الأنابيب (نقل السوائل)

الأنبوب عبارة عن مقطع أنبوبي أو أسطوانة مجوفة ، عادةً ما يكون مقطعها العرضي دائريًا ، ويُستخدم بشكل أساسي لنقل المواد القابلة للتدفق - السوائل والغازات ( الموائع )، والملاط ، والمساحيق ، وكتل المواد الصلبة الصغيرة. كما يمكن استخدامه في التطبيقات الإنشائية ؛ فالأنبوب المجوف أكثر صلابة بكثير لكل وحدة وزن من الأجزاء الصلبة. 

في الاستخدام الشائع، يُستخدم مصطلحا "الأنبوب " و "الماسورة" بشكل متبادل، لكن في الصناعة والهندسة، لكل منهما تعريف خاص. يُحدد الأنبوب عادةً بقطر اسمي ثابت وقطر خارجي ثابت، بالإضافة إلى جدول يحدد سمكه، وذلك حسب المعيار المطبق. أما الماسورة، فيُحدد غالبًا بقطرها الخارجي وسمك جدارها، ولكن يمكن تحديدها بأي اثنين من هذه المعايير: القطر الخارجي، والقطر الداخلي، وسمك الجدار. يُصنع الأنبوب عادةً وفقًا لأحد المعايير الصناعية الدولية والوطنية العديدة. ^{[ 1 ]} وبينما توجد معايير مماثلة لأنابيب تطبيقات صناعية محددة، تُصنع الماسورة غالبًا بأحجام مخصصة وبنطاق أوسع من الأقطار والتفاوتات. توجد العديد من المعايير الصناعية والحكومية لإنتاج الأنابيب. يُستخدم مصطلح "الماسورة" أيضًا بشكل شائع للإشارة إلى المقاطع غير الأسطوانية، أي الأنابيب المربعة أو المستطيلة. عمومًا، يُعد مصطلح "الأنبوب" أكثر شيوعًا في معظم أنحاء العالم، بينما يُستخدم مصطلح "الماسورة" على نطاق أوسع في الولايات المتحدة.

يشير كل من مصطلحي "الأنبوب" و"المخروط" إلى مستوى من الصلابة والثبات، بينما يكون الخرطوم (أو خرطوم المياه) عادةً سهل الحمل ومرنًا. تُصنع تجميعات الأنابيب دائمًا تقريبًا باستخدام وصلات مثل الأكواع والمشتركات وما إلى ذلك، بينما يمكن تشكيل المخروط أو ثنيه بأشكال مخصصة. بالنسبة للمواد غير المرنة، أو التي لا يمكن تشكيلها، أو حيث تخضع عملية التصنيع لقوانين أو معايير محددة، تُصنع تجميعات المخروط أيضًا باستخدام وصلات خاصة به.

• أعمال السباكة
• تابا
• الري
• خطوط الأنابيب التي تنقل الغاز أو السوائل لمسافات طويلة
• أنظمة الهواء المضغوط
• غلاف الركائز الخرسانية المستخدمة في مشاريع البناء
• عمليات التصنيع ذات درجات الحرارة العالية أو الضغط العالي
• صناعة البترول:
  • غلاف بئر النفط
  • معدات تكرير النفط
• نقل السوائل، سواء كانت غازية أو سائلة، في مصنع معالجة من نقطة إلى أخرى في العملية
• توصيل المواد الصلبة السائبة، في مصنع للأغذية أو مصنع معالجة، من نقطة إلى أخرى في العملية.
• بناء خزانات التخزين ذات الضغط العالي ( يتم بناء خزانات الضغط الكبيرة من الصفائح، وليس الأنابيب، نظرًا لسمك جدارها وحجمها).

بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم الأنابيب لأغراض عديدة لا تتعلق بنقل السوائل. فكثيراً ما تُصنع الدرابزينات والسقالات والهياكل الداعمة من الأنابيب الإنشائية، لا سيما في البيئات الصناعية.

كان أول استخدام معروف للأنابيب في مصر القديمة . فقد اشتمل هرم ساهور ، الذي اكتمل بناؤه حوالي القرن الخامس والعشرين قبل الميلاد، على معبد مزود بنظام تصريف متقن يتضمن أكثر من 380 مترًا (1247 قدمًا) من أنابيب النحاس. ^{[ 2 ]}  

خلال الحروب النابليونية، حاول صانعو الأسلحة في برمنغهام استخدام مصانع الدرفلة لصنع سبطانات البنادق الحديدية. ^{[ 3 ]} قام أحدهم، هنري أوزبورن، بتطوير عملية فعالة نسبيًا في عام 1817، وبدأ من خلالها في صنع أنابيب الغاز الحديدية حوالي عام 1820، وباع بعضها لرائد إضاءة الغاز صموئيل كليج . ^{[ 4 ]}

عندما تم إدخال الأنابيب الفولاذية في القرن التاسع عشر، كانت في البداية تُثبت بالمسامير، ثم تُثبت لاحقًا بقضبان على شكل حرف H (على الرغم من أن طرق صنع الأنابيب الفولاذية بدون لحام كانت معروفة بالفعل في سبعينيات القرن التاسع عشر ^{[ 5 ]} )، إلى أن تم استبدال هذه الطرق باللحام بحلول أوائل ثلاثينيات القرن العشرين ، والذي لا يزال يستخدم على نطاق واسع حتى اليوم. ^{[ 6 ]}

توجد ثلاث عمليات لتصنيع الأنابيب المعدنية. يُعدّ صبّ المعادن الساخنة بالطرد المركزي إحدى أبرز هذه العمليات، وتُصنع أنابيب الحديد المطاوع عادةً بهذه الطريقة.

تُصنع الأنابيب غير الملحومة (SMLS) عن طريق سحب قطعة صلبة فوق قضيب مثقوب لتشكيل الغلاف المجوف في عملية تُسمى التثقيب الدوراني . ولأن عملية التصنيع لا تتضمن أي لحام، تُعتبر الأنابيب غير الملحومة أقوى وأكثر موثوقية. تاريخيًا، كانت الأنابيب غير الملحومة تُعتبر أكثر قدرة على تحمل الضغط من الأنواع الأخرى، وغالبًا ما كانت متوفرة أكثر من الأنابيب الملحومة .

بفضل التطورات التي شهدها مجال المواد، وتقنيات التحكم في العمليات، والاختبارات غير المتلفة منذ سبعينيات القرن الماضي، أصبح بالإمكان استبدال الأنابيب غير الملحومة بالأنابيب الملحومة ذات المواصفات الصحيحة في العديد من التطبيقات. تُصنع الأنابيب الملحومة عن طريق دحرجة الصفائح ولحام اللحام (عادةً باستخدام اللحام المقاوم الكهربائي أو اللحام الانصهاري الكهربائي). ويمكن إزالة نتوءات اللحام من السطحين الداخلي والخارجي باستخدام شفرة كشط. كما يمكن معالجة منطقة اللحام حراريًا لجعل اللحام أقل وضوحًا. تتميز الأنابيب الملحومة بدقة أبعاد أعلى من الأنابيب غير الملحومة، وقد تكون أقل تكلفة في التصنيع.

تُستخدم عدة عمليات لإنتاج أنابيب اللحام المقاوم للكهرباء (ERW). تؤدي كل عملية من هذه العمليات إلى دمج مكونات فولاذية لتشكيل الأنابيب. يُمرر تيار كهربائي عبر الأسطح المراد لحامها؛ ونظرًا لمقاومة المكونات للتيار الكهربائي، تتولد حرارة تُشكل اللحام. تتشكل برك من المعدن المنصهر عند نقطة اتصال السطحين نتيجة مرور تيار كهربائي قوي عبر المعدن؛ تُشكل هذه البرك اللحام الذي يربط المكونين المتصلين.

تُصنع أنابيب ERW من خلال اللحام الطولي للفولاذ. وتتميز عملية اللحام في أنابيب ERW بأنها مستمرة، على عكس لحام الأجزاء المنفصلة على فترات زمنية محددة. وتستخدم عملية ERW لفائف الفولاذ كمادة خام.

تُستخدم تقنية اللحام بالحث عالي التردد (HFI) في تصنيع أنابيب ERW. في هذه العملية، يُطبَّق التيار اللازم للحام الأنبوب بواسطة ملف حثي مُلفَّ حوله. وتُعتبر تقنية HFI عمومًا متفوقة تقنيًا على تقنية ERW التقليدية عند تصنيع الأنابيب للتطبيقات الحساسة، مثل استخدامها في قطاع الطاقة، بالإضافة إلى استخداماتها الأخرى في أنابيب النقل، وكذلك في أنابيب التغليف والأنابيب.

يمكن تصنيع الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة ( 25 سم أو أكثر ) باستخدام تقنيات اللحام المقاوم الكهربائي (ERW)، أو اللحام الكهربائي بالقوس الكهربائي (EFW)، أو اللحام بالقوس المغمور (SAW). توجد تقنيتان لتصنيع أنابيب فولاذية بأحجام أكبر من تلك التي تُنتج بتقنيتي اللحام غير الملحوم واللحام المقاوم الكهربائي. النوعان الرئيسيان من الأنابيب المُنتجة بهذه التقنيات هما: أنابيب اللحام بالقوس المغمور الطولي (LSAW) وأنابيب اللحام بالقوس المغمور الحلزوني (SSAW). تُصنع أنابيب LSAW عن طريق ثني ولحام صفائح فولاذية عريضة، وهي شائعة الاستخدام في تطبيقات صناعة النفط والغاز. ونظرًا لتكلفتها العالية، نادرًا ما تُستخدم أنابيب LSAW في التطبيقات غير المتعلقة بالطاقة ذات القيمة المنخفضة، مثل خطوط أنابيب المياه. أما أنابيب SSAW، فتُصنع عن طريق اللحام الحلزوني (الهيليويدي) للملفات الفولاذية، وتتميز بتكلفة أقل من أنابيب LSAW، حيث تستخدم هذه العملية الملفات بدلًا من الصفائح الفولاذية. لذا، في التطبيقات التي يُسمح فيها باللحام الحلزوني، قد يُفضّل استخدام أنابيب اللحام المغمور بالقوس الكهربائي (SSAW) على أنابيب اللحام المغمور بالقوس الطولي (LSAW). وتتنافس كل من أنابيب اللحام المغمور بالقوس الطولي وأنابيب اللحام المغمور بالقوس الكهربائي مع أنابيب اللحام المقاوم الكهربائي (ERW) والأنابيب غير الملحومة في نطاق الأقطار من 16 إلى 24 بوصة. 

يتم بثق الأنابيب المستخدمة في التدفق، سواء كانت معدنية أو بلاستيكية، بشكل عام .

قد تكون أحجام الأنابيب مُربكة لأن المصطلحات قد ترتبط بأبعاد تاريخية. على سبيل المثال، لا يوجد في أنبوب حديدي بقطر نصف بوصة أي بُعد يساوي نصف بوصة. في البداية، كان قطر الأنبوب نصف بوصة الداخلي 1.5 بوصة (13 مم ) ، ولكنه كان يتميز بجدران سميكة. مع تطور التكنولوجيا، أصبح من الممكن استخدام جدران أرق، لكن القطر الخارجي ظل ثابتًا ليتوافق مع الأنابيب القديمة الموجودة، مما زاد القطر الداخلي عن نصف بوصة. تاريخ أنابيب النحاس مشابه. في ثلاثينيات القرن العشرين، كان يُحدد الأنبوب بقطره الداخلي وسُمك جداره 1.6 مم (1/16 بوصة ) . بالتالي ، كان قطر أنبوب النحاس بقطر بوصة واحدة (25 مم) الخارجي 28.58 مم (1 + 1/8 بوصة ) . كان القطر الخارجي هو البُعد المهم للتوافق مع الوصلات. عادةً ما يكون سُمك جدار أنابيب النحاس الحديثة أقل من 1.6 مم (1/16 بوصة ) ، لذا فإن القطر الداخلي يُعتبر "اسميًا" فقط وليس بُعدًا مُحددًا. ^{[ 8 ]} وقد اعتمدت بعض تقنيات الأنابيب الحديثة نظامًا خاصًا بها لتحديد المقاسات. على سبيل المثال، تستخدم أنابيب PVC نظام المقاسات الاسمية للأنابيب .     

يتم تحديد أحجام الأنابيب من خلال عدد من المعايير الوطنية والدولية، بما في ذلك API 5L و ANSI / ASME B36.10M و B36.19M في الولايات المتحدة، و BS 1600 و BS EN 10255 في المملكة المتحدة وأوروبا.

توجد طريقتان شائعتان لتحديد القطر الخارجي للأنابيب. تُعرف الطريقة الأمريكية الشمالية باسم "المقاس الاسمي للأنابيب" (NPS) وتعتمد على البوصات (ويُشار إليها أيضًا باسم NB ("القطر الداخلي الاسمي")). أما الطريقة الأوروبية فتُعرف باسم "القطر الاسمي" (DN) وتعتمد على المليمترات. يُمكّن تحديد القطر الخارجي من تركيب أنابيب من نفس المقاس معًا بغض النظر عن سُمك جدارها.

• بالنسبة لأحجام الأنابيب الأقل من 14  بوصة (DN 350)، تُعطي كلتا الطريقتين قيمة اسمية للقطر الخارجي مُقرّبة، وهي ليست مطابقة للقطر الخارجي الفعلي. على سبيل المثال، أنبوبان بقطر 2  بوصة وقطر 50 هما نفس الأنبوب، لكن قطرهما الخارجي الفعلي هو 2.375 بوصة أو 60.33 مليمترًا . الطريقة الوحيدة للحصول على القطر الخارجي الفعلي هي الرجوع إلى جدول مرجعي.
• بالنسبة لأحجام الأنابيب التي يبلغ قطرها الاسمي 14  بوصة (DN 350) أو أكبر، فإن حجم NPS هو القطر الفعلي بالبوصات، وحجم DN يساوي NPS مضروبًا في 25 (وليس 25.4) مقربًا إلى مضاعف مناسب للعدد 50. على سبيل المثال، يبلغ القطر الخارجي لـ NPS 14 بوصة 14 بوصة أو 355.60 مليمترًا ، وهو ما يعادل DN 350.

بما أن القطر الخارجي ثابت لحجم أنبوب معين، فإن القطر الداخلي يختلف باختلاف سماكة جدار الأنبوب. على سبيل المثال، أنبوب بقطر 2 بوصة من النوع 80 له جدران أكثر سمكًا، وبالتالي قطر داخلي أصغر من أنبوب بقطر 2 بوصة من النوع 40 .

يُصنع أنبوب الصلب منذ حوالي 150 عامًا. أما أحجام الأنابيب المستخدمة اليوم في أنابيب PVC والأنابيب المجلفنة، فقد صُممت في الأصل منذ سنوات طويلة لأنابيب الصلب. نظام الترقيم، مثل Sch 40 و80 و160، وُضع منذ زمن بعيد ويبدو غريبًا بعض الشيء. على سبيل المثال، أنبوب Sch 20 أرق من أنبوب Sch 40، لكن قطره الخارجي نفسه. وبينما تعتمد هذه الأنابيب على أحجام أنابيب الصلب القديمة، توجد أنواع أخرى من الأنابيب، مثل أنابيب CPVC لتسخين المياه، تستخدم أحجامًا داخلية وخارجية تعتمد على معايير أحجام أنابيب النحاس القديمة بدلًا من أنابيب الصلب.

توجد معايير عديدة ومختلفة لأحجام الأنابيب، ويتفاوت شيوعها تبعًا للصناعة والمنطقة الجغرافية. يتضمن تحديد حجم الأنبوب عادةً رقمين؛ أحدهما يشير إلى القطر الخارجي (OD) أو القطر الاسمي، والآخر يشير إلى سُمك الجدار. في أوائل القرن العشرين، كان يتم تحديد حجم الأنابيب الأمريكية بناءً على قطرها الداخلي. تم التخلي عن هذه الممارسة لتحسين التوافق مع وصلات الأنابيب التي يجب أن تتناسب عادةً مع القطر الخارجي للأنبوب، إلا أن تأثيرها لا يزال قائمًا على المعايير الحديثة في جميع أنحاء العالم.

في أمريكا الشمالية والمملكة المتحدة، تُحدد مواصفات أنابيب الضغط عادةً بالقطر الاسمي للأنبوب (NPS) وجدوله (SCH). وتُوثق أحجام الأنابيب وفقًا لعدد من المعايير، بما في ذلك API 5L و ANSI / ASME B36.10M (الجدول 1) في الولايات المتحدة، وBS 1600 وBS 1387 في المملكة المتحدة. عادةً ما يكون سُمك جدار الأنبوب هو المتغير المُتحكم فيه، بينما يُسمح بتغيير القطر الداخلي (ID). ويبلغ هامش التباين في سُمك جدار الأنبوب حوالي 12.5%.

في بقية أنحاء أوروبا، تستخدم أنابيب الضغط نفس المقاسات الداخلية وسماكات الجدران المستخدمة في المقاس الاسمي للأنابيب، ولكنها تُصنّف بقطر اسمي متري (DN) بدلاً من القطر الاسمي الإمبراطوري (NPS). بالنسبة للأنابيب ذات القطر الاسمي الأكبر من 14 بوصة، يكون القطر الاسمي مساوياً للقطر الاسمي مضروباً في 25 (وليس 25.4). هذا موثق في المواصفة الأوروبية EN 10255 (المعروفة سابقاً باسم DIN 2448 وBS 1387) والمواصفة القياسية الدولية ISO 65:1981، ويُطلق عليها غالباً اسم أنابيب DIN أو ISO.

تمتلك اليابان مجموعة خاصة بها من أحجام الأنابيب القياسية، والتي تسمى غالبًا أنابيب JIS .

يُعدّ نظام قياس أنابيب الحديد (IPS) نظامًا قديمًا لا يزال مستخدمًا من قِبل بعض المصنّعين والرسومات والمعدات القديمة. رقم IPS هو نفسه رقم NPS، ولكن الجداول كانت تقتصر على الجدار القياسي (STD) والجدار فائق القوة (XS) والجدار فائق القوة المزدوج (XXS). يُطابق STD الجدول 40 للأنابيب ذات NPS من 1/8 إلى 10 بوصات، ويشير إلى سُمك جدار يبلغ 0.375 بوصة للأنابيب ذات NPS 12 بوصة وما فوق. يُطابق XS الجدول 80 للأنابيب ذات NPS من 1/8 إلى 8 بوصات، ويشير إلى سُمك جدار يبلغ 0.500 بوصة للأنابيب ذات NPS 8 بوصات وما فوق. توجد تعريفات مختلفة للجدار فائق القوة المزدوج (XXS)، ولكنه لا يُطابق الجدول 160 أبدًا. في الواقع، يكون الجدار فائق القوة المزدوج (XXS) أكثر سُمكًا من الجدار فائق القوة (SCH 160) للأنابيب ذات NPS من 1/8 إلى 6 بوصات، بينما يكون الجدار فائق القوة (SCH 160) أكثر سُمكًا من الجدار فائق القوة المزدوج (XXS) للأنابيب ذات NPS 8 بوصات وما فوق.

وهناك نظام قديم آخر هو نظام قياس حجم أنابيب الحديد المطاوع (DIPS)، والذي يتميز عمومًا بأقطار خارجية أكبر من نظام IPS.

تخضع أنابيب السباكة النحاسية المستخدمة في المنازل في أمريكا لنظام مقاسات مختلف تمامًا، يُعرف غالبًا باسم مقاسات أنابيب النحاس (CTS)؛ انظر نظام المياه المنزلية . ولا يُشير مقاسها الاسمي إلى القطر الداخلي أو الخارجي. كما أن أنابيب البلاستيك، مثل PVC وCPVC، المستخدمة في تطبيقات السباكة لها معايير مقاسات مختلفة أيضًا .

تستخدم التطبيقات الزراعية أنابيب الري البلاستيكية (PIP ). تتوفر هذه الأنابيب بتصنيفات ضغط تبلغ 22 رطل لكل بوصة مربعة (150 كيلو باسكال) ، و50 رطل لكل بوصة مربعة (340 كيلو باسكال) ، و 80 رطل لكل بوصة مربعة (550 كيلو باسكال) ، و 100 رطل لكل بوصة مربعة (690 كيلو باسكال) ، و 125 رطل لكل بوصة مربعة (860 كيلو باسكال) ، وهي متوفرة عمومًا بأقطار 6، و8، و10، و 12، و15، و 18، و21، و24 بوصة (15، و 20، و 25، و 30، و 38، و 46، و 53، و61 سم) .                       

تخضع صناعة وتركيب أنابيب الضغط لرقابة صارمة بموجب سلسلة معايير ASME "B31"، مثل B31.1 وB31.3، والتي تستند إلى معيار ASME لأوعية الغلايات والضغط (BPVC) . ويُعدّ هذا المعيار مُلزمًا قانونًا في كندا والولايات المتحدة، بينما تمتلك أوروبا وبقية دول العالم نظامًا مُكافئًا من المعايير. وتُعرّف أنابيب الضغط عمومًا بأنها الأنابيب التي يجب أن تتحمل ضغوطًا تتراوح بين 10 و25 ضغطًا جويًا، مع العلم أن التعريفات تختلف. ولضمان التشغيل الآمن للنظام، يجب أن تخضع عمليات تصنيع وتخزين ولحام واختبار أنابيب الضغط، وغيرها، لمعايير جودة صارمة.

تتطلب معايير تصنيع الأنابيب عادةً اختبار التركيب الكيميائي وسلسلة من اختبارات القوة الميكانيكية لكل دفعة من الأنابيب. تُصنع جميع دفعات الأنابيب من نفس السبيكة المصبوبة، وبالتالي يكون لها نفس التركيب الكيميائي. قد تُجرى الاختبارات الميكانيكية على دفعة من الأنابيب، والتي تكون جميعها من نفس الدفعة وخضعت لنفس عمليات المعالجة الحرارية. يُجري المصنّع هذه الاختبارات ويُبلغ عن التركيب في تقرير تتبع المصنع، وعن نتائج الاختبارات الميكانيكية في تقرير اختبار المواد ، ويُشار إلى كليهما بالاختصار MTR. تُسمى المادة التي تحمل تقارير الاختبارات هذه قابلة للتتبع . بالنسبة للتطبيقات الحساسة، قد يكون التحقق من هذه الاختبارات من قِبل جهة خارجية مطلوبًا؛ في هذه الحالة، يُصدر مختبر مستقل تقرير اختبار مواد معتمد (CMTR)، وتُسمى المادة معتمدة .

بعض معايير الأنابيب أو فئات الأنابيب المستخدمة على نطاق واسع هي:

• نطاق معهد البترول الأمريكي (API) - أصبح الآن ISO 3183. على سبيل المثال: API 5L Grade B - أصبح الآن ISO L245 حيث يشير الرقم إلى قوة الخضوع بوحدة ميجا باسكال (MPa).
• ASME SA106 Grade B (أنبوب فولاذي كربوني غير ملحوم للاستخدام في درجات الحرارة العالية)
• ASTM A312 (أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الملحوم وغير الملحوم)
• ASTM C76 (أنابيب خرسانية)
• ASTM D3033/3034 (أنابيب PVC)
• ASTM D2239 (أنابيب البولي إيثيلين)
• ISO 14692 (صناعات البترول والغاز الطبيعي. أنابيب البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (GRP). التأهيل والتصنيع)
• ASTM A36 (أنبوب فولاذي كربوني للاستخدامات الإنشائية أو ذات الضغط المنخفض)
• ASTM A795 (أنابيب فولاذية مخصصة لأنظمة رشاشات إطفاء الحرائق)

تم تغيير معيار API 5L في النصف الثاني من عام 2008 إلى الإصدار 44 بدلاً من الإصدار 43 لجعله مطابقًا لمعيار ISO 3183. وقد أدى هذا التغيير إلى اشتراط اجتياز أنابيب ERW المستخدمة في الخدمة في البيئات الحامضية لاختبار التصدع الناتج عن الهيدروجين (HIC) وفقًا لمعيار NACE TM0284 لاستخدامها في الخدمة في البيئات الحامضية.

• ACPA [الرابطة الأمريكية لأنابيب الخرسانة]
• AWWA [الجمعية الأمريكية لأعمال المياه]
• AWWA M45

غالبًا ما تكون تكلفة تركيب الأنابيب أعلى من تكلفة المواد نفسها، ولذا طُوّرت مجموعة متنوعة من الأدوات والتقنيات والقطع المتخصصة لتسهيل هذه العملية. تُسلّم الأنابيب عادةً إلى العميل أو موقع العمل إما على شكل قطع مستقيمة أو أطوال محددة (عادةً 6.1 متر ، وتُسمى طولًا عشوائيًا واحدًا)، أو تكون مُجمّعة مسبقًا مع أكواع ووصلات وصمامات في بكرة أنابيب جاهزة. [بكرة الأنابيب عبارة عن قطعة من الأنابيب والوصلات مُجمّعة مسبقًا، تُجهّز عادةً في ورشة عمل لتسهيل عملية التركيب في موقع البناء]. عادةً، لا تُجمّع الأنابيب التي يقل قطرها عن 5.1 سم مسبقًا. تُزوّد ​​بكرات الأنابيب عادةً برمز شريطي ، وتُغطّى أطرافها بأغطية بلاستيكية للحماية. تُسلّم الأنابيب وبكرات الأنابيب إلى مستودع في المشاريع التجارية/الصناعية الكبيرة، وقد تُخزّن في مكان مغلق أو في ساحة تخزين مُنظّمة. يتم استرجاع الأنبوب أو بكرة الأنبوب، وتجهيزه، وتركيبه، ثم رفعه إلى مكانه. في المشاريع الصناعية الكبيرة، تتم عملية الرفع باستخدام الرافعات والأوناش وغيرها من وسائل رفع المواد. وعادةً ما يتم تثبيتها مؤقتًا في الهيكل الفولاذي باستخدام مشابك العوارض والأحزمة والرافعات الصغيرة إلى حين تثبيت دعامات الأنابيب أو تأمينها بطريقة أخرى.  

من الأمثلة على الأدوات المستخدمة في تركيب أنابيب السباكة الصغيرة (ذات الأطراف الملولبة) مفتاح ربط الأنابيب . عادةً ما تكون الأنابيب الصغيرة خفيفة الوزن، ويمكن لفني التركيب رفعها ووضعها في مكانها. مع ذلك، خلال فترات توقف أو إغلاق المصنع، قد يتم تصنيع الأنابيب الصغيرة (ذات القطر الصغير) مسبقًا لتسريع عملية التركيب. بعد تركيب الأنبوب، يتم فحصه للتأكد من عدم وجود تسريبات. قبل الفحص، قد يلزم تنظيفه بالهواء أو البخار أو بشطفه بسائل.

تُوصَّل الأنابيب عادةً باللحام ، باستخدام أنابيب ووصلات ملولبة؛ ويتم إحكام إغلاق الوصلة باستخدام مركب مانع للتسرب خاص بالأنابيب، أو شريط مانع للتسرب من مادة البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) ، أو ألياف القنب ، أو خيوط PTFE، أو باستخدام وصلة ميكانيكية. تُوصَّل أنابيب العمليات عادةً باللحام باستخدام تقنية اللحام بالقوس الكهربائي المحمي بالغاز الخامل (TIG) أو اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز الخامل (MIG). يُعدّ اللحام التناكبي أكثر أنواع وصلات أنابيب العمليات شيوعًا. يجب أن تكون نهايات الأنابيب المراد لحامها مُجهَّزة بشكل خاص يُسمى تجهيز نهاية اللحام (EWP)، والذي يكون عادةً بزاوية 37.5 درجة لاستيعاب معدن اللحام. أكثر أنواع الخيوط شيوعًا في أمريكا الشمالية هو الخيط الوطني للأنابيب (NPT) أو نوع Dryseal (NPTF). تشمل أنواع الخيوط الأخرى الخيط القياسي البريطاني للأنابيب (BSPT)، وخيط خرطوم الحديقة (GHT)، ووصلة خرطوم الإطفاء (NST).

تُوصل أنابيب النحاس عادةً باللحام ، أو اللحام بالنحاس الأصفر ، أو وصلات الضغط ، أو التوسيع ، أو الكبس . أما أنابيب البلاستيك، فيمكن وصلها باللحام بالمذيبات ، أو الصهر الحراري ، أو الختم المطاطي.

في حال الحاجة إلى فصل الأنابيب بشكل متكرر، توفر وصلات الأنابيب المزودة بحشوات أو وصلات الربط موثوقية أفضل من الوصلات الملولبة. ويمكن ربط بعض الأنابيب ذات الجدران الرقيقة المصنوعة من مواد مطيلة، مثل أنابيب المياه النحاسية أو البلاستيكية المرنة الصغيرة الموجودة في المنازل لأجهزة صنع الثلج وأجهزة الترطيب، على سبيل المثال، باستخدام وصلات ضغط .

تستخدم الأنابيب المدفونة عادةً وصلات ضغط تُركّب في الفراغ المتشكل بين القطعتين المتجاورتين. وتتوفر هذه الوصلات في معظم أنواع الأنابيب. ويجب استخدام مادة تشحيم خاصة بوصلات الأنابيب أثناء تركيبها. في ظروف الدفن، تسمح وصلات الحشية بالحركة الجانبية الناتجة عن تحرك التربة، بالإضافة إلى التمدد والانكماش الناتج عن اختلاف درجات الحرارة. ^{[ 10 ]} كما تُستخدمالكهربائيالغاز والماءالمصنوعة من البولي إيثيلين(MDPE)والبولي(HDPE) .

تستخدم الأنابيب الكبيرة فوق سطح الأرض عادةً وصلة ذات حواف، وهي متوفرة عمومًا في أنابيب الحديد المطاوع وبعض الأنواع الأخرى. وهي عبارة عن وصلة مانعة للتسرب، حيث تُربط حواف الأنابيب المتجاورة معًا بمسامير، مما يؤدي إلى ضغط الحشية في الفراغ بين الأنابيب.

تُستخدم الوصلات الميكانيكية ذات الأخاديد، أو وصلات فيكتوليك، بكثرة في عمليات الفك والتركيب المتكررة. طُوّرت هذه الوصلات في عشرينيات القرن الماضي، وتتحمل ضغوط تشغيل تصل إلى 830 كيلو باسكال (120 رطلًا لكل بوصة مربعة) ، وهي متوفرة بمواد تتناسب مع درجة سماكة الأنابيب. وهناك نوع آخر من الوصلات الميكانيكية، وهو وصلة الأنابيب بدون توهج (من أشهر العلامات التجارية: سواغلوك، وهام-ليت، وباركر)؛ ويُستخدم هذا النوع من وصلات الضغط عادةً مع الأنابيب الصغيرة التي يقل قطرها عن 51 ملم (بوصتين) .  

عندما تتصل الأنابيب في غرف حيث تكون هناك حاجة إلى مكونات أخرى لإدارة الشبكة (مثل الصمامات أو المقاييس)، يتم استخدام وصلات الفك بشكل عام، من أجل تسهيل عملية التركيب/الفك.

الوصلات والصمامات

تُستخدم الوصلات أيضًا لتقسيم أو ربط عدد من الأنابيب معًا، ولأغراض أخرى. تتوفر مجموعة واسعة من وصلات الأنابيب القياسية؛ وهي تُصنف عمومًا إلى وصلة على شكل حرف T، أو كوع، أو فرع، أو مُخفِّض/مُوسِّع، أو وصلة على شكل حرف Y. تتحكم الصمامات في تدفق السوائل وتنظم الضغط. تتناول مقالات وصلات الأنابيب والسباكة والصمامات هذا الموضوع بمزيد من التفصيل.

يمكن تنظيف الأنابيب من الداخل باستخدام عملية تنظيف خاصة ، في حال تلوثها بالرواسب أو الملوثات . يعتمد ذلك على العملية التي سيُستخدم فيها الأنبوب ومستوى النظافة المطلوب. في بعض الحالات، تُنظف الأنابيب باستخدام جهاز إزاحة يُعرف رسميًا باسم مقياس فحص خطوط الأنابيب أو "الخنزير"؛ أو بدلاً من ذلك، يمكن غسل الأنابيب كيميائيًا باستخدام محاليل متخصصة تُضخ عبرها. في بعض الحالات، حيث يُراعى الدقة في تصنيع وتخزين وتركيب الأنابيب، تُنظف الأنابيب بالهواء المضغوط أو النيتروجين.

تُستخدم الأنابيب على نطاق واسع في صناعة الدرابزينات، وحواجز الحماية، والحواجز.

يمكن تقسيم صناعة الأنابيب وفقًا للمواد المستخدمة في تصنيعها، وهي: المعادن، واللدائن الحرارية، والمواد المتصلبة حراريًا/المركبة، والخرسانة. ومن أمثلة المعادن: النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. ومن أمثلة اللدائن الحرارية: البولي إيثيلين عالي الكثافة . أما من أمثلة المواد المتصلبة حراريًا/المركبة: البولي فينيل كلوريد (PVC). ^{[ 11 ]}