حلول وصلات شفة كونفليكس لمشروع توسعة إمدادات المياه واسع النطاق في سيميو، تنزانيا

خلفية المشروع

يُعد مشروع توسعة إمدادات المياه في سيميو مشروعًا حيويًا لتنمية سبل العيش في شمال غرب تنزانيا، ويتولى تنفيذه المقاول الرئيسي للهندسة والمشتريات والإنشاء. يشمل المشروع مرافق سحب المياه، ومحطة لمعالجة المياه بسعة تصميمية تبلغ 69000 متر مكعب يوميًا، وسبعة خزانات لتخزين المياه، و175 كيلومترًا من خطوط أنابيب النقل الرئيسية، وحوالي 300 كيلومتر من شبكات التوزيع، لتوفير مياه الشرب النظيفة إلى نياشيمو، وباريادي، ولاجانجابيلي، والمناطق السكنية المحيطة بها.

يمر خط الأنابيب عبر هضبة متموجة ذات أمطار غزيرة موسمية، وتربة ردم رخوة، ومخاطر هبوط أرضي غير منتظم لخطوط الأنابيب المدفونة. تتألف الشبكة من مزيج من أنابيب الحديد المطاوع، وأنابيب الصلب، وأنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) محلية الصنع؛ ويبلغ ضغط التشغيل PN16 للخط الرئيسي، الذي ينقل مياه الشرب المعالجة للاستهلاك المنزلي في المناطق الحضرية والريفية. تتكرر وصلات ذات أقطار كبيرة عند مخارج الخزانات، ونقاط التقاء محطات الضخ، وأجزاء تغيير مواد الأنابيب، مما يفرض متطلبات عالية على أداء منع التسرب، وقابلية التكيف مع الأبعاد، ومقاومة التآكل تحت الأرض.

متطلبات العميل

خلال مرحلة المناقصة، واجه المقاول الرئيسي للهندسة والمشتريات والإنشاءات معضلة هندسية حاسمة في الموقع: فقد أدى تعدد مصادر التوريد إلى تباين في تفاوتات القطر الخارجي بين مقاطع أنابيب الحديد المطاوع والفولاذ والبولي إيثيلين عالي الكثافة عند وصلات الانتقال الرئيسية. ولم تتمكن وصلات الفلنجات الجاهزة من تغطية نطاق انحراف القطر الخارجي الفعلي، كما كانت وصلات الفلنجات الصلبة عرضة للتسرب نتيجةً لهبوط الأرض التفاضلي. وكان من شأن عمليات القطع واللحام وإعادة تشكيل الفلنجات التقليدية في الموقع أن تستنزف وقتًا كبيرًا من أعمال الإنشاء وعمالة محلية ماهرة، مما يهدد الجدول الزمني العام للمشروع.

وبترجمة ذلك إلى مواصفات رسمية للمشتريات، طلب المقاول حلاً للربط يلبي المتطلبات الرئيسية التالية:

1. استيعاب الانحرافات الفعلية في القطر الخارجي للأنابيب من أنابيب الحديد المطاوع والصلب والبولي إيثيلين عالي الكثافة ذات الإمداد المختلط مع الحفاظ على إحكام الإغلاق المستقر تحت ضغط التشغيل PN16؛
2. مقاومة مخاطر التسرب الناجمة عن الهبوط التفاضلي للأرض في خطوط الأنابيب المدفونة، وتوفير قدرة معينة على تعويض الانحراف الزاوي؛
3. الالتزام بمعايير السلامة المتعلقة بملامسة مياه الشرب لمواد الحشيات؛
4. طلاء مقاوم للتآكل شديد التحمل مناسب لبيئة التربة المدفونة الرطبة الاستوائية؛
5. قم بمطابقة نمط حفر الشفة المحدد وفقًا لمعيار ISO PN16، وقلل من أعمال القطع واللحام الساخنة في الموقع لتسريع عملية التركيب؛
6. فترة تخصيص وتسليم قصيرة لتتوافق مع فترة بناء خط الأنابيب الضيقة قبل موسم الأمطار.

الحل

بعد مراجعة رسومات المشروع، وسجلات مسح القطر الخارجي للأنابيب كما تم بناؤها، وضغط التشغيل، وبيئة التركيب المدفونة، وقيود الجدول الزمني للبناء المقدمة من قبل المقاول الرئيسي للهندسة والمشتريات والإنشاء، اقترح الفريق الفني لشركة كونفليكس حلاً متكاملاً يجمع بين محولات الشفة المرنة العالمية، ووصلات التفكيك، ووصلات الانتقال لوصلات الأنابيب غير المتجانسة.

نظراً للمشكلة الأساسية المتمثلة في عدم اتساق الأقطار الخارجية للأنابيب نتيجةً لتعدد مصادر التوريد، لم تتمكن المنتجات القياسية وحدها من تغطية نطاق التفاوت المسموح به في الموقع. تعتمد محولات الشفة المرنة من Conflex على بنية إحكام متعددة الأجزاء: فبدلاً من الاعتماد على مطابقة أبعاد الأنابيب بدقة كما في الشفة الصلبة، يمتص نظام الحشية المطاطية اختلافات الأقطار الخارجية أثناء التصنيع وفي الموقع مع الحفاظ على سلامة الإحكام عند ضغط PN16. بالنسبة للوصلات بين مواد الأنابيب المختلفة (من الحديد المطاوع إلى الفولاذ، ومن الفولاذ إلى البولي إيثيلين عالي الكثافة)، تُغني وصلات التحويل المتطابقة عن الحاجة إلى عمليات تصنيع معقدة في الموقع. توفر وصلات الفك المدمجة إمكانية السحب المحوري، مما يُبسط صيانة المعدات في المراحل اللاحقة وتفكيك خطوط الأنابيب عند نقاط اتصال خزانات المياه ومحطات الضخ.

بالمقارنة مع البديل المتمثل في قطع ولحام الحواف الصلبة التقليدية في الموقع، فإن مخطط التوصيل المرن هذا يقلل بشكل كبير من عمليات العمل الساخن، ويقلل الاعتماد على فرق اللحام المحلية عالية المستوى، ويضغط دورة تركيب الوصلات.

الهندسة والتخصيص

نظراً لأن العديد من وصلات خطوط الأنابيب الرئيسية كانت خارج نطاقات القطر الخارجي القياسية للمنتج، فقد أجرى قسم البحث والتطوير والهندسة في شركة كونفليكس حسابات القوة وفقاً لمعايير تصميم PN16 استناداً إلى بيانات القطر الخارجي للأنابيب التي تم قياسها ميدانياً من قبل العميل. وتم تطوير محولات شفة مرنة معدلة خصيصاً لتغطية نطاق التفاوت المسموح به في القطر الخارجي الخاص بالمشروع.

• حفر الفلنجات: يتم تصنيعها حسب الطلب وفقًا لتخطيط ثقوب البراغي ISO PN16 المحدد للمشروع لتتوافق مع الصمامات وواجهات المعدات التي يوفرها مقاول EPC الرئيسي؛
• مادة الحشية: مطاط EPDM مختار من الدرجة الغذائية معتمد للاستخدام مع مياه الشرب، ويقاوم التقادم في ظل ظروف درجات الحرارة العالية الاستوائية؛
• نظام الطلاء: طلاء إيبوكسي ملتصق بالانصهار شديد التحمل (FBE) مضاد للتآكل، مُحسَّن للتربة المدفونة الاستوائية الرطبة للتخفيف من تآكل التربة والهجوم الميكروبيولوجي؛
• مراجعة رسومات المنتج: أصدرت شركة كونفليكس رسومات تصنيع مخصصة للحصول على موافقة هندسية من المقاول الرئيسي للهندسة والمشتريات والإنشاء قبل الإنتاج.

بفضل قدرات شركة كونفليكس الداخلية التي تضم أكثر من 500 سلسلة منتجات قياسية، ومنهجية العمل المخصصة المتطورة، تم التحكم بدقة في دورة التصميم والتسليم بأكملها لتلبية الجدول الزمني للبناء قبل موسم الأمطار. وقد شكلت هذه القدرة التقنية المخصصة أحد العوامل الحاسمة للفوز بالمناقصة.

نتائج المشروع

اجتازت جميع محولات الشفة ومفاصل الفك ووصلات الانتقال التي زودتها شركة Conflex فحص المصنع وشهد اختبار الضغط الهيدروستاتيكي في الموقع عند PN16؛ ولم يتم اكتشاف أي تسرب أثناء مرحلة التشغيل.

ساهم حل التوصيل المرن في استيعاب انحرافات القطر الخارجي للأنابيب بكفاءة، وامتصّ الإزاحة الجزئية الناتجة عن هبوط الأرض التفاضلي. وقد تم تجنب عمليات القطع واللحام الساخنة في الموقع لأكثر من 120 وصلة رئيسية إلى حد كبير. وانخفض متوسط ​​وقت التركيب لكل وصلة حرجة بنحو 60% مقارنةً بالتصنيع الميداني التقليدي باستخدام الفلنجات الصلبة. تم تركيب وتشغيل جميع الوصلات قبل حلول موسم الأمطار الرئيسي، مما ساهم في تحقيق تقدم ملحوظ في مدّ خط الأنابيب الرئيسي. وحتى الآن، تعمل نقاط التوصيل هذه بشكل مستمر ومستقر دون الإبلاغ عن أي تسرب ناتج عن فشل في منع التسرب.

آراء العملاء

بيان من مدير المشروع، المقاول الرئيسي لمشروع إمداد المياه في سيميو: "تسببت عملية شراء الأنابيب من مصادر متعددة في مشاكل كبيرة تتعلق باختلاف الأقطار الخارجية خلال مرحلة المناقصة. وقد ساهم حل وصلات الفلنجات المرنة القابلة للتخصيص من شركة كونفليكس في حل مشكلة منع التسرب والتركيب. كما ساعدنا سرعة الموافقة على الرسومات المخصصة وتسليمها على تجاوز الموعد النهائي للبناء خلال موسم الأمطار. وقد حقق اختبار الضغط في الموقع جميع مواصفات المشروع."

دعوة للعمل

أخبرنا بقطر الأنبوب الخارجي، ومادته، وضغط التشغيل، ونوع السائل، وظروف موقع التركيب. يمكن لمهندسينا أن يوصوا بمنتجات قياسية أو يطوروا حلول توصيل مخصصة باستخدام وصلات الفلنجات لمشاريع إمداد المياه، أو الصرف الصحي، أو تحديث خطوط الأنابيب.