—95 الأنابيب إلى أربع فئات هي A و B و C و D، وذلك وفقًا لخصائص السائل ومعايير التصميم. يتوافق في الأساس مع **المعايير، لكن سيتم تصنيف أنابيب المواد السامة ضمن فئة B. يُقسم معيار صناعة البتروكيماويات “مواصفات تنفيذ وقبول أعمال الأنابيب للمواد السامة والقابلة للاشتعال في صناعة البتروكيماويات” SH3501—2002، حسب خصائص السوائل ومعايير التصميم، إلى أربع فئات وهي SHA وSHB وSHC وSHD، كما هو موضح في الجدول 3. الجدول 3: تصنيف الأنابيب وفقًا لمعيار SH3501-2001
تصنيف الأنابيب | نطاق الاستخدام
SHA:
(1) أنابيب تحتوي على مواد ذات خطورة شديدة، باستثناء أنابيب البنزين.
(2) أنابيب تحتوي على مواد ذات خطورة عالية مثل الأكريلونيتريل والكلورين وثاني أكسيد الكربون وهيدروفلوريد الهيدروجين.
(3) أنابيب تحتوي على مواد يكون ضغط التشغيل فيها 10.0 ميجا باسكال أو أكثر.

SHB:
(1) أنابيب البنزين التي تحتوي على مواد ذات خطورة شديدة.
(2) أنابيب تحتوي على مواد ذات خطورة عالية، باستثناء أنابيب الأكريلونيتريل والكلورين وثاني أكسيد الكربون وهيدروفلوريد الهيدروجين.
(3) أنابيب تحتوي على غازات قابلة للاشتعال من الفئة أ والفئة ب، بالإضافة إلى سوائل قابلة للاشتعال من الفئة أ أ والفئة ب أ.

SHC:
(1) أنابيب تحتوي على مواد ذات خطورة متوسطة أو خفيفة.
(2) أنابيب تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال من الفئة ب ب والفئة ج.

SHD: أنابيب تعمل في درجات حرارة أقل من -29 درجة مئوية.

السابع: أسباب فشل الأنابيب تحت الضغط
“فشل الأنابيب تحت الضغط” يعني عمومًا عدم قدرة الأنابيب على أداء وظيفتها الأصلية، ويمكن تقسيم أسباب الفشل إلى فشل طبيعي وفشل غير طبيعي. نظرًا لأن أنابيب الضغط تعمل تحت تأثير الوسط الداخلي والبيئة المحيطة، فمن الحتمي أن تحدث ظواهر مثل التقلبات الحرارية والضغطية، والتآكل، والاهتزازات، وتغيرات في البنية المجهرية للمواد؛ وكلها تؤثر على خصائص المواد وأداء ختم وصلات التوصيل. ولذلك، فإن لأي أنبوب عمرًا افتراضيًا للخدمة، ويُعد الفشل الطبيعي هو ظاهرة الفشل التي تحدث عندما تصل أنابيب الضغط إلى نهاية عمرها الافتراضي. يمكن السيطرة على الفشل الطبيعي مسبقًا من خلال الفحوصات الدورية أو تحليل أسباب الفشل، وذلك لمنع وقوع الحوادث. لكن، في أنابيب الضغط، قد يؤدي وجود مشاكل مختلفة في التصميم والتصنيع والتركيب والتشغيل إلى فشل غير طبيعي، مما يتسبب في وقوع حوادث تلف مفاجئة. أسباب ذلك تتلخص فيما يلي: (أ) ضعف كفاءة العاملين، وتشغيل المعدات بطريقة مخالفة للإجراءات التشغيلية، مما يؤدي إلى تدهور ظروف التشغيل، ويشمل ذلك الضغط الزائد، وارتفاع الحرارة، وتجاوز تركيز الوسطيات التآكلية للمعايير المسموح بها، والتذبذبات غير الطبيعية في الضغط والحرارة، إلخ ； يُعد الضغط ودرجة الحرارة أساسًا لتصميم الأنابيب الضاغطة واختيار المواد والتصنيع والتركيب. إن تجاوز ضغط وت temperature التشغيل المحددين يؤدي إلى زيادة قيم إجهاد جدار الأنبوب أو انخفاض الخواص الميكانيكية للمادة، وخاصةً أن الإجهادات المحلية والذروية تزداد بشكل كبير في الأماكن التي توجد بها تغيرات هندسية مثل اللحامات والأطراف والمرفقات والصمامات والأنابيب ذات الأقطار المختلفة والمخمدات، مما يشكل مصدراً للتلف الناتج عن الزحف. يؤدي انخفاض درجة الحرارة أثناء التشغيل إلى انخفاض مرونة المادة، ويقل حجم الشقوق المسموح بها، مما قد يؤدي إلى حدوث تلف هش. كما يمكن أن يؤدي التسخين والضغط الزائدان إلى تسرب موصلات الأنابيب. غالبًا ما تتعرض الأنابيب لأحمال متذبذبة للأسباب التالية: 1) الضخ المتقطع للوسط، مما يؤدي إلى تكرار ضغط الأنابيب وتفريغها، وتسخينها وتبريدها ； 2) تقلبات الضغط كبيرة أثناء التشغيل ； ٣) تحدث تغيرات دورية في درجة الحرارة أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى حدوث تغيرات متكررة في الإجهاد الحراري على جدران الأنابيب ； ٤) بسبب الأجهزة الأخرى، والقوى الخارجية المتغيرة التي تؤثر على الدعامات، بالإضافة إلى الاهتزازات الناتجة عن ذلك. تتعرض الأنابيب للتلف بسبب التآكل الناتج عن تأثير الأحمال المتغيرة المتكررة. السبب الرئيسي هو إجهاد التعب عند الترددات المنخفضة في المعادن، والذي يتميز بوجود إجهادات كبيرة مع ترددات منخفضة. يحدث تركز للإجهاد في الأماكن التي يكون فيها الهيكل الهندسي غير متصل، وبالقرب من نقاط اللحام، وقد يصل هذا التركز إلى حد الضغط الذي يمكن أن يؤدي إلى انهيار المادة. إذا تم تطبيق هذه الضغوط بشكل متناوب، فإن ذلك سيؤدي إلى حدوث تشوهات بلاستيكية في الجزيئات التي تتعرض لأكبر قدر من الضغط، وسيؤدي ذلك تدريجيًا إلى ظهور شقوق دقيقة فيها. مع تغير دورات الإجهاد، تتوسع الشقوق تدريجياً، مما يؤدي في النهاية إلى الكسر. كما يمكن للأحمال المتغيرة أن تؤدي إلى تفاقم العيوب الموجودة أصلاً في مكونات الأنابيب وفي الخيوط اللحامية، بالإضافة إلى حدوث تسريبات في نقاط ربط الأنابيب. (ب) وجود عيوب في التصميم والتصنيع والإنشاء، مثل عدم مطابقة مرونة الأنابيب للمتطلبات، واختيار المواد بشكل غير مناسب أو استخدام مواد خاطئة، ووجود عيوب لحامية أو معدنية تتجاوز المعايير المسموح بها، وتسبب اللحام أو التجميع غير السليم في توليد إجهادات زائدة، وعدم ملاءمة نظام دعامات الأنابيب، وغير ذلك ； يمكن للعيوب الأصلية الموجودة في الأنابيب قبل تشغيلها أن تؤدي إلى الكسر الهش للمواد تحت إجهاد منخفض. يمكن أن تؤدي أسباب مثل التلف الناتج عن المواد والبيئة المحيطة، وسوء التشغيل، وضعف الصيانة، إلى تدهور خصائص المواد أو تلفها أو تكسرها، أو إلى حدوث تسرب للمواد من نقاط الربط في الأنابيب. وفي النهاية، قد يؤدي ذلك إلى فشل الأنابيب تحت الضغط، مما يسبب حوادث مثل الحرائق والانفجارات والتسمم والاختناق. (ج) أخطاء في الصيانة، مثل عدم اكتشاف العيوب أو الأضرار الخطيرة في الأنابيب، أو غياب التقييم العلمي اللازم، بالإضافة إلى استخدام طرق صيانة غير مناسبة تؤدي إلى ظهور عيوب وأضرار جديدة ； (د) الأضرار الناتجة عن عوامل خارجية، مثل الزلازل والرياح الشديدة والفيضانات والصواعق وغيرها من الأضرار الميكانيكية والتخريب البشري. هناك أنواع كثيرة من أشكال تلف أنابيب الضغط. ووفقًا لمقدار التشوه الكلي عند الانهيار، يمكن تقسيم أنواع الانهيار إلى فئتين رئيسيتين: الانهيار المرن (الانهيار القابل للتمدد) والانهيار الهش. ووفقًا لآليات الكسر المجهرية للمواد عند التلف، يمكن تصنيف أنواع الكسر إلى كسر بسبب الشقوق المرنة، وكسر بسبب الانشقاقات البلورية، وكسر على طول البلورات، وكسر ناتج عن التعب. عادةً، يتم التصنيف في الموقع باستخدام طريقة تجمع بين التصنيف الكلي وخصائص الكسر، ومن أنواع الكسر: الكسر المرن، والكسر الهش، والكسر الناتج عن التآكل، والكسر الناتج عن التعب، والكسر الناتج عن الانزلاق. (هـ) التلف الناتج عن التآكل: يحدث تلف أنابيب الضغط بسبب التأثيرات الكيميائية أو الكهروكيميائية للمواد الموجودة داخل الأنابيب والمواد الموجودة في البيئة المحيطة بها. ويشمل أيضًا نتيجة التأثير المشترك لأسباب ميكانيكية وغيرها. يمكن أن تؤدي العمليات غير المعقولة إلى تغيير تركيز الوسط، مما يزيد من التآكل والتدمير. أشكال التلف الناتج عن تآكل الأنابيب تحت الضغط تشمل التآكل الشامل، والتآكل الموضعي، والتآكل الناتج عن الإجهاد، والتعب الناتج عن التآكل، بالإضافة إلى الأضرار الناتجة عن الهيدروجين. غالبًا ما يحدث التآكل الناتج عن الإجهاد فجأة دون أي مؤشرات مسبقة، ولذلك فإن خطورته أكبر. ١) التآكل الشامل: يُعرف التآكل الشامل أيضًا بالتآكل المتجانس. إنه تآكل يحدث على مساحة كبيرة من الأنابيب، ودرجته متشابهة إلى حد كبير. تتعرض السطوح الداخلية للأنابيب بشكل أساسي للتآكل الناتج عن نقل المواد المسببة للتآكل، بينما تتعرض السطوح الخارجية للأنابيب بشكل أساسي للصدأ الناتج عن التأثيرات الجوية. غالبًا ما يتفاقم التآكل الشامل للأنابيب بسبب تدهور ظروف الاستخدام. يؤثر تركيب وسائط التآكل، ونسبة الماء فيها، واختلاف الحالة الغازية أو السائلة، وسرعة التدفق وحالته، بالإضافة إلى حجم الجسيمات، على مدى تآكل الأنابيب. يمكن أن يسبب ارتفاع مستوى مواد التآكل أو تدهور خصائص المواد الخام ضررًا بالأنابيب تحت الضغط. يتسبب التآكل الجوي في تلف الجزء الخارجي لمكونات الأنابيب، مما يؤثر على قوتها وإحكام ختمها. وإذا لم يتم الصيانة في الوقت المناسب، فقد يؤدي ذلك إلى حوادث. 2) التآكل المحلي: التآكل المحلي هو ظاهرة تآكل تحدث في أماكن محددة من مادة الأنبوب. أ) التآكل النقطي: هو تآكل عميق يتركز في نقاط صغيرة منفصلة على سطح المعدن، ويُعرف أيضًا بالتآكل الثقبي. يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي للتآكل النقطي بسهولة عند ملامسته لوسائط تحتوي على أيونات الكلور أو البروم. ب) التآكل الشقي: عندما يكون المادة المنقولة عبر الأنابيب عبارة عن محلول كهرلي، فإن التآكل الشقي يحدث في الفجوات الموجودة على السطح الداخلي للأنابيب، مثل مناطق وسائد الفلانجات، أو المناطق التي لم يتم لحامها بشكل كامل. غالبًا ما يحدث التآكل في الفجوات بسبب وجود فرق في تركيز الأكسجين أو أيونات المعادن بين السائل داخل الفجوة والسائل المحيط بها. ج) تآكل وصلات الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي: ① التآكل بين البلورات: هو نوع من التآكل يحدث في المناطق بين البلورات وبالقرب منها، بينما يكون تآكل البلورات نفسها ضئيلاً. آلية التآكل هي “نظرية نقص الكروم”، أي أن المناطق بين البلورات التي تفتقر إلى الكروم تكون في حالة نشطة، وبما أنها تعمل كأنود، فإنها تشكل خلية كهروكيميائية للتآكل مع البلورات، مما يؤدي إلى تساقط البلورات أو انخفاض القوة الميكانيكية للمادة. ②التآكل الانتقائي للفيريت δ: في بعض وسائط التآكل الشديدة، يتعرض الفيريت δ الموجود في مناطق لحام الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي للتآكل أو التحلل إلى الطور σ، مما يؤدي إلى ظهور هيكل إسفنجي وبالتالي تدمير نقطة اللحام. ③تآكل حافة السكين: تآكل على شكل حافة سكين يحدث في الوسط المؤكسد، باستخدام فولاذ المارتنسيت غير القابل للصدأ المستقر بالنيكل والتيتانيوم. ٣) التآكل الناتج عن الإجهاد: يُطلق على التآكل الذي يحدث في المواد المعدنية تحت تأثير الإجهاد الشددي ووسط تآكل معين، اسم التآكل الناتج عن الإجهاد. ينتج ذلك بشكل رئيسي عن الإجهادات المتبقية الناتجة عن اللحام والمعالجة الباردة وعمليات التركيب، بالإضافة إلى المواد المسببة للتآكل داخل الأنابيب. تكون شقوق التآكل الناتج عن الإجهاد على شكل فروع أشجار جافة، وتتطور بشكل عام في اتجاه عمودي على اتجاه الإجهاد. تتميز الأشكال المجهرية للشقوق بنوع يمر عبر البلورة، ونوع بين البلورات، بالإضافة إلى نوع مختلط يجمع بين النوعين. تزيد أنابيب الفولاذ عالي القوة من احتمالية حدوث تشققات بسبب التآكل الناتج عن الإجهاد، عندما يتجاوز مستوى غاز H2S قيمة معينة، وفي ظل وجود رطوبة. عندما تتجاوز قيمة صلابة اللحام HB200، أو عندما يكون مستوى H2S مرتفعًا، فإن ذلك يؤدي بسهولة إلى تآكل اللحام نتيجة الإجهاد. ①التقصف القلوي: هو تآكل الإجهاد للمعدن في محلول قلوي. يمكن أن يصاب الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو الموليبدينوم المنخفض والفولاذ المقاوم للصدأ بالهشاشة القلوية. ②تآكل الكلوريدات في الفولاذ المقاوم للصدأ: التآكل الناتج عن الضغوط الناتجة عن أيونات الكلوريد في الفولاذ المقاوم للصدأ. تنخفض التركيز الحرج لأيونات الكلور التي تسبب التآكل مع ارتفاع درجة الحرارة؛ فعند درجات الحرارة العالية، يكفي أن يصل تركيز أيونات الكلور إلى 10 جزء في المليون لإحداث التشقق. كما أن ارتفاع نسبة أيونات الكلور في مواد مثل وسائد الوصل في فوهات الأنابيب، ومواد العزل الخارجية، وطبقات الدعم والتعليق، يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تآكل بسبب أيونات الكلور. ③تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بالكبريتات المتعددة: في عملية تكرير النفط، يتعرض الفولاذ للتآكل بسبب غاز الهيدروجين الكبريتي، مما يؤدي إلى تكوين كبريتيد الحديد. وبعد توقف العملية، يتفاعل الأكسجين والماء الموجودان في الهواء مع مكونات الأنابيب، مما يؤدي إلى تكوين كبريتات متعددة. ويحدث التآكل الناتج عن الإجهاد في الأجزاء من الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تحتوي على إجهادات متبقية كبيرة. وعلى سبيل المثال، لفت تلف الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب التآكل الناتج عن الإجهاد في حالة أجهزة إزالة الكبريت عن طريق الهيدروجين انتباه الباحثين مؤخرًا. ④تآكل الإجهاد الناتج عن الكبريتيدات: تآكل الإجهاد الذي يحدث في المعادن عندما تكون موجودة في وسط يحتوي في نفس الوقت على غاز الهيدروجين الكبريتي والماء. يكون الفولاذ الكربوني والفولاذ المخلوط منخفض السبائك أكثر حساسية لحمض الكبريتيك في نطاق درجات الحرارة من 20 إلى 40 درجة مئوية. يحدث تآكل الإجهاد الناتج عن الكبريتيدات في الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي في الغالب في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. في الوسط الذي يحتوي على كبريتيد الهيدروجين والماء، فإن وجود حمض الخليك، أو ثاني أكسيد الكربون وكلوريد الصوديوم، أو فوسفين، أو مركبات الزرنيخ والسيلينيوم والتيلوريوم، أو أيونات الكلوريد في نفس الوقت يساهم في تسريع التآكل. ٤) التعب الناتج عن التآكل: التعب الناتج عن التآكل هو تشققات ناتجة عن التآكل، ويحدث نتيجة تأثير الإجهادات المتغيرة بالإضافة إلى المواد الكيميائية. مصادر التعب في الأنابيب تحت الضغط تشمل الاهتزازات الميكانيكية، والاهتزازات الناتجة عن تدفق السوائل، والإجهادات الحرارية المتغيرة، ودورات الضغط، بالإضافة إلى الاهتزازات الناتجة عن الرياح والزلازل. غالبًا ما تكون شقوق التآكل والتعب متعددة ولكن بدون تفرعات، وهذا ما يميزها عن شقوق التآكل الناتج عن الإجهاد. عادةً ما تكون شقوق التعب الكيميائي عبر البلورة. 5) تلف الهيدروجين: يُعرف تسرب الهيدروجين إلى داخل المعدن وما ينتج عنه من تدهور في خصائص المعدن باسم تلف الهيدروجين. وتشمل فقاعات الهيدروجين، وهشاشة الهيدروجين، وفقدان الكربون، وتآكل الهيدروجين. يحدث تكوّن فقاعات الهيدروجين بشكل أساسي في الوسائط التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين الرطب، حيث عندما يتسرب ذرات الهيدروجين إلى الفولاذ، فإنها تصطدم بالعيوب مثل الشقوق والطبقات المتفرقة والفراغات والشوائب، فيتجمع هناك لتكوين جزيئات الهيدروجين، مما يؤدي إلى تمدد الحجم. عندما تكون هذه العيوب على سطح الفولاذ، فإنها تؤدي إلى تكوّن فقاعات. يؤدي وجود الهيدروجين في الفولاذ بأي طريقة كانت إلى حدوث هشاشة الهيدروجين في الفولاذ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في معدل الإطالة ومعدل الانكماش العرضي للفولاذ. يُظهر الفولاذ عالي المتانة أداءً أسوأ. يتفاعل الكربيد الموجود في الفولاذ مع الهيدروجين عند درجات حرارة عالية لتكوين الميثان. ونتيجة لهذا التفاعل، يقل كمية الكربيد في الطبقة السطحية للفولاذ، ويبدأ الكربون في الانتشار تدريجيًا من الطبقات المعدنية المجاورة التي لم تتفاعل بعد إلى منطقة التفاعل. ونتيجة لذلك، تتحول طبقة معينة من المعدن إلى فريت بسبب نقص الكربون، مما يؤدي إلى ظاهرة فقدان الكربون. يؤدي عملية إزالة الكربون إلى انخفاض قوة سطح الفولاذ وحدود التعب لديه. يؤدي تأثير الهيدروجين عالي الحرارة والضغط على المعادن إلى تدهور خصائصها الميكانيكية، حيث ينخفض مستوى القوة والمتانة بشكل كبير، ويُطلق على ذلك تآكل الهيدروجين. تحت الظروف المذكورة أعلاه، ينتشر جزيئات الهيدروجين إلى سطح الفولاذ ويحدث امتصاص لها، حيث تنفصل بعض جزيئات الهيدروجين الممتصة إلى ذرات هيدروجين وأيونات هيدروجين. ومن خلال الامتصاص الكيميائي، تخترق ذرات/أيونات الهيدروجين ذات القطر الصغير جدًا طبقة السطح وتذوب داخل المعدن. نظرًا لانتشار ذرات الهيدروجين المذابة عبر الشبكة البلورية والحواف البلورية داخل الفولاذ، فإن ذلك يؤدي إلى حدوث تفاعل كيميائي ينتج عنه تراكم الميثان في الفراغات الدقيقة الموجودة على الحواف البلورية. ويؤدي هذا التفاعل إلى انخفاض تركيز الكربون في تلك المنطقة، مما يدفع الكربون الموجود في المناطق الأخرى إلى الانتشار إلى هناك لتعويض النقص، وبالتالي يزداد تراكم الميثان ويتكون ضغط محلي، وفي النهاية يؤدي ذلك إلى ظهور شقوق. يتجمع على سطح الفولاذ فورماتينغ بوبلز، مما يؤدي إلى فقدان الكربون. (و) التآكل والتلف: يؤدي التدفق المستمر وبسرعة عالية للوسط داخل الأنابيب إلى ترقق الجدران الداخلية لملحقات الأنابيب أو تلف أزواج الختم، مما يؤثر على قوتها الضاغطة وأدائها الختمي. مع مرور الوقت، يمكن أن يصبح التسرب الناتج عن انخفاض قدرة التحمل الضغطي بسبب ترقق الجدار الداخلي أو تلف أزواج الختم مصدرًا للحوادث. ثامناً: خصائص تلف الأنابيب تحت الضغط نظراً لاختلاف أسباب تلف الأنابيب وأشكاله، فإن خصائص التلف تختلف أيضاً. (أ) الفشل الناتج عن المتانة يحدث عندما لا تكون هناك عيوب واضحة أو ضعف في خصائص المادة، بل بسبب الضغط الزائد. من خصائصه: 1) يحدث تشوه واضح، وعادةً لا تتكون شظايا. عند التلف، يزداد القطر أو يحدث تورم موضعي، وتصبح جدران الأنبوب أرق. 2) الضغط الفعلي للتفجير قريب من القيمة النظرية. ٣) السطح المكسور لونه رمادي فاتح وعلى شكل ألياف، بدون بريق معدني، كما يوجد على السطح المكسور حواف ناتجة عن عملية القص. 4) خارج منطقة الألياف المكسورة، تظهر أنماط شعاعية أو على هيئة حرف V، وتتجه نحو نقطة الانفجار. (ب) التلف الهش هو ظاهرة التلف التي لا يحدث فيها أي تشوه ماكروسكوبي عند تلف الأنبوب، كما أن إجهاد جدار الأنبوب أثناء التلف لا يصل بأي حال إلى الحد الأقصى لقوة المادة، بل يكون أقل حتى من حد الانفعال. عادةً ما يحدث ذلك بسبب هشاشة المواد أو وجود عيوب شديدة، مثل سوء عمليات لحام المعالجة الحرارية للمواد، ووجود عيوب في اللحامات، بالإضافة إلى الهشاشة الباردة الناتجة عن درجات الحرارة المنخفضة. غالبًا ما يحدث الانهيار الهش على الفور وينتشر بسرعة فائقة. وبما أن هذا النوع من التلف يحدث تحت ضغط منخفض، فإنه يُسمى أيضًا تلفًا ناتجًا عن ضغط منخفض. تتميز الكسور الهشة بما يلي: 1) عدم وجود تشوه بلاستيكي واضح. 2) الإجهاد أثناء التدمير منخفض. ٣) الكسر الهش الناتج عن تلف المواد، حيث يكون سطح الكسر مستويًا، ويظهر في شكل بلورات لامعة كمعدن. ٤) الكسر الهش الناتج عن عيوب في المواد، حيث لا يكون شكل الكسر بلوريًا، بل يظهر فيه منطقة العيب الأصلي، ومنطقة الألياف التي تتوسع بشكل مستقر، بالإضافة إلى مناطق الخطوط الإشعاعية والخطوط المتعرجة التي تتوسع بسرعة، وكذلك مناطق القطع على حواف السطح الداخلي والخارجي. إذا كان العيب الأصلي عبارة عن شقوق سطحية، فسيظهر تآكل داكن اللون؛ أما إذا كان العيب الأصلي عبارة عن فقاعات هواء داخلية، أو شوائب، أو عدم اندماج كامل في اللحام، فإن ذلك يمكن ملاحظته أيضًا على السطح المكسور. (ج) التلف الناتج عن التعب هو نوع من أنواع التلف الذي يحدث عندما يتعرض المادة لأحمال متغيرة من حيث القيمة والاتجاه على مدى فترة طويلة، مما يؤدي إلى ظهور شقوق في المادة، ومن ثم توسع هذه الشقوق تدريجيًا حتى يحدث الكسر في النهاية. تتميز بما يلي: 1) تركز نقاط التلف في المناطق ذات عدم الاستمرارية الهندسية أو في مناطق اللحام التي تحتوي على عيوب أصلية مثل الشقوق، ولا يحدث تشوه بلاستيكي في الكل. 2) الأشكال الأساسية للتلف الناتج عن التعب هي الانفجار أو التسرب. يحدث النوع الأول بسهولة في المواد ذات القوة العالية والقابلية للتشوه الضعيفة، بينما يحدث النوع الثاني في المواد ذات القوة المنخفضة والقابلية للتشوه الجيدة. 3) يوجد على السطح المكسور مناطق واضحة للتشقق، والانتشار، والانكسار النهائي. في المنطقة الموسعة، توجد بوضوح على المستوى الكلي نمطات شجرية على هيئة أصداف، كما أن السطح المقطوع مستوٍ ولامع. عادةً ما تكون منطقة الكسر النهائية مزينة بأنماط شعاعية أو أنماط على شكل حرف V. 4) عند ملاحظة منطقة انتشار الشقوق في سطح الكسر التعبي تحت المجهر الإلكتروني، يمكن رؤية خطوط التعب المميزة. (د) التلف الناتج عن الانزلاق هو ظاهرة التمدد البطيء والمستمر للفولاذ في درجات حرارة مرتفعة، عندما تكون قوة الإخضاع للمادة أقل من الحد المطلوب، وفي النهاية يحدث تلف في المادة. تمر عملية الانزلاق في المواد بثلاث مراحل: التباطؤ، والسرعة الثابتة، والتسارع. مرحلة السرعة الثابتة هي المرحلة التي يتم فيها التحكم في عمر المادة تحت درجات حرارة عالية. الكسر الناتج عن الانزلاق هو نوع من الكسور التي تحدث على طول البلورات، ومن خصائصه: 1) أن السطح المكسور يكون خشنًا وعلى شكل حبيبات، دون وجود بريق معدني. 2) السطح مغطى بطبقة أكسدة أو مواد تآكل أخرى. 3) يحدث تشوه ماكروسكوبي في الأنبوب باتجاه القطر، وتظهر به شقوق زحفية صغيرة باتجاه الشعاعي، بل وقد تظهر تشققات سطحية أو يتسرب الغاز نتيجة ثقب جدار الأنبوب. 4) الكسر عمودي على سطح الجدار، ولا يوجد تناقص في سمك الجدار، كما لا توجد حواف مقطوعة. تاسعًا: الوقاية من حوادث الأنابيب تحت الضغط والإبلاغ عنها
من أجل منع أو تقليل حوادث تلف الأنابيب تحت الضغط، يجب على الجهات المستخدمة لهذه الأنابيب اتخاذ التدابير اللازمة، ومن ضمنها:
– يجب أن يتم تصميم الأنابيب من قبل وحدات تصميم مؤهلة، وأن يكون التصميم مطابقًا لمعايير التصميم المحددة ； ——يجب تركيب أجهزة تفريغ الضغط الآمنة في نظام الأنابيب وفقًا لللوائح والحفاظ على كفاءتها وسهولة استخدامها ； ——اتخاذ تدابير فعالة لمنع تآكل الأنابيب بفعل الغلاف الجوي والوسط المحيط ； ——يجب إجراء الفحص والقبول قبل تشغيل الأنابيب، ويجب أن تستوفي المراحل الرئيسية مثل هيكل النظام الأنبوبي والمواد واللحام والمعالجة الحرارية واختبار الضغط المتطلبات المحددة ； ——يجب الالتزام بشكل صارم بإجراءات التشغيل أثناء التشغيل، والسيطرة على المؤشرات الفنية، ومنع التشغيل عند درجات حرارة أو ضغوط تتجاوز الحدود المسموح بها ； ——عند إجراء الصيانة أو استبدال أجزاء من الأنابيب، يجب تجنب الاستخدام الخاطئ أو البدائل غير المناسبة لتجنب انخفاض الإجهاد الأقصى للأنابيب ； ——تعزيز الصيانة والفحوصات الدورية للأنابيب ； ——يجب إجراء فحص شامل وفقًا للوائح قبل إعادة استخدام الأنابيب التي لم تُستخدم لفترة طويلة ولم يتم العناية بها بشكل جيد، وذلك بسبب حدوث تآكل واسع النطاق وانخفاض سمكها وضعف قوتها. عند وقوع حادث في أنابيب الضغط، يجب على الجهة المستخدمة لها أن تتخذ تدابير فورية للتعامل مع الحادث، كما يجب عليها الحرص على حماية مكان الحادث بشكل صارم، وجمع المعلومات والبيانات ذات الصلة في الوقت المناسب، مثل الصور المسجلة في مكان الحادث، وحالة الكسور في الأجزاء التالفة، وسجلات العمليات الأصلية، بالإضافة إلى تقارير التحقيق في الحادث، وذلك من أجل توفير أساس موضوعي وعلمي لتحليل الحادث. عند تحليل أسباب الحوادث، يجب قياس مقادير التشوه الكلي ； فحص التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية للمواد ； استخدام وسائل تقنية مثل التحليل المجهري والتحليل الكلي للكسور. ثم، استنادًا إلى المعلومات ذات الصلة ونتائج الفحوصات التقنية:
الفقرة العاشرة: الأنظمة الأمنية لأنظمة الأنابيب
(أ) يجب تزويد أنظمة الأنابيب التي قد تتعرض لضغط زائد أثناء التشغيل بصمامات أمان وأجهزة تخفيف الضغط مثل الصمامات المتفجرة. (ب) في الحالات التي لا يُنصح فيها باستخدام صمام الأمان، يمكن استخدام ورقة التفجير. يجب أن يكون هناك هامش معين بين ضغط الانفجار المحسوب للصمام الانفجاري وأقصى ضغط عمل طبيعي. (ج) يجب اختيار صمامات الأمان بشكل منفصل حسب نوع الغاز أو السائل المراد تصريفه، مع مراعاة تأثير الضغط الخلفي. يكون ضغط فتح صمام الأمان (الضغط المحدد)، ما لم تكن هناك متطلبات خاصة في العملية، يساوي 1.1 ضعف الضغط الطبيعي للعمل، ولا يقل عن 1.05 ضعفه، باستثناء الحالات التي تنص عليها معايير التصميم والوثائق الخاصة بالتصميم. (د) يجب ألا يتجاوز فقدان الضغط في أنبوب الدخول للصمام الأمان 3% من ضغط التشغيل، بينما لا يجب أن يتجاوز فقدان الضغط في أنبوب الخروج 10% من ضغط التشغيل. (هـ) يجب ألا تتجاوز الضغط الأقصى للتخليص الذي يوفره صمام الأمان 1.1 ضعف الضغط المصمم للأنابيب، وفي حالات الحرائق، يجب ألا يتجاوز الضغط الأقصى للتخليص 1.21 ضعف الضغط المصمم. (و) لا ينبغي تركيب صمامات قطع على أنابيب الدخول والخروج لصمامات الأمان أو أغلفة التفجير. عندما تقتضي العملية متطلبات خاصة يتعين فيها التركيب، يجب أيضًا تركيب صمام تجاوز ومقياس ضغط محلي. أثناء العمل الطبيعي، يجب أن تكون صمامات الإغلاق عند مدخل أو مخرج صمام الأمان أو ورقة التفجير في حالة مفتوحة. يجب قفل صمام التحويل في وضع الإغلاق. ويُضاف إلى الرسم الرموز المحددة. (ز) عند تركيب صمام تحويل ثلاثي الاتجاه عند مداخل ومخارج الصمامين الآمنين المزدوجين، يجب أن يكون لكلا الصمامين التحويليين آلية ترابط موثوقة. يجب أن تكون هناك طريقة لتفريغ الغازات في الأنابيب الموجودة بين صمام الأمان وصمام التحويل. (ح) يجب على المصنع ضمان أن تتوافق خصائص المنتج مع البيانات التفصيلية لأجهزة تخفيف الضغط المذكورة في التصميم. (٢) تركيب الصمامات والألواح العمياء (أ) يجب تركيب صمام واحد اتجاهي في الأنابيب التي يجب منع التدفق العكسي فيها. (ب) يجب السيطرة بشكل صارم على الصمامات التي تكون في وضع الفتح أو الإغلاق أثناء التشغيل الطبيعي، ويجب أن يتضمن التصميم متطلبات للقفل أو الختم، مع ذكر الرمز المحدد لها. يُسمح باستخدام هذا النوع من الصمامات فقط أثناء عمليات الصيانة تحت إشراف صارم وبموافقة المسؤولين المختصين. (ج) عندما يتم إيقاف تشغيل الجهاز للصيانة، قد تكون هناك أنابيب يجب أو يمكن الاستمرار في تشغيلها خارج الجهاز، ولذلك يجب تركيب صمامات قطع عند حدود الجهاز، بالإضافة إلى تركيب لوح عازل على الجانب المقابل للجهاز من الصمامات. (د) أثناء التشغيل، عندما يكون هناك جهاز يحتاج إلى إيقاف تشغيله لأغراض الصيانة، يجب وضع لوح عازل بين الجهاز والصمامات. عند تركيب صمام تفريغ صغير بين أنابيب السوائل القابلة للاشتعال والصمامات والأغطية العمياء، يجب توجيه الأنبوب الواقع خلف صمام التفريغ إلى مكان آمن. (هـ) يجب تركيب ألواح عازلة في الأماكن التي يجب عزلها أثناء اختبارات الضغط واختبارات الختم المائي. (F) في الحالات التي تكون فيها درجة حرارة السائل أقل من -5 درجة مئوية أو حيث يكون التآكل الجوي شديدًا، يُستحسن استخدام لوح إغلاق منفصل، أي اللوح القابل للإدخال والحلقة الواقية. لا يُفضل استخدام صمامات الإغلاق على شكل “8”. يجب أن تحتوي اللوحات والحلقات الواقية على علامات تعريف، ويجب أن تبرز هذه العلامات من فوق الفلانجة. (٣) التصريف: (أ) يجب تصريف السوائل القابلة للاشتعال في نظام تجميع مغلق، ويُحظر تصريفها مباشرةً في شبكة الصرف الصحي. (ب) يجب تصريف الغازات القابلة للاشتعال التي كثافتها أكبر من كثافة الهواء المحيط في أنظمة اللهب، أما الغازات القابلة للاشتعال التي كثافتها أقل من كثافة الهواء المحيط، فيمكن تصريفها في الغلاف الجوي في حالة السماح بذلك دون الحاجة إلى أنظمة لهب، وشريطة الالتزام بالمعايير الصحية. (ج) السوائل التي لا سمية فيها، وغير قابلة للاشتعال، ولا تتسبب في التبخر المفاجئ؛ يمكن تصريفها مباشرة في شبكة الصرف الصحي، شريطة أن تلتزم بالمعايير الصحية وبدرجات الحرارة المسموح بها لمواد الأنابيب، وألا تكون مسببة للتآكل. (د) يجب تحديد قطر أنابيب الصرف وفقًا لكمية المواد المُصرفة وضغط التشغيل. يجب أن تتوافق سرعة التدفق في فتحات الإخراج مع متطلبات المواصفات التصميمية. يجب تركيب شبكة مضادة للطيور على فتحات التهوية التي تعمل تحت الضغط الجوي والتي لا تُستخدم بشكل متكرر. (٤) متطلبات أخرى: (أ) في ظروف المناخ البارد، يجب توفير أنابيب تخطي لمنع التجمد أو تدابير أخرى لمنع التجمد في نهايات الأنابيب الرئيسية لمياه التبريد في الأماكن المفتوحة، بالإضافة إلى أنابيب دخول وخروج المياه من أجهزة التبريد. عندما يتكون تكثيف في أنابيب الغاز، أو عند وجود مناطق ميتة في أنابيب السوائل، بالإضافة إلى احتمال تجمد أنابيب التصريف، فمن المستحسن استخدام أنابيب تدفئة مرافقة. (ب) يجب أن تكون المكونات الضعيفة في أنابيب السوائل القابلة للاشتعال المثبتة داخل الغرف، مثل مقاييس مستوى السائل الزجاجية والمرايا، مزودة بتدابير حماية أمنية. (ج) يمكن تفريغ الشحنة الكهربائية الساكنة الناتجة عن أنظمة الأنابيب عبر شبكة التوصيل الأرضي في المعدات أو الهياكل الإنشائية. يجب أن تتوافق المتطلبات الأخرى المتعلقة بالوقاية من الكهرباء الساكنة مع أحكام المعايير ذات الصلة. (د) يُفضل استخدام تدابير أمان مثل أنابيب مزدوجة، أو شبكات أنابيب دائرية مزودة بصمامات عزل، في الأجهزة المهمة التي لا يجوز أن يحدث فيها انقطاع في تدفق السوائل. (هـ) يجب تركيب أجهزة لمنع انتشار اللهب في الأنابيب التي تحتوي على غازات قابلة للاشتعال والتي متصلة بأجهزة تستخدم نارًا مباشرة (بما في ذلك أنابيب الإشعال)، كما يجب تركيب هذه الأجهزة أيضًا في الأنابيب التي يمكن أن تشتعل بسهولة (بما في ذلك أنابيب التفريغ) وفي الأجهزة المتصلة بها. (و) يجب أن تتوافق أنابيب الأكسجين مع المتطلبات التالية: 1) يجب تنظيف أنابيب السوائل ذات الخصائص الأكسدة القوية (مثل الأكسجين أو الفلور)، سواء بشكل جزئي أو كقطع منفصلة، بعد تصنيع الأنابيب وقبل تركيبها. يتم تنظيف جميع مكونات الأنابيب بعد إزالة الدهون وتغليفها باستخدام النيتروجين أو الهواء. ويجب تجنب تكوين خليط خطير بين بقايا وسيط إزالة الدهون والأكسجين. 2) يجب أن تتوافق مكونات أنابيب الأكسجين مع المواصفات المحددة. ويُستحسن استخدام الأنابيب والملحقات الخالية من اللحام. عندما تكون الضغط التصميمي أكبر من 3 ميجا باسكال، يُستحسن استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. عند تركيب صمامات تنظيم الضغط في أنابيب الفولاذ الكربوني والفولاذ المركب منخفض السبائك، يُفضل استخدام أنابيب وتجهيزات من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيت في المسافة التي تصل إلى 1.5 متر أمام وخلف صمامات تنظيم الضغط. لا ينبغي استخدام صمامات الفتح والإغلاق السريع، كما لا يجب استخدام وسائد العزل والمواد المستخدمة في الصمامات من مواد قد تتساقط أو تتفتت بسهولة، أو من مواد قابلة للاشتعال. 3) يجب استخدام اللحام بالأرغون للحام. 4) يجب أن تتوافق قيود سرعة تدفق أنابيب الأكسجين، وأنظمة التوصيل الكهربائي، بالإضافة إلى ترتيب الأنابيب، مع متطلبات “مواصفات تصميم محطات الأكسجين” GB50030 واللوائح الفنية المتعلقة بسلامة الأكسجين. ما لم تكن هناك متطلبات تصميم خاصة في عملية التصنيع وإجراءات أمان موثوقة، يُحظر بشكل قاطع ربط أنابيب الأكسجين مباشرة بأنابيب السوائل القابلة للاشتعال. (ج) يجب اختيار تصميم الغلاف الحاوي بناءً على درجة تجمد السائل، والتغيرات في خصائص المواد الأخرى، بالإضافة إلى متطلبات العملية، سواء كان ذلك عبر استخدام غلاف حاوي كامل أو جزئي أو تصميم بسيط.