لوله فولادی، ماتیسمان، steel pipe

لوله فولادی

لوله فولادی یک مقطع طویل توخالی با سطح مقطع دایره‌ای است و بیشتر در انتقال میعانات و گازها و همچنین در ساخت و ساز اغلب به کار برده می‌شود. تنوع شیوه‌های تولید لوله‌های فولادی  انواع گوناگون این مقاطع را به وجود آورده که هر یک مزایت‌ها و معایب خود را دارند و برای کاربرد خاصی مناسب هستند. لوله فولادی steel pipe یکی از انواع رایج لوله‌ها در صنعت است.

با توجه به نیازمندی‌ها و درخواست صنایع گوناگون انواع لولـه فولادی با مشخصات و استانداردهای خاص تولید و عرضه ‌می‌شوند. با توجه به نیاز صنایع مختلف گاهی نیاز به لوله‌های فولادی با طول مورد نیاز برش داده شده عرضه می‌شود.

هرچه کیفیت و ضخامت لوله‌ها بیشتر باشد با اطمینان بیشتر و در زمانی کوتاه‌تری ‌می‌توان حجم زیادی از آن را انتقال داد. همچنین هزینه زیاد خرید و نصب لوله‌های فولادی در کوتاه مدت مستهلک می‌شود. لوله فولادی با غلاف‌های مختلف پلاستیکی، فولادی، بتنی، پی وی سی، استیل، آلومینیوم و غیره تولید می‌شود.

لوله فولادی

لوله فولادی مقطعی استوانه‌ای است و ‌می‌تواند درزدار و یا بدون درز تولید شود و در صنایع لوله کشی Piping انتقال نفت، گاز، آب و سایر سیالات کاربرد زیادی دارد. لوله‌های فولادی معمولا با طول ۶ و ۱۲ متر تولید می‌شوند و با همین طول‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. لوله‌های فولادی ۶ متری بیشتر مصارف لوله کشی صنعتی و لوله‌های فولادی ۱۲ متری برای خطوط انتقال استفاده می‌شوند. همچنین لوله‌های فولادی، خود انواع مختلفی دارند.

انواع لوله فولادی

تقسیم‌بندی لوله‌های فولادی بر اساس معیارهای گوناگونی قابل انجام است. می‌توان بر اساس وجود و عدم درز جوش در لولـه فولادی و یا بر اساس جنس لولـه فولادی آن را تقسیم کرد.

لوله‌های فولادی با توجه به مشخصاتی که دارند نیز به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند و هر کدام از انواع لوله‌های فولادی با توجه به ویژگی‌های آن‌ها کاربردهای گوناگوناگونی در صنایع مختلف دارند.

انواع لوله‌های فولادی متداول

لوله‌های فولادی درز دار یا درز جوش

لوله‌های فولادی که به صورت ورق‌های استوانه ای در م‌می‌آیند و لبه‌های آنها در انتها جوش داده می‌شوند لوله‌های فولادی درزدار یا لولـه فولادی درز جوش نامیده می‌شوند. این مرحله از جوشکاری به دو صورت انجام می‌پذیرد و بر این اساس، انواع لوله‌های درز جوش تولید می‌شوند.

  1. لولـه فولادی درزدار طولی که دارای درز جوشی هم راستا با طول لولـه فولادی هستند.
  2. لوله‌های فولادی اسپیرال که دارای درز جوش به صورت مارپیچ هستند و در واقع این جوشکاری مارپیچ یک فرآیند ثانویه به منظور اتصال لوله‌های فولادی با طول کوتاه تر به هم و ایجاد یک لوله طویل‌تر انجام شده است.

لوله‌های فولادی بدون درز یا مانیسمان

نوع دیگری از لوله‌های فولادی هستند که با توجه به فرآیند تولید آنها، به صورت بدون درز ساخته می‌شوند. این لوله‌ها به نام لوله فولادی مانیسمان شناخته می‌شوند و لوله گوشت‌دار از این نوع است. لوله‌های فولادی بدون درز بر اساس تنوع فرآیند تولید به انواع زیر تقسیم ‌می‌شوند:

  • steel pipe بدون درز Mandrel Mill یا آسیاب و سنبه
  • steel pipe مانیسمان
  • steel pipe اکسترود شده
  • steel pipe ریخته گری شده به روش گریز از مرکز

مزایت‌های لوله فولادی

  • مقاومت زیاد در برابر فشار
  • مقاومت بالای سطح داخلی در برابر خوردگی
  • ایمنی زیاد
  • گستردگی سیستم‌های محافظت در برابر خوردگی
  • امکان تولید وسیع با قطر و ضخامت مختلف
  • امکان فرآیند الکترولیز
  • انتقال سریع نفت و گاز

وجود سیستم‌های داخلی و خارجی ضد زنگ قیمت لوله را گران‌تر می‌کند. پوشش و دیواره‌های لوله طی مرحله لوله کشی آب و فاضلاب ممکن است آسیب ببیند. لوله‌ها را براساس جنس آن‌ها و کاربرد و نحوه اتصالات آن‌ها می‌توان به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. بیشترین استفاده از لوله‌ها در انواع لوله کشی ساختمانی است.

کاربرد لوله‌های فولادی

لوله‌های فولادی مقاومت بالایی در برابر فشار و خوردگی دارند و بیشترین استفاده آن‌ها برای انتقال مایعات و سیالات است. هرقدر ضخامت و کیفیت لوله‌های فولادی بیشتر باشد، میزان تحمل فشار آن‌ها نیز بالاتر خواهد بود. لوله‌های فولادی در صنعت ساخت و ساز کارلرد زیادی دارند و برای انواع لوله کشی توکار ساختمان استفاده می‌شوند.

از دیگر کاربردهای لوله‌های فولادی ‌می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • ساخت لوازم خانگی
  • صنعت خودروسازی
  • صنعت ساختمان سازی
  • داربست
  • پل سازی
  • صنعت کشاورزی
  • مراکز تفریحی
  • ساخت تجهیزات پزشکی

لوله استیل

لوله استیل نوعی لوله فولادی است که از جنس فولاد ضد زنگ بوده و بر اساس تنوع فولادهای ضد زنگ، لوله‌های استیل نیز به انواع مختلفی تقسیم می‌شود:

  • لوله استیل فریتی
  • لوله استیل آستنیتی
  • لوله استیل مارتنزیتی
  • لوله استیل داپلکس یا دو فازی
  • لوله استیل رسوب سخت شده

فرآیند تولید انواع لوله فولادی

برای ساخت لولـه فولادی درز دار، ابتدا ورق‌هایی فولادی از طریق فرآیند شکل دهی سرد تولید ‌می‌شوند و به شکل استوانه در ‌می‌آیند و لبه‌های آنها به هم نزدیک ‌می‌شوند. سپس جریانی از بین دو لبه استوانه فولادی عبور داده ‌می‌شود تا فولاد تا نقطه ای گرم شود که در آن، لبه‌ها بدون استفاده از مواد پرکننده جوش به یکدیگر متصل شوند تا یک پیوند ایجاد کنند. این روش، تولید لوله فولادی درز دار از طریق فرآیند جوشکاری الکتریکی مقاومتی است.

تولید لولـه فولادی درز دار به روش جوشکاری مقاومتی خود شامل دو حالت جوشکاری القایی فرکانس بالا و جوشکاری تماسی با فرکانس بالا است. همچنین این مرحله جوشکاری ‌می‌تواند به صورت جوشکاری قوس زیرپودری نیز انجام شود که از یک شار برای تولید گازهای محافظ و سرباره و افزودن عناصر آلیاژی به حوضچه جوش استفاده ‌می‌کند. در این حالت نیز دو روش وجود داشته که یکی شامل جوشکاری زیرپودری در راستای طول لوله و دیگری جوشکاری زیرپودری به صورت مارپیچ است که حالت دوم، منجر به تولید لوله اسپیرال ‌می‌شود. سپس درز جوش داده شده از یک غلتک فشار قوی عبور داده ‌می‌شود که به ایجاد یک جوش محکم کمک ‌می‌کند.

 تولید لوله فولادی بدون درز

لوله فولادی بدون درز از سه روش شامل آسیاب سنبه Mandrel Mill، مانیسمان و اکستروژن استفاده ‌می‌شود. در فرآیند آسیاب سنبه، یک شمش فولادی گرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیلت در یک کوره اجاق دوار شارژ شده پس از تخلیه شمش از کوره اجاق دوار، یک سوراخ کوچک در انتهای آن ایجاد و این فرورفتگی به عنوان نقطه شروع برای کمک به سوراخ کردن چرخشی عمل ‌می‌کند. سوراخ کردن چرخشی یک فرآیند نورد بسیار سریع و مداوم است و شمش از قبل گرم شده را با سرعت بالا بین دو رول بشکه‌ای شکل ‌می‌چرخاند.

هنگا‌می‌که پوسته لوله سوراخ شده تولید شد، میله‌های سنبه در پوسته لوله سوراخ شده وارد ‌می‌شوند و سپس به آسیاب سنبه منتقل ‌می‌شوند و به شکل یک پوسته لوله با اندازه متوسط نورد ‌می‌شوند. پوسته آسیاب سنبه پس از آن در یک کوره حرارتی مجددا گرم ‌می‌شود تا بتواند فرآیند نورد نهایی را تکمیل کند و ابعاد نهایی و کیفیت ریز ساختاری خود را به دست آورد. در تولید لوله‌های فولادی بدون درز به روش مانیسمان، از غلتک‌های نورد استفاده ‌می‌شود که یکی از آنها در بالای دیگری قرار داشته و در جهت مخالف جریان مواد عمل ‌می‌کند.

تفاوت میان فرآیند‌های آسیاب مانیسمان و آسیاب سنبه در این است که در روش سنبه، قطر داخلی در یک عبور از سنبه به دست ‌می‌آید در حالی که در مانیسمان، کاهش در چند مرحله اتفاق خواهد افتاد. در ساخت لوله فولادی بدون درز به روش اکستروژن، یک بیلت گرم شده در داخل قالب قرار ‌می‌گیرد. یک ابزار هیدرولیک شمش را به سنبه سوراخ‌ کننده فشار داده و مواد از حفره استوانه ‌ای بین قالب و سنبه جریان ‌می‌‌یابد. این عمل باعث تولید لوله از بیلت ‌می‌شود. اطلاعات بیشتر در این باره را در تفاوت لوله درز دار و بدون درز بخوانید.

استاندارد انواع لولـه فولادی

لوله‌های فولادی با استانداردهای مختلفی تولید ‌می‌شود. دو نمونه از مهم‌ترین این استانداردها، ANSI / API 5L و ASTM هستند. استاندارد ANSI / API 5L ساخت دو سطح محصول  PSL1 و PSL2 شامل لوله فولادی بدون درز و لولـه فولادی جوش داده شده را برای استفاده در خط لوله حمل و نقل نفت و گاز طبیعی مشخص ‌می‌کند. نوع PSL1 فقط مینیمم الزامات و خواص را مشخص ‌می‌کند اما نوع PSL2 هم مینیمم و هم ماکزیمم الزامات و خواص را مشخص ‌می‌کند. بیشترین حد این ویژگی‌ها به خصوص در محیط‌های ترش و اسیدی مهم است. مثلا اگر بیشترین حد سختی در محیط‌های ترش از یک حد استاندارد زیادتر باشد، هیدروژن نفوذ می‌کند و باعث ایجاد ترک در لوله ‌می‌شود.

استاندارد ASTM هم انواع لوله‌ها و اتصالات فولادی را برای سرویس‌‌دهی در دمای بالا، مصارف معمولی و کاربردهای خاص مانند مصارف حفاظتی در برابر آتش، پوشش ‌می‌‌دهد. بر اساس استاندارد ASTM، مشخصات لوله‌های فولادی، الزامات استاندارد برای لوله‌های دیگ بخار و سوپرهیتر، لوله‌های خدمات عمومی، لوله‌های فولادی در خدمات پالایشگاه، لوله‌های مبدل حرارتی و کندانسور، لوله‌های مکانیکی و ساختاری فهرست بندی ‌می‌شوند.

بر این اساس بعضیی از گریدها و استانداردهای ساخت لوله‌های فولادی عبارتند از:

  • لوله‌های فولادی گرید A به صورت نوردی و یا نرماله شده مطابق با استاندارد API 5L PSL1
  • لوله‌های فولادی گرید B و گریدهای X42 تا X70 به صورت‌های نوردی، نرماله، ترمومکانیکال و نرمال-تمپر مطابق با استاندارد API 5L PSL1
  • لوله‌های فولادی گرید X42N تا X60N، X42Q تا X100Q و X42M تا X120M به صورت‌های نورد نرماله شده، کوئنچ-تمپر و نورد ترمومکانیکال مطابق با استاندارد API 5L PSL2
  • استاندارد ASTM A53 مربوط به لوله‌های فولادی درز دار و بدون درز
  • استاندارد ASTM A106 مربوط به لوله‌های فولادی بدون درز برای کاربردهای دما بالا
  • استاندارد ASTM A333 مربوط به لوله‌های فولادی بدون درز برای کاربردهای دما پایین
  • استاندارد ASTM A134 مربوط به لوله‌های فولادی درزدار ساخته شده به روش جوشکاری قوس الکتریکی
  • استاندارد ASTM A135 مربوط به لوله‌های فولادی درزدار ساخته شده به روش جوشکاری مقاومتی

کاربرد انواع لوله‌های فولادی

لوله‌های فولادی با توجه به سایز، ضخامت، استاندارد تولید و جنس آنها دارای کاربردهای متنوعی است:

  1. انتقال سیالات: شاید بتوان گفت که اصلی‌ترین کاربرد لوله‌های فولادی، انتقال سیالات است. انواع لوله‌های فولادی در آبرسانی شهری، آب و فاضلاب، صنایع پتروشی‌می‌و نیز خطوط انتقال نفت و گاز به کار برده ‌می‌شوند.
  2. کاربردهای ساختمانی: لوله‌های فولادی که به عنوان تیوب‌های فولادی نیز شناخته ‌می‌شوند، استحکام بیشتری را به فونداسیون‌ها ‌می‌دهند و به طور گسترده در پروژه‌های ساختمانی استفاده ‌می‌شوند.
  3. شمع‌های ساختمانی: لوله‌های فولادی در فرآیندی به نام شمع بندی، استحکام پایه‌ها را فراهم ‌می‌کنند. در این کاربردها، لوله قبل از گذاشتن فونداسیون به عمق زمین هدایت ‌می‌شود و برای یک ساختمان مرتفع یا ساخت و ساز در زمینی که ایمن نیست، پایداری ایجاد ‌می‌کند.
  4. تیرهای داربست: تیرهای داربست با اتصال لوله‌های فولادی به یکدیگر از طریق پیچ و مهره ساخته ‌می‌شوند که به کارگران ساختمانی اجازه ‌می‌دهد به مناطقی بالاتر از سطح زمین دسترسی پیدا کنند.
  5. صنعت نفت: از لوله‌های فولادی در صنعت نفت به منظور پوشش چاه نفت و تجهیزات پالایشگاه نفت استفاده ‌می‌شود.
  6. دودکش‌ها: لوله‌های فولادی مخصوصا از نوع ضد زنگ، برای کاربردهایی نظیر خروج گازهای س‌می‌از کوره‌ها و یا اگزوز خودروها به کار برده ‌می‌شوند.
  7. ساخت مخازن ذخیره فشار قوی: لوله‌های فولادی در ساخت مخازن فشار قوی در ابعاد کوچک به کار برده ‌می‌شوند اما مخازن تحت فشار در ابعاد بزرگ توسط ورق‌های فولادی ساخته ‌می‌شوند.
  8. ساخت بدنه دوچرخه: بدنه بسیاری از دوچرخه‌ها از خم کاری لوله‌ها و تیوب‌های سایز پایین ساخته ‌می‌شوند.

لوله‌های فولادی برای اکثر کاربردها در زمینه پزشکی از جمله ترمیم استخوان‌های شکسته، تجهیزات پزشکی، ابزار جراحی، درمان‌های دندانپزشکی و حتی کمک‌های دارویی استفاده شده است. تطبیق پذیری فولاد گواهی بر دوام، محافظت و سازگاری آن است.

مزایای لوله فولادی

لوله‌های فولادی به عنوان یکی از پر کاربردترین مقاطع صنعتی مزیت‌های زیر را دارا هستند:

  1. استحکام بالا و ایمنی: همه ما ‌می‌دانیم که فولاد یک ماده پرکاربرد است زیرا بادوام و ایمن است و استحکام بسیار بالایی را ارائه ‌می‌دهد. بنابراین لوله‌های فولادی نیاز به استحکام بالا را تامین ‌می‌کنند. همچنین، لوله‌های فولادی در برابر ضربه و لرزش بسیار مقاوم بوده و نوسان فشار آب و یا فشار ناشی از ضربات مکانیکی تأثیر ک‌می‌بر روی لوله فولادی دارد. در نتیجه این لوله‌ها از ایمنی بالایی برخوردار بوده که آنها را برای انتقال سیالات خطرناک و قابل اشتعال بسیار مناسب ‌می‌گرداند.
  2. قابلیت بازیافت و حفظ محیط زیست: فولاد قابل بازیافت است. محصولات فولادی را ‌می‌توان بارها و بارها بدون از دست دادن کیفیت آنها بازیافت کرد. تقریباً نی‌می‌از فولاد جهان به روش کوره الکتریکی تولید ‌می‌‌شود که از ضایعات بازیافتی استفاده ‌می‌‌کنند.
  3. مقرون به صرفه: برای هر فشار معینی، لوله‌های فولاد را ‌می‌‌توان بسیار نازک‌ تر از لوله‌های ساخته شده از مواد دیگر تولید کرد، بنابراین ظرفیت حمل بیشتری نسبت به لوله‌‌های تولیدی با مواد دیگر و با قطر مشابه دارند.
  4. دوام، پایداری و تطبیق پذیری: استحکام بی ‌نظیر لوله‌‌های فولادی طول عمر آنها را افزایش ‌می‌دهد و نیاز به تعویض و تعمیر را کاهش ‌می‌دهد. تطبیق پذیری آن نیز باعث مقرون به صرفه شدن آن ‌می‌‌شود.
  5. مقاوم به خوردگی: لوله‌های فولادی در صورتی که از جنس فولاد ضد زنگ باشند، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی از خود نشان ‌می‌دهند که آنها را برای انتقال سیالات خورنده و یا استفاده در محیط‌های شور و خورنده مناسب ‌می‌گرداند.

محصولات

کارشناسان آهن جهان عرفان آماده هستند تا شما را برای انتخاب بهترین گزینه راهنمایی و محصولات مورد نیاز شما را تامین کنند.

نبشی corner steel corner نبشی فولادی
نبشی

نبشی نبشی‌ها نوعی پروفیل فولادی و یکی از مهم ترین و پرکاربردترین آهن آلات صنعت ساختمان سازی هستند. تولید L-Profile در اشکال مختلف آن را…

بیشتر بخوانید
هاش H Beam تیرآهن هاش
هاش

تیرآهن هاش H-Beam تیرآهن هاش یکی از مهم‌ترین مصالح در ساخت‌و‌ساز‌های عمرانی است. این مقطع فولادی در قسمت‌های فلزی ساختمان‌سازی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند؛…

بیشتر بخوانید
میلگرد میلگرد آجدار آرماتور بتن مسلح
میلگرد

میلگرد میلگرد یا آرماتور، یک مقطع فولادی طویل و تو پر استوانه‌ای شکل است که معمولا از فولاد یا کربن متوسط تولید می‌شود. کاربرد اصلی…

بیشتر بخوانید
ریل فولادی، Rail
ریل فولادی

ریل فولادی ریل فولادی یک فولاد نورد شده است که به شکل معین و به صورت دو ریل فلزی موازی روی ریل بندها نصب می‌شود….

بیشتر بخوانید
پروفیل، Profile
پروفیل

پروفیل – Profile پروفیل Profile، یکی از پرکاربردترین محصولات فلزی هستند که در بخش‌ها و صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی و غیره. همچنین…

بیشتر بخوانید
ورق فولادی ورف‌های فولادی steel sheets
ورق فولادی

ورق فولادی ورق فولادی از فرآورده‌های مهم و پرکاربرد در صنعت فولاد است که در تولید محصولات مختلف صنایع گوناگون کاربرد دارند. ورق‌های فولادی ویژگی‌های…

بیشتر بخوانید

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید