یکی از محصولات بسیار پرمصرف و متنوع در دنیای آهن آلات، لوله های فولادی میباشند. لوله های فولادی، تقریبا همه جا مورد استفاده قرار میگیرند و در هر سازه ای شما میتوانید نمونه هایی از لوله های آهنی را مشاهده نمایید. در این مقاله قصد داریم شمارا با پرکاربرد ترین نمونه های لوله های فولادی آشنا کنیم و در رابطه با کاربرد و اهمیت آنها به شما اطلاعات دهیم. این مقاله توسط شرکت تامین کننده آهن آلات صنعتی و ساختمانی آهن پترو جمع آوری شده است. در ابتدا به معرفی و آشنایی با لوله فولادی میپردازیم.
آشنایی با لوله فولادی
لوله ( Pipe ) محصولی است استوانه ای شکل با سطح مقطع دایره ای که برای انتقال مواد و سیالات که معمولا به صورت مایع و گاز میباشند مورد استفاده قرار میگیرد و مسیر حرکت این سیالات با استفاده از لوله و با لوله کشی مشخص میشود. اگر بخواهیم لوله ها را در دو دسته بندی اصلی قرار دهیم، شامل دو دسته لوله های پلاستیکی و لوله های فلزی میشوند. در این مقاله تنها قصد داریم در رابطه با لوله فولادی ( Steel Pipe ) صحبت کنیم.
لوله های فولادی را میتوان به دو روش تولید کرد. روش اول تولید لوله به صورت درزدار و روش دوم، تولید لوله بدون درز. میزان مقاومت و تحمل فشار در این لوله ها بسیار متفاوت بوده و باید براساس استفاده ای که از لوله میشود و با کمک گرفتن از مهندسین، نوع لوله را انتخاب کنیم. در صنعت معمولا لوله ها دارای طول 6 و 12 متری میباشند، دهانه آنها (سطح مقطع) بسیار متنوع بوده و در نهایت دارای ضخامت بدنه های متنوعی میباشند. 3 فاکتور طول، ضخامت و سایز ( اینچ )، مهمترین فاکتورها برای دسته بندی لوله های فولادی میباشند و شما برای تهیه یک لوله باید در ابتدا این 3 فاکتور را با توجه به کاربرد مشخص کنید.
آشنایی با انواع لوله های فولادی
همانطور که در بخش قبل گفتیم، لوله ها به 2 دسته بندی اصلی تقسیم میشوند. لوله بدون درز و لوله درزدار. تفاوت این 2 نمونه در نحوه تولید آنها میباشد. به بیان ساده تر، لوله های درزدار، با برش دادن ورق، اندازه گیری، عبور از غلتک و فرم دهی و در نهایت جوش دادن دو سر ورق به یکدیگر و تبدیل آن به استوانه ساخته میشود. در صورتی که در نمونه بدون درز، مقاطع فولادی ای به شکل یک شمش، داخل دستگاه مخصوص رفته و این شمش ها با استفاده از دستگاه های مخصوص، به صورت استوانه ای در می آیند و تبدیل به لوله میشوند بدون هیچ درز و جوش دادنی. در ادامه به بررسی دقیق تر این دو نمونه میپردازیم.
لوله درزدار چیست و چگونه تولید میشود؟
لوله های درزدار با نام انگلیسی Welded Pipe نیز شناخته میشوند. برای تولید لوله درزدار ابتدا باید جنس ماده اولیه که همان ورق است را مشخص کنیم. سپس این ورق ها، متناسب با سایز لوله ای که باید تولید شود برش خورده و آماده فرم گیری میشوند. در مرحله فرم دهی، این ورق ها وارد دستگاه های خاصی میشوند که بدون آسیب زدن به ورق و پایین آوردن مقاومت آن، لوله را فرم داده و دو لبه ورق برش خورده را به هم نزدیک میکند. در نهایت برای اتصال این دو لبه از چند روش استفاده میشود که شامل جوشکاری جوش ذوبی الکتریکی ((EFW، جوشکاری جوش قوسی زیر پودری (SAW)، جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW) و در نهایت جوشکاری با فرکانس بالا HFW)) میشود. هر نوع جوش برای صنعت خاصی استفاده میشوند و کاربرد خاص دارند باید به این موضوع دقت ویژه ای داشته باشیم.
نکته مهمی که وجود دارد، این جوش دادن ها همیشه به صورت مستقیم نمیباشند و در برخی لوله ها مانند لوله اسپیرال، برای بالاتر بردن مقاومت، لوله به صورت مارپیچی جوش داده میشود.
لوله بدون درز چیست و چگونه تولید میشود؟
لوله بدون درز، نوع دیگری از لوله های فولادی میباشد. همانطور که از نام این لوله مشخص است، در تولید این سبک از لوله ها از جوش دادن و برش دادن خبری نیست و لوله باید بدون هیچ آسیب و درزی تولید شود. روش تولید این لوله ها به 3 روش مانیسمان، اکستروژن و روش آسیاب سنبه میباشد.
برای تولید لوله بدون درز به روش آسیاب سنبه، در ابتدا به شمش فولادی نیاز است. این شمش فولادی که با نام بیلت نیز شناخته میشود، ابتدا وارد کوره میشود تا حرارت خورده و توان تحمل آن بالاتر برود. زمانی که لوله همچنان داغ است یک سوراخ کوچک در انتهای آن ایجاد میشود و سپس وارد مرحله نورد بسیار سریع میشود. در این مرحله نورد سرد، لوله با سرعت بالا بین دو رول بشکه ای چرخانده میشود تا پوسته لوله تولید شود. سپس برای سوراخ کردن داخل و خالی کردن لوله، میله های سنبه وارد لوله شده و وارد آسیاب سنبه میشود تا یک لوله با ابعاد متوسط ساخته شود. در نهایت این لوله برای نورد نهایی و تولید لوله با ابعاد و ضخامت مدنظر، وارد کوره حرارتی شده و نورد نهایی تکمیل میشود.
تولید لوله به سبک مانیسمان حدود 70 درصد مراحل یکسانی دارد. تنها تفاوت لوله های تولید شده به سبک مانیسمان با سبک آسیاب سنبه، مراحلی انجام گرفته برای رسیدن قطر لوله به حد مورد نظر است. در روش آسیاب سنبه با استفاده از یک مته در همان ابتدا، قطر داخلی به دست می آید در صورتی که در روش مانیسمان، قطر داخلی از چندین مرحله به دست می آید.
حال که با نحوه تولید انواع لوله های فولادی آشنا شدید، بهتر است به سراغ مهمترین لوله های فولادی در صنعت و بازار ایران برویم.
مهمترین و پر مصرف ترین لوله های فولادی
لوله های فولادی، بسیار پر مصرف میباشند و تقریبا هر جایی میتوانیم اثری از لوله های فولادی ببینیم. در لوله کشی انواع سیالات مانند آب، گاز، فاضلاب و… همگی از لوله های فلزی استفاده شده است. هرچند با توجه به قوانین جدید و برخی صرفه جویی ها، استفاده از لوله های پلاستیکی نیز بیشتر شده اما همچنان تفاوت فاحشی در حجم استفاده این لوله ها وجود دارد.
در ادامه قصد داریم به معرفی پرکاربرد ترین لوله های فولادی بپردازیم و در رابطه با کابرد آنها نیز توضیح دهیم.
لوله مانیسمان
لوله بدون درز مانیسمان، لوله ای که همانگونه که از نامش پیدا است، به روش مهندس آلمانی یعنی مانسمان (Manessman) تولید میشود. لوله بدون درز مانیسمان جزو مهمترین و پرکاربرد ترین لوله ها در صنعت به حساب می آید و کاربرد های فراوانی در ساخت و ساز منازل، صنایع مهم مانند پتروشیمی، خطوط انتقال گاز و سیالات فشار قوی دارد.
لوله های مانیسمان دارای 2 استاندارد متفاوت میباشند که با توجه به کاربرد، در زمان استفاده و نصب باید این استاندارد هارا داشته باشند و تست های مقاومتی را با موفقیت گذرانده باشند در غیر این صورت استفاده از آنها غیر قانونی است. دو استاندارد لوله های مانیسمان شامل موارد زیر است:
- استاندارد ASME B36.10
- استاندارد ASME B36.19
هر شاخه لوله مانیسمان دارای طول 6 یا 12 متری میباشد و این لوله ها دارای تنوع قطر 1.2 الی 36 اینچی میباشند. در نهایت ضخامت گوشته لوله مانیسمان از 2 میلی متر شروع شده و در نمونه هایی که برای پتروشیمی و صنایع سنگین تولید میشوند، صخامتی بیش از 12 میلی متر را دارا میباشند. برای دسته بندی راحت تر باید گفت لوله مانیسمان در رده های 20، 40، 60، 80 و بالاتر دسته بندی میشود.
لوله گالوانیزه
لوله گالوانیزه یک لوله خاص به حساب می آید. این لوله یک لوله درزدار میباشد که با استفاده از ورق سیاه تولید شده و به روش های خاصی، روی اندود میشود تا از زنگ زدگی و پوسیدگی آن جلوگیری شود. حال همانگونه که متوجه شدید، کاربرد لوله گالوانیزه در محیط های مرطوب که با آب سر و کار دارد میباشد. از لوله فولادی گالوانیزه بیشتر برای لوله کشی آب در منازل، لوله کشی در محیط گلخانه ها و محیط های مشابه استفاده میشود. روی اندود کردن لوله، باعث افزایش مقاوت آن در برابر زنگ زدگی میشود و طول عمر لوله را چندین برابر میکند.
ای روی اندود کردن و گالوانیزه کردن لوله، به 2 روش نورد سرد و نورد گرم انجام میگیرد. کاربرد هر نمونه نیز متفاوت بوده و برچسب قیمتی متفاوتی خواهند داشت. این روی اندود کردن لوله گالوانیزه علاوه بر افزایش مقاومت در برابر خوردگی، در برابر ضربه نیز مقاوم تر است و به همین خاطر در تاسیسات دریای، ساخت سیستم های تهویه، محافظت از کابل ها در تیر های چراغ برق و دکل های مخابراتی از لوله گالوانیزه استفاده میشود.
لوله اسپیرال
لوله اسپیرال، یک لوله درزدار است که به روش جوش دادن لوله با جوش های مارپیچی ساخته میشود. جوش دادن مارپیچی بی دلیل نیست و باعث شده است تا لوله اسپیرال، مقاومت بسیار بالاتری را از خود نشان دهد و به راحتی شکسته یا سوراخ نشود. لوله اسپیرال با توجه به کاربرد در 2 نوع لوله اسپیرال گالوانیزه و لوله اسپیرال ضد زنگ یا استینلس استیل میسازند و برای صنایعی که نیاز به یک لوله با آستانه تحمل بالا میباشند بسیار مناسب میباشد. از جمله کاربرد های لوله اسپیرال میتوان به خطوط پرفشار نفت و گاز، استفاده در نیروگاه ها، کارخانجات تولید کننده صنایع شیمیایی و … نام برد.
لوله گاز
لوله های گازی برای انتقال سیالات گازی، مورد استفاده قرار میگیرند. به دلیل کاربرد مهم و خطرناک، در تولید این لوله حساسیت بسیار بالایی لحاظ میشود و باید تست های بسیاری را با موفقیت پشت سر بگذارد تا اجازه استفاده از آن داده شود. لوله گاز در 2 مدل لوله گاز توکار و لوله گاز روکار تولید میشود.
لوله جدارچاه
از لوله جدارچاه برای استفاده در دیواره چاه استفاده میشود. این لوله ها دارای ظاهری خاص میباشند که به راحتی در کنار سایر لوله ها قابل تشخیص میباشند. لوله جدارچاه در 2 مدل لوله جدار مشبک دار و بدون شیار ساخته میشوند. در نمونه شیار دار، در طول لوله، شیارهایی ساخته میشود که کاربرد مهندسی شده ای دارند. از جمله کاربرد های لوله جدارچاه، استفاده در دیواره چاه آب و فاضلاب، استفاده در صنایع پتروشیمی برای استخراج منابعی مانند نفت و گاز میباشد.
لوله استینلس استیل
در تولید و ساخت لوله استینلس استیل یا لوله بدون زنگ، از ورق ضد زنگ ستیل استفاده شده است. این نوع ورق در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالایی دارد و به همین علت در صنایعی که با مواد خورنده سرو کار دارند، مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال یکی از مهمترین کاربرد های لوله استیل، استفاده در صنایع غذایی و انتقال مواد بدون بو و مزه میباشد.
لوله استیل دارای ظرافت بالاتری نسبت به سایر لوله ها میباشد و از آن برای ساخت لوله های که ظریف تر و باریک تر میباشند نیز استفاده میشود.
مزایای استفاده از لوله های فولادی
شاید مهمترین مزیت لوله های فولادی را نسبت به سایر لوله ها بتوان مقاومت بالای این لوله ها در برابر دما، ارتعاشات و فشار دانست. همچنین این لوله ها مقاومت بالایی در برابر محیط های اسیدی از خود نشان میدهند و بسیار مناسب کارخانجات، پتروشیمی ها و مکان هایی که به نحوی با مواد شیمیایی در ارتباط هستند میباشند و احتمال خطر و نشتی با استفاده از این لوله ها به شدت کاهش میابد.
میانگین طول عمر لوله های فولادی، در آب و هوای های گوناگون بیش از 25 سال میباشد و گاهی مشاهده شده است که برخی لوله ها تا 70 80 سال نیز عمر کرده اند. این موضوع زمانی اهمیت پیدا میکند که بدانید اغلب لوله ها به صورت توکار استفاده میشوند و به همین علت جایگزینی و تعویض آنها هزینه های زیادی را میتواند در بر داشته باشد. خود لوله هارا نیز میتوان بعد از استفاده و در زمان تعویض، به بازیافتی ها فروخت و پس از ذوب کردن، بازهم به چرخه استفاده وارد کرد. این مورد یک ویژگی بسیار مهم لوله های فولادی به حساب می آید.
