سرفصلهای این مطالب
تاریخچه استفاده از لوله
منشاء دقیق اولین استفاده از لوله‌ها در تمدن انسانی همواره مورد بحث و بررسی است، اما مطالعات نشان می‌دهد که بکارگیری لوله در جوامع باستانی وجود داشته است. در طول سال‌های گذشته بسیاری از تمدن‌ها روش‌های مختلفی برای لوله‌کشی با هدف انتقال آب تولید کردند.
در گذشته از مواد مختلفی مانند سنگ تراش خورده، چوب، خشت و غیره مواد برای ساخت سیستم‌های لوله کشی استفاده می‌کردند. اولین استفاده ثبت شده از لوله کشی، مربوط به مصریان بوده است که اولین لوله فلزی را از فلز مس حدودا 3000 سال پیش از میلاد ساخته‌اند.
پس از آن چینی‌ها نیز در 2500 سال پیش از میلاد، اولین بار از لوله‌های بامبو با هدف انتقال گاز طبیعی، استفاده کردند. سپس اولین کشور اروپایی (یونان) لوله‌کشی را 500 سال بعد توسعه دادند. یونانیان از گل رس، سنگ توخالی و در مواقعی برنز استفاده می‌کردند. نهایتا اولین تامین‌کننده لوله‌های فولادی گالوانیزه تنها 135 سال پیش برای کمک به تامین آب شهروندان سان فرانسیسکو به تولید رسیدند.
لوله فولادی چیست؟
لوله فولادی از انواع مقاطع بسته به حساب می‌آید که به شکل استوانه بوده و درون آن‌ها توخالی است. همان‌طور که انتظار می‌رود، همانند هر استوانه دیگری سطح مقطع لوله‌ها به شکل دایره می‌باشد. اصلی‌ترین و مهم‌ترین کاربردی که می‌توان برای لوله‌ها برشمرد، بکارگیری آن‌ها در انتقال سیالات می‌باشد. با این حال کاربرد آن تنها به این مورد ختم نمی‌شود. در ادامه موارد استفاده آن را بیش‌تر بررسی خواهیم کرد.
دسته بندی لوله های فولادی کدامند؟
لوله‌های فولادی در دسته‌بندی کلی یا با درز ساخته می‌شوند و یا بدون درز هستند و هر کدام از آن‌ها ویژگی‌ها و روش‌های تولید منحصر به خود را دارا می‌باشند. در ادامه مطلب به تفصیل این موارد را بررسی خواهیم کرد.
لوله فولادی درزدار
لوله فولادی درزدار همان‌طور که از نام آن برمی‌آید دارای درز می‌باشد؛ چراکه برای تولید آن از ورق‌های فولادی استفاده می‌شود و این ورق‌ها در انتهای فرآیند تولید به یک‌دیگر جوشکاری می‌شوند. لوله فولادی درزدار خود دارای یک نوع پرکاربرد از لوله تحت عنوان لوله اسپیرال می‌باشد که در ادامه آن را معرفی می‌نماییم:
لوله اسپیرال
لوله اسپیرال به لوله‌های فولادی نورد گرم و مارپیچی گفته اطلاق می‌شود که در اندازه‌های 8 تا 120 اینچ به تولید می‌رسند. برای تولید تولید لوله اسپیرال، نوار فولادی به گونه‌ای نوردکاری می‌شود که با مرکز لوله در یک زاویه قرار گیرند.
برای افزایش مقاومت لوله در برابر فشار وارد شده به دیواره، نوع جوشکاری حائز اهمیت بسیاری است. لوله اسپیرال از مزایایی مانند مقاومت در برابر شکستگی و ترک لوله، قابلیت شکل پذیری، عدم نیاز به تجهیزات مخصوص برای تولید، عدم وجود محدودیت در طول لوله فولادی و دیگر موارد برخوردار می‌باشد.
لوله فولادی بدون درز
لوله‌های بدون درز که در بازار تحت عنوان مانیسمان نیز شناخته می‌شوند، دارای هیچ‌گونه اتصال یا جوشکاری در طول خود نیستند. همین امر سبب آن می‌شود که مقاومت لوله‌های فولادی بدون درز بسیار قابل توجه باشد.
لوله مانیسمان
لوله‌های مانیسمان در رده‌های 20، 40، 80، 120 و 160 به تولید می‌رسد و در صنایع کشاورزی، مبدل‌های حرارتی و گرمایی، صنایع نفت و گاز و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع لوله فولادی کدام است؟
لوله های فولادی در انواع مختلف و متنوعی تولید می‌شوند که در ادامه این مطلب این موارد را بررسی خواهیم کرد:
لوله گالوانیزه
لوله گالوانیزه یکی از انواع لوله فولادی می‌باشد که با فلز روی پوشش‌دهی داده شده است. به عبارت دیگر، پوشش گالوانیزه باعث می‌شود که مقاومت لوله در برابر خوردگی افزایش پیدا کند. لوله‌های گالوانیزه، به‌طور معمول دارای 2 نوع آهنی و فولادی هستندکه در ادامه هر کدام را معرفی خواهیم کرد:
- لوله گالوانیزه آهنی
نام دیگر این لوله‌ها، لوله‌ی با درز است و در دو نوع سبک و متوسط و به رنگ‌های سفید و خاکستری تولید می‌شوند. همچنین جنس آن‌ها آهن سفید نورد شده است. درز این لوله‌ها به کمک دستگاهی مخصوص وصل شده و جوش داده می‌شود. پس از آن، این لوله‌ها را در فلز روی مذاب فرو می‌برند و درنهایت گالوانیزه می‌شوند.
- لوله گالوانیزه فولادی
طی فرآیند تولید، این لوله‌ها را برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی در وانی از فلز روی قرار می‌دهند و در نهایت ورق گالوانیزه فولادی حاصل می‌شود. کاربرد این لوله‌ها در مواردی مانند تهویه و تخلیه فاضلاب است. برای تولید لوله گالوانیزه فولادی یا از طریق گالوانیزه گرم و غوطه‌وری لوله در حمام روی و پس از آن حرارت دیدن استفاده می‌کنند و یا گالوانیزه سرد با تولید نمک روی در ترکیب با محلول آبی بکار گرفته می‌شود.
لوله استیل
لوله استنلس استیل یکی از محبوب‌ترین انواع لوله فولادی است؛ چراکه نسبت به مواد خورنده مقاومت دارد. به علت برخورداری از این ویژگی از لوله استیل در صنایع و با اهداف مختلفی همچون انتقال سیالات و مواد خورنده استفاده می‌کنند. افزون بر موارد ذکر شده از لوله استیل در صنعت مواد غذایی برای انتقال مواد استفاده می‌کنند.
لوله آتشخوار
یکی از انواع لوله فولادی لوله آتشخوار با آلیاژهای خاص می‌باشد. لوله آتشخوار در برابر فشار و حرارت‌های بالا مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند. به همین خاطر از این لوله برای انتقال گازهای پرفشار و مایعات با حرارت‌های بالا استفاده می‌کنند. قیمت این لوله متاثر از پارامترهایی همچون اندازه، میزان درزها و شکاف‌های لوله، قیمت آلیاژها و غیره در نوسان است.
لوله مبلی
به لوله‌ای که با ورق روغنی و فرآیند نورد سرد به تولید رسد، لوله مبلی گفته می‌شود. ورق مورد استفاده برای این لوله دارای ضخامت پایین است و یا از طریق جوشکاری مقاومت الکتریکی با فرکانس بالا و نوردکاری به شیوه سرد تولید می‌شود. این لوله در بازار آهن آلات با عنوان لوله روغنی یا لوله سبک نیز عرضه می‌گردد. انواع این لوله فولادی شامل لوله روغنی بدون درز و درزدار می‌شود.
لوله مسی
لوله‌های مسی یکی از لوله‌های کاربردی و خوش‌ظاهر فولادی می‌باشد. افزون بر آن ویژگی دیگری که سبب گستردگی کاربرد آن در صنعت شده است، مقاومت در برابر خوردگی می‌باشد. لوله مسی شامل انواعی همچون لوله مسی کویل، شاخه‌ای، مویین و کلاف می‌شود. از این لوله‌ها به عنوان خطوط آبرسانی، سیستم‌های تهویه، سیستم‌های لوله کشی و یا سیستم‌های حرارتی استفاده می‌کنند.
لوله داربست
لوله داربستی، لوله‌ای فلزی است که برخلاف دیگر انواع لوله فولادی که در نقل و انتقال مایعات استفاده می‌شوند، در تحکیم ساختمان و انواع سازه‌های فولادی نقش دارد. لوله داربست در 2 نوع درزدار و بدون درز در بازار آهن آلات عرضه می‌گردد.
برای مشاهده بروزترین قیمت لوله در سایت آهن باکس کلیک کنید
همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد و انتظار می‌رود، لوله داربست بدون درز دارای مقاومت بیش‌تری است. برای انواع این لوله می‌توان به مواردی همچون داربست چکش ستاره، دابست پایه‌دار، داربست معلق و داربست مثلثی اشاره نمود.
لوله صنعتی
لوله صنعتی به لوله‌ای از جنس فولاد کربن اطلاق می‌شود که به کمک فرم‌دهی ورق سیاه به تولید رسد. این لوله به جز مصارف صنعتی، در صنایع عمرانی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ چراکه از مزایای بسیاری همچون تنوع بالا، جوش پذیری عالی، ضخامت مناسب، و صرفه اقتصادی برخوردار است.
برای تولید این لوله ابتدا ورق برشکاری می‌شود و پس از آن نوار ورق به اندازه‌ی محیط لوله آماده می‌گردد. در مرحله بعد، ورق را به لوله‌ها تبدیل می‌کنند و درز لوله را به کمک جوش پیوند می‌دهند. پس از این مراحل، لوله براده‌برداری شده و به شاخه‌های مساوی تقسیم می‌گردد.
لوله گازی
لوله‌های گازی از دیگر انواع لوله فولادی هستند و دارای 2 نوع روکار و زیرکار می‌باشند که از لحاظ جنس با یک‌دیگر متفاوت هستند. معمولا در یکی از دو سر لوله گازی روکار، نام برند تولید کننده و مشخصات فیزیکی لوله همچون سایز و ضخامت با رنگ سفید حک و ثبت می‌شود.
برای لوله گاز توکار لوله با ورق API مورد استفاده قرار می‌گیرد. از لحاظ ظاهر این لوله به این صورت است که مشخصات لوله و نام مرکز تولید‌کننده به صورت انگلیسی و با رنگ سفید یا زرد به صورت نقطه‌چین روی آن ایجاد می‌شود.
لوله جدار چاه
لوله جدار چاه برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های چاه کاربرد دارد و نوع آن، تاثیری مستقیم بر روی میزان خروجی آب خواهد گذاشت. لوله جدار چاه طول عمر بالایی دارد و تاثیر بسیاری روی استفاده از آب خروجی چاه می‌گذارد. شیارهای موجود در این لوله، قوسی شکل هستند و سبب آن می‌شود که از مسدود شدن با خاک، جلوگیری شود. افزون بر آن، فضای باز موجود در این لوله منجر به خروج بهتر آب شده و آب چاه، افت نمی‌کند.
روش تولید لوله های فولادی چیست؟
پیش‌تر اشاره کردیم که انواع لوله فولادی در 2 نوع درزدار و بدون درز تولید می‌گردد. روش ساخت این 2 نوع لوله با یک‌دیگر متفاوت است. برای تولید لوله‌های درزدار و بدون درز از روش‌های زیر استفاده می‌کنند:
تولید لوله فولادی درزدار
برای تولید لوله‌های درزدار ابتدا ورق‌های فولادی را از طریق فرآیند شکل‌دهی سرد تولید می‌کنند. پس از شکل‌دهی به صورت استوانه، لبه‌های آن‌ها را به هم نزدیک می‌کنند. برای آن‌که بتوان لبه‌های لوله را بدون استفاده از مواد پرکننده جوش، به یک‌دیگر اتصال داد، لازم است به لوله حرارت داده شود.
این گرما به کمک عبور جریان میان دو لبه استوانه تامین می‌گردد و در آن از فرآیند جوشکاری الکتریکی مقاومتی استفاده می‌کنند. تولید لوله‌ها با روش جوشکاری الکتریکی مقاومتی به 2 شکل جوشکاری القایی و تماسی قابل انجام خواهد بود.
این جوشکاری را به صورت قوس زیرپودری نیز انجام می‌دهند. در این روش جوشکاری برای تولید گاز محافظ و افزودن عنصرهای آلیاژی، از یک شار در راستای طول لوله یا به صورت مارپیچ استفاده می‌کنند.
تولید لوله فولادی بدون درز
برای تولید لوله‌های بدون درز از روش‌های زیر استفاده می‌کنند:
- آسیاب سنبه Mandrel Mill
در روش آسیاب سنبه از یک شمش فولادی گرد استفاده می‌شود و پس از آن بیلت در کوره اجاق دوار شارژ می‌گردد. پس از تخلیه شمش، سوراخی کوچک در انتهای شمش ایجاد می‌کنند. سوراخ کردن، فرآیند نورد سریعی می‌باشد که سبب می‌شود شمش گرم شده میان دو رول بشکه‌ای با سرعتی مطلوب چرخانده شود.
پس از تولید پوسته لوله سوراخ می‌گردد، میله‌های سنبه در این پوسته‌ها وارد شده و به آسیاب سنبه می‌شوند. نهایتا به شکل پوسته لوله با اندازه استاندارد نوردکاری می‌گردند. برای آن‌که نورد به صورت کامل انجام گیرد، مهم است که پوسته آسیاب سنبه برای بار دوم حرارت ببیند و اندازه نهایی را پیدا کند.
- مانیسمان
در روش مانیسمان از غلتک‌های نوردکاری استفاده می‌کنند. یکی از غلتک‌ها در بالای دیگری قرار می‌گیرد و در جهت مخالف جریان مواد کار می‌کنند. تفاوت میان این روش و آسیاب سنبه در به‌دست آمدن قطر داخلی می‌باشد. این به آن معنا است که در روش مانیسمان کاهش در چند مرحله انجام می‌شود. این در حالی است که در روش آسیاب سنبه، قطر داخلی در یک مرتبه عبور از سنبه بدست می‌آید.
- اکستروژن
در روش اکستروژن، بیلت را گرم می‌کنند و بعد از آن در قالب قرار می‌دهند. سپس ابزاری هیدرولیک شمش را با فشار به سنبه سوراخ‌کننده وارد می‌کند و مواد از حفره استوانه‌ای میان قالب و سنبه جریان پیدا می‌کند. نهایتا لوله از بیلت حاصل می‌گردد.
محاسبه وزن لوله فولادی
محاسبه وزن لوله‌های فولادی با بهره‌گیری از فرمول زیر امکان‌پذیر خواهد بود:
3.14 * چگالی فولاد * طول لوله * ضخامت لوله * (ضخامت لوله – قطر خارجی لوله) = وزن لوله
در این فرمول لازم است که ضخامت و قطر خارجی لوله بر حسب میلی متر، طول برحسب متر و چگالی فولاد برابر با 7.85 در نظر گرفته شده و در نهایت بر 1000 تقسیم شود تا در انتها وزن لوله مورد نظر را بر حسب کیلوگرم به دست آید.
جدول وزن و اشتال لوله فولادی
وزن لوله یکی از عوامل موثر در تعیین قیمت انواع لوله فولادی به شمار می‌رود. هر کدام از انواع لوله فولادی بر اساس سایز و ضخامتی که دارند از وزن مخصوص خود برخوردارند.
برای اطلاع از جدول اشتال و وزن انواع لوله فولادی موجود در بازار آهن، می‌توانید بر روی لینک زیر کلیک کنید:
کاربرد لوله فولادی چیست؟
به‌طور کلی و صرف نظر از نوع لوله، از انواع لوله فولادی در صنایع زیر استفاده می‌کنند:
- ساختمان سازی و عمران
- نفت و گاز و پتروشیمی
- صنعت کشاورزی
- صنعت برق
- ساخت خرپا و پل‌های فلزی
- خودروسازی و ساخت لوازم نقلیه
- کاربرد در صنعت خانگی
گفتار آخر
لوله فولادی یکی از انواع مقاطع بسته است که به شکل استوانه بوده و در جنس‌های مختلفی همچون گالوانیزه، استیل، آهنی و غیره به تولید می‌رسد. در دسته‌بندی کلی انواع لوله فولادی، می‌توان لوله ها را یا در دسته بدون درز و یا درزدار تولید می‌گردند که هر کدام دارای ویژگی‌های منحصر به خود می‌باشند که در این مطلب به طور کامل به بررسی آن پرداخته شد. از لوله‌های فولادی در انتقال سیالات، صنعت خودروسازی، ساختمان سازی و غیره استفاده می‌کنند.
Source:
* Steel Pipes: Everything You Need to Know
* Steel Pipe
مشخصات لوله های فولادی چیست؟
لوله‌های فولادی در جنس و انواع مختلفی به تولید می‌رسند و یا دارای درز و یا بدون درز هستند. انواع بدون درز لوله مقاومت بیش‌تری دارد.
کاربرد انواع لوله فولادی چیست؟
از لوله‌های فولادی در صنایع پتروشیمی، ساختمان سازی، صنعت برق و غیره استفاده می‌شود.
انواع لوله فولادی درزدار کدام است؟
انواع لوله فولادی دارای درز شامل لوله فولادی اسپیرال می‌شود.
