زانویی در پایپینگ و بررسی کامل 5 نوع زانویی

نیاز به زانویی در پایپینگ

زانویی‌ ها (elbows) عناصر کلیدی در سیستم‌های پایپینگ هستند که برای تغییر جهت جریان مایعات و گازها طراحی شده‌اند. استفاده از زانویی‌ها در پایپینگ به دلایل زیر ضروری است:

تغییر جهت جریان: زانویی‌ها به مهندسان این امکان را می‌دهند که جریان مایعات و گازها را به سمت‌های مختلف هدایت کنند. این قابلیت در طراحی سیستم‌های پایپینگ پیچیده بسیار مهم است.
کاهش فشار: زانویی‌ها کمک می‌کنند تا با کاهش تعداد اتصال‌ها و انحنای نرم، افت فشار کمتری در لوله‌کشی ایجاد شود.
انعطاف‌پذیری طراحی: زانویی‌ها به طراحان این امکان را می‌دهند که در طراحی‌های خود خلاقیت بیشتری داشته باشند و نیازهای خاص پروژه‌ها را برآورده کنند.
کاهش آسیب به سیستم: تغییر ناگهانی و غیرمنتظره در جهت لوله‌کشی می‌تواند به آسیب به لوله و تجهیزات دیگر منجر شود. استفاده از زانویی‌ها این خطر را کاهش می‌دهد.

انواع زانویی مورد استفاده در پایپینگ

در سیستم‌های پایپینگ، انواع مختلفی از زانویی‌ها وجود دارد با کاربرد های مختلف که به شرح زیر هستند:

زانویی ۹۰ درجه:
- توضیحات: برای تغییر جهت لوله به صورت عمودی (زاویه قائم) استفاده می‌شود.
- کاربرد: این نوع زانویی عمدتاً در سیستم‌های تأسیسات آب و فاضلاب و نیز در خطوط لوله گاز به کار می‌رود.
زانویی ۴۵ درجه:
- توضیحات: برای تغییر جهت لوله به میزان ۴۵ درجه به کار می‌رود.
- کاربرد: معمولاً در سیستم‌های تبرید و گرمایش استفاده می‌شود.
زانویی هم‌اندازه (مساوی):
- توضیحات: از مقاطع دایره‌ای با اندازه یکسان در هر دو طرف تشکیل شده است.
- کاربرد: عموماً در خطوط لوله با اندازه‌های یکسان برای هدایت یک جریان به کار می‌رود.
زانویی نامساوی:
- توضیحات: دارای مقاطع با اندازه‌های متفاوت است، مثل ورودی بزرگ‌تر و خروجی کوچک‌تر.
- کاربرد: در مواردی که جریان به سمت یک لوله با اندازه متفاوت هدایت می‌شود.
زانوی منحنی:
- توضیحات: این نوع زانویی به تغییر جهت نرم و تدریجی کمک می‌کند.
- کاربرد: معمولاً در کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری دارند، مانند سیستم‌های HVAC، استفاده می‌شود.

متریال های قابل استفاده در زانویی‌ها در صنعت نفت و گاز

صنعت نفت و گاز نیاز به زانویی‌هایی با مقاومت بالا در برابر فشار و دما دارد. متریال‌های رایج شامل:

کربن استیل :
- ویژگی‌ها: مقاوم در برابر تنش و فشار.
- جدول آنالیز شیمیایی:

جدول

عنصر	% وزنی
کربن (C)	0.05-0.26
منگنز (Mn)	0.30-0.90
فسفر (P)	≤ 0.04
گوگرد (S)	≤ 0.05
سیلیسیم (Si)	≤ 0.40

استیل ضد زنگ (Stainless Steel):
- ویژگی‌ها: مقاوم در برابر خوردگی و حرارت.
- جدول آنالیز شیمیایی:

جدول

عنصر	% وزنی
کروم (Cr)	10.5-30
نیکل (Ni)	8-25
کربن (C)	≤ 0.08
منگنز (Mn)	≤ 2
فسفر (P)	≤ 0.045
گوگرد (S)	≤ 0.03

متریال های قابل استفاده در زانویی‌ها در صنعت مواد غذایی

در صنعت مواد غذایی، انتخاب متریال مناسب برای زانویی‌ها و اتصالات سیستم‌های انتقال مایعات و گازهای غذایی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. زانویی‌ها باید از متریالی ساخته شوند که هم بهداشتی و هم مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش باشند. در زیر دو متریال رایج که معمولاً در این صنعت استفاده می‌شود، معرفی می‌شوند:

1. استیل ضد زنگ (Stainless Steel)

ویژگی‌ها:

خاصیت ضد زنگ: استیل ضد زنگ یا همان استنلس استیل به دلیل وجود نیکل و کروم در ترکیب خود، مقاومت بالایی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی دارد. این ویژگی آن را به انتخابی ایده‌آل برای محیط‌های مرطوب و خیس که در آنها احتمال خوردگی بالا است، تبدیل می‌کند. به کار بردن لوله ها و فیتینگ ها و زانویی ها و پیچ و مهره (A2-70) به کارایی دوام پروژه ها رابطه مستقیم دارد.
بهداشت و تمیز کردن آسان: سطوح صاف و غیرمتخلخل استیل ضد زنگ اجازه می‌دهد تا به سادگی تمیز شوند و می‌توانند از رشد میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کنند. این مسأله در صنایع غذایی که میکروب‌ها باید کاملاً کنترل شوند، بسیار حیاتی است.
مقاومت در دماهای بالا: استیل ضد زنگ قادر است دماهای بالا و شرایط سخت را تحمل کند، به همین دلیل در پروسه‌هایی که حرارت در آن نقش دارد، مناسب است.
دوام و استحکام: این متریال با دوام و مقاوم در برابر آسیب‌های فیزیکی است و می‌تواند به راحتی در شرایط کاری سخت قرار بگیرد.

جدول آنالیز شیمیایی:

جدول

عنصر	% وزنی
کربن (C)	0.08 – 0.12
کروم (Cr)	10.5 – 30
نیکل (Ni)	8 – 20
منگنز (Mn)	2.0 – 3.5
سیلیکون (Si)	≤ 1.0
فسفر (P)	≤ 0.045
گوگرد (S)	≤ 0.03

2. پلاستیک‌های غذایی (Food-grade Plastic)

ویژگی‌ها:

کاربردهای متنوع: پلاستیک‌های غذایی مانند پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌پروپیلن (PP) به دلیل سازگاری با مواد غذایی و مقاومت در برابر خوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پلاستیک‌ها معمولاً در محیط‌های مرطوب و با مواد غذایی کاربرد دارند.
سبکی و نصب آسان: زانویی‌های ساخته شده از پلاستیک‌های غذایی به دلیل وزن سبک خود، نصب و جابجایی آسان‌تری دارند. این ویژگی‌ها به کاهش هزینه‌های نصب و حمل کمک می‌کند.
کم‌هزینه: هزینه تولید و تهیه پلاستیک‌های غذایی نسبت به متریال‌های دیگر معمولاً کمتر است، که می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید منجر شود.
مقاومت در برابر دما: برخی از این پلاستیک‌ها می‌توانند در دماهای معتدل به خوبی کار کنند، اما در دماهای بسیار بالا ممکن است کیفیت خود را از دست بدهند.

زانویی در پایپینگ

جدول آنالیز شیمیایی (نمونه‌ای از پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن):

پلی‌اتیلن (PE):
| عنصر | % وزنی |
|————-|———————-|
| کربن (C) | 85.0 – 87.0 |
| هیدروژن (H) | 13.0 – 15.0 |
پلی‌پروپیلن (PP):
| عنصر | % وزنی |
|————-|———————-|
| کربن (C) | 85.0 |
| هیدروژن (H) | 15.0 |

متریال های قابل استفاده در زانویی‌ها در صنعت آب و فاضلاب

در صنعت آب و فاضلاب، انتخاب متریال مناسب برای زانویی‌ها اهمیت زیادی دارد. زانویی‌ها باید با آب و مواد فاضلاب سازگار باشند و قادر به تحمل شرایط مختلف از جمله خوردگی، فشار و دماهای متغیر باشند. دو متریال عمده که در این صنعت استفاده می‌شوند، پلی‌پروپیلن (PP) و استیل کربن هستند که ویژگی‌ها و خواص آنها در زیر بررسی می‌شود:

1. پلی‌پروپیلن (Polypropylene – PP)

ویژگی‌ها:

مقاومت در برابر مواد شیمیایی: پلی‌پروپیلن از جمله مواد پلیمری است که در برابر بسیاری از مواد شیمیایی، از جمله اسیدها و بازها، مقاوم است. این ویژگی آن را برای استفاده در خطوط انتقال آب و فاضلاب مناسب می‌سازد.
سبکی و راحتی در نصب: زانویی‌های ساخته‌شده از پلی‌پروپیلن به دلیل وزن سبک خود، نصب آسان‌تری دارند که باعث کاهش زمان و هزینه‌های نصب می‌شود.
خوردگی ندارد: این ماده نسبت به زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم است و می‌تواند عمر طولانی‌تری در کاربردهای آبی داشته باشد.
عایق حرارتی: پلی‌پروپیلن به عنوان یک عایق حرارتی عمل می‌کند، که در برخی از کاربردهای خاص می‌توانند مفید باشد.

خرید لوله PE-PIPE پلی اتیلن

جدول آنالیز شیمیایی:

جدول

عنصر	% وزنی
کربن (C)	85.0
هیدروژن (H)	15.0

2. کربن استیل (Carbon Steel)

ویژگی‌ها:

مقاومت در سیستم‌های فاضلاب: استیل کربن یکی از پرکاربردترین متریال‌ها در صنایع آب و فاضلاب است. این نوع فولاد به دلیل استحکام بالا و قابلیت تحمل فشار، در ساخت زانویی‌ها و اتصالات سیستم‌های فاضلاب به کار می‌رود.
دسترس‌پذیری و هزینه: استیل کربن به راحتی در دسترس است و از نظر اقتصادی نیز به صرفه است که این ویژگی آن را به انتخابی رایج در صنایع مختلف تبدیل کرده است.
عملکرد خوب در دماهای مختلف: این متریال می‌تواند در دماهای متغیر نسبت به تغییرات مقاوم باشد، هرچند که باید در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی محافظت شود.
امکان پوشش‌دهی: زانویی‌های استیل کربن می‌توانند با پوشش‌های ضد زنگ محافظت شوند تا عمر مفید آنها افزایش یابد.

جدول آنالیز شیمیایی (نمونه‌ای از استیل کربن):

جدول

عنصر	% وزنی
کربن (C)	0.05-2.1
منگنز (Mn)	0.30-0.90
سیلیکون (Si)	≤ 0.10
فسفر (P)	≤ 0.04
گوگرد (S)	≤ 0.05

متریال های قابل استفاده در زانویی‌ها در پتروشیمی‌ها

در صنعت پتروشیمی، انتخاب مواد مناسب برای زانویی‌ها از اهمیت بسیاری برخوردار است. زیرا این زانویی‌ها باید در برابر مواد شیمیایی خورنده و شرایط دما و فشار بالا مقاومت داشته باشند. در ادامه، ویژگی‌ها و کاربردهای دو نوع متریال مهم برای زانویی‌ها در پتروشیمی‌ها به تفصیل بیان می‌شود: