دسته: محصولات

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.

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. ریل به صورت ثابت روی شاسی با پیچ و مهره محکم می‌شود. ریل فولادی به صورت دو خط موازی کنار یکدیگر برای حمل ونقل واگن‌ها تستفاده می‌شود. بیشترین کاربرد ریل فولادی در صنعت راه آهن و مترو است و از فولادهای با جنس CK45 و CK55 ساخته می‌شود که آلیاژی با خاصیت ضد سایشی دارند.

ریل‌های فولادی باید بار وسیله نقلیه و هدایت آن را به‌خوبی تحمل کنند؛ پس باید به شیوه‌ای ساخته شود که نیرو در سراسر سطح آن تقسیم شود. برای انتشار نیرو در همه سطح ریل آن‌ها با بست و پابند به یکدیگر بسته می‌شوند و سازه یکپارچه‌ای را می‌سازندتا کم ترین اصطکاک با وسیله نقلیه را داشته و مقاومتی در برابر حرکت نداشته باشد.

ریل لوله‌ای یکی از تکنولوژی‌های حمل و نقل حیاتی در دنیای صنعت و اقتصاد ما می‌باشد. این فناوری که با چالش‌ها و فرصت‌های خود همراه است، نقش حیاتی در انتقال سوخت، مواد مایع صنعتی و انرژی ایفا می‌کند. ریل لوله ای با نوآوری‌ها و تحولات پیوسته خود، به یک راه حل قدرتمند برای انتقال بهره‌وری و امنیت در صنعت تبدیل شده است.

امروزه، قیمت ریل به دلیل بهره‌برداری مؤثر و کاهش آلودگی محیطی، موجب افزایش تمایل صنایع به بهره‌برداری از این فناوری اقتصادی و پایدار شده است. این تاریخچه نشانگر اهمیت و نقش برجسته‌ای است که ریل لوله ای در انتقال منابع انرژی و مواد دارد و به عنوان یکی از پیشرانه‌های توسعه صنعتی جهان عمل می‌کند.

ساختار ریل

ساختار و اجزای ریل لوله ای به یک ترکیب هوشمندانه از عناصر مختلف می‌پردازد که هماهنگی و تعامل بین آنها منجر به عملکرد بهینه این فناوری در انتقال مواد می‌شود. ریل‌ها با ویژگی‌های مهمی همچون مقاومت در برابر فشار و حرارت، اهمیت بالایی دارند و در قسمت‌های مختلف مسیر قرار می‌گیرند. لوله‌ها نیز نقش حیاتی در این سازوکار دارند و به دلیل خصوصیات خود همچون قابلیت جابجایی مایعات به صورت ایمن و بهینه، قیمت لوله درز دار به یک جزء اساسی تبدیل شده است.

اتصالات و تجهیزات جانبی نیز در این ساختار جایگاه ویژه‌ای دارند؛ زیرا به عنوان پیوندهای ارتباطی میان ریل‌ها و لوله‌ها عمل می‌کنند و تاثیر مستقیمی بر کارایی و کاربردی بودن ریل  دارند. به این ترتیب، ساختار و اجزای ریل به یک ترکیب هماهنگ از عناصر اساسی تبدیل شده‌اند که باعث ایجاد یک سامانه قدرتمند و کارآمد برای انتقال مواد به مقصد نهایی می‌شوند.

انواع ریل فولادی

هم اکنون انواع ریل فولادی در جهان با استانداردهای متفاوت و به‌منظور مصارف مختلف تولید و مصرف می‌شود.

ریل لوله ای با مزایای بسیار در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، بهره‌برداری اقتصادی و عملیاتی را ساده‌تر می‌سازد. از جمله مزیت‌های این فناوری قابلیت انتقال حجم بیشتر مواد به صورت مداوم، کاهش هزینه و زمان انتقال، و بهره‌وری بیشتر است. قیمت لوله مانیسمان به دلیل دارا بودن ویژگی‌های مقاومت در برابر فشار و حرارت، سبب اعتماد بیشتر صنایع به این فناوری شده است.

 از معایب ریل لوله‌ای نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه بالا، نیاز به تعمیرات و نگهداری دوره‌ای، و احتمال وقوع خرابی است. با این حال، چون مزایت‌های آن بیشتر از معایب آن است، هنوز استفاده از ریل لوله ای به عنوان یک رویکرد تأثیر گذار در حمل و نقل مایعات صنعتی و انرژی به شمار می‌رود.

ریل راه‌آهن

ریل (Railroad Track) فولاد نوردشده‌ای است که به شکل معین و به صورت دو رشته موازی روی ریل‌بندها متصل می‌شود. هدف از ساخت و کارگزاری ریل‌ها عبور واگن از روی آن است. برای تثبیت و تعادل ریل‌ها قطعات سنگ شکسته‌شده در بستر راه‌آهن ریخته می‌شود که به آن پارسنگ یا بالاست گفته می‌شود.

ریل شیاردار

ریل شیاردار دسته‌ای از ریل می باشد که در سطح مقطع آن‌ها شیارهایی طراحی شده است که اتصال این پروفیل‌ ها به یکدیگر یا اتصال آن‌ها با سایر قطعات مهندسی را با سهولت بیشتری امکان‌پذیر می‌سازد. ا ین مدل از ریل ها نیز مناسب زیر سازی برای نصب کفپوش می باشد .

ریل جرثقیل

ریل جرثقیل یا ریل طولی بر روی کله گاوی Crane support قرار می‌گیرد که بر روی ستون‌های سوله گذاشته می‌شود و وظیفه راهبری جرثقیل در طول سالن را بر عهده دارد. ریل‌های طولی از یک تیرآهن هاش یا تیر ورق و چهار پهلو یا تسمه راهنما تشکیل شده است که بسته به ظرفیت جرثقیل ابعاد مربوط به ریل طولی و چهار پهلوی نصب شده بر روی آن تغییر می کند.

استانداردهای طولی ریل‌ها

طول ۱۲.۵ متر ی برای ایستگاه‌ها و خطوط درزدار از استاندارد‌های آن است و برای قوس‌های مختلف با کاهش طولی معادل ۴۰،۸۰ و ۱۲۰ میلی متر نیز سفارش داده می‌شوند. طول ۱۸متری آن نیز برای خطوط اصلی خارج از ایستگاه است. علت انتخاب ۱۸ متر به عنوان حداکثر طول، محدودیت طول واگن‌های حمل ریل است که تقریبا ۱۹ متر هستند.

روش ساخت ریل فولادی

تولید ریل فولای به چهار صورت تصفیه فولاد با دمیدن اکسیژن به روش توماس در کوره الکتریکی و زیمنس یا کوره‌های باز انجام می‌شود.

تیرآهن

تیرآهن از مقاطع فولادی است که در بیشتر سازه‌ها و پروژه‌های عمرانی به کار برده می‌شود. تیرآهن بسته به کاربرد آن در صنایع مختلف، در انواع مختلفی تولید می‌شود. Steel beam یک پروفیل فولادی سنگین است که فشارها و نیروهای وارد بر سازه را به خوبی تحمل می‌کند و مقاومت سازه را افزایش می‌دهد.

در ایران کارخانه‌های مختلفی تیـرآهن را براساس استانداردهای داخلی و بین‌المللی تولید می‌کنند. در خال حاضر قسمتی از نیاز کشور نیز با واردات تیـرآهن از چین، ترکیه و کره تأمین می‌شود.

تیرآهن یک نوع پروفیل فولادی مقاوم است که در ساخت اسکلت سازه‌ها، ستون، خرپا و تیر مورد استفاده قرار می‌گیرد و قدرت لازم برای تحمل بارهای خمشی و لنگر برشی را به سازه می‌دهند. این محصول به شکلH یا I و در انواع مختلفی از این دو شکل اصلی ساخته می‌شود. به پروفیل‌هایی که به شکل H هستند تیـرآهن هاش نامیده می‌شوند.

جنس این پروفیل‌ها معمولا از فولاد است اما تولید کنندگان مختلف از آلیاژهای فولاد متنوعی استفاده می‌کنند و در نتیجه محصولات آنها ویژگی‌های متفاوتی باهم دارند. تیـرآهن‌ها به صورت شاخه‌ای تولید می‌شوند و طول هرشاخه نیز معمولا به شش یا دوازده متر می‌رسد. سطح مقطع Steel beam از دو بخش بال و جان تشکیل شده است و شکل آن‌ها با توجه به نوع تیـرآهن تفاوت می‌کند. جان تیـرآهن قسمت افقی بدنه است و بال‌ها دو قسمت عمودی هستند که با زاویه ۹۰ درجه نسبت به جان قرار می‌گیرند.

انواع مختلف تیرآهن

تیرآهن در انواع مختلفی تولید می‌شود که بعضی در ساخت‌وساز کاربرد. بعضی دیگر از این محصولات مانند تیـرآهن لینتل بخاطر کاربرد محدودی که دارند زیاد شناخته‌شده نیستند.

Steel beam  IPE بال نیم‌پهن

تیرآهن بال نیم‌پهن پرکاربردترین نوع تیرآهـن در صنعت ایران است که I شکل است. تولید کنندگان ایرانی این محصول را براساس استانداردهای اروپا تولید می‌کنند. نقشه ساختمان‌ها در ایران بر اساس همین استانداردها طراحی می‌شوند. مهم‌ترین ویژگی این تیرها، اندازه برابر بال‌ها در تمام طول شاخه است.

Steel beam IPB هاش – Steel beam H

تیرآهن‌ هاش یا بال‌پهن یا تیرآهـن H پروفیل دیگری است که در بازار ایران پرکاربرد است. تیـرآهن هاش در پروژه‌های عمرانی بزرگ مانند ساخت مجتمع‌های تجاری، سوله کارخانه‌ها و غیره کاربرد دارد. اندازه بال و جان در پروفیل‌های فولادی هاش باهم برابر است و ظاهری شبیه به H دارد. این محصول در دو نوع سبک و سنگین تولید می‌شود. نوع سبک هاش HEA  و نوع سنگین آن HEB نامیده می‌شود. سایز محصولات سبک و سنگین یکسان است ولی ضخامت آنها باهم متفاوت است که وزن آن‌ها را متفاوت می‌سازد.

Steel beam INP

تیرآهن INP نیز به شکل I تولید می‌شوند، اما فرم بال‌های آنها با نوع IPE متفاوت است و ضخامت بال‌ها با نزدیک شدن به جان افزایش پیدا می‌کند و از روبه‌رو بال‌های آن شیب‌دار به نظر می‌رسد. استاندارد تیرهای INP براساس استانداردهای چین و روسیه است و از این کشورها وارد می‌شوند.

Steel beam CPE لانه زنبوری

نشانه ظاهری تیرآهن‌های لانه زنبوری حفره‌های هشت ضلعی است که شبیه به کندوی زنبور است. با وجود این حفره‌ها عبور اتصالات و سیم از اسکلت سازه امکان‌پذیر می‌شود ولی در همین زمان مقاومت خمشی این تیـرآهن‌ها نسبت به دیگر تیـرآهن‌ها کم‌تر می‌شود. به دلیل مقاومت کمتر این تیـرآهن‌ها معمولا بعد از عبور اتصالات و سیم‌ها، بخش‌های خالی تیر باید با مصالح مناسب پر شود تا استحکام آن افزایش یابد.

دیگر انواع تیرآهن‌ها

تیر چوبی Timber Beam

تیر چوبی معمولاً در ساختمان خرپاهای سقف چوبی استفاده می‌شود. ساختار قاب چوبی با ستون‌ها ایجاد شده و ستون‌ها برای حمایت از تیرآهن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها همچنین برای پشتیبانی از صفحات کف در خانه‌های تاریخی و قدیمی با قاب چوبی استفاده می‌شوند.

تیر بتن مسلح Reinforced Concrete Beam

بتن سیمانی ساده و میلگردهای آرماتور یک تیر بتن آرمه را می‌سازند که در بیشتر سازه‌ها و منازل دیده می‌شوند.

تیرآهـن استیل Steel Beam

تیرآهن‌های فولادی انبارها، برج‌ها، ساختمان‌های صنعتی و خرپاها و دیگر سازه‌های فولادی استفاده می‌شوند. تیرهای فولادی I به دلیل اینکه دارای ممان‌های دوم سطح بالا هستند و سطح مقطع محکم، بسیار در صنعت به کار می‌روند و می‌توانند بار زیادی را بدون افتادگی تحمل کنند.

تیر کامپوزیت Composite Beam

تیر کامپوزیت یک جزء ساختاری است که از اتصال دو ماده مختلف ساخته شده.

تیـرآهن ثابت Fixed Beam

تیرآهن ثابت دارای دو سر ثابت هستند که حرکت چرخشی آن کنترل می‌شود و نمی‌تواند بچرخدو به گونه‌ای جای‌گذاری می‌شود که فشار بالایی را تحمل کند. چون تیرآهن قابت هیچ واکنشی به چرخش ندارد، در ساخت ساختمان‌های بلند و سازه‌های صنعتی استفاده بسیاری دارد.

تیـرآهن کنسولی Overhanging Beam

در ساختمان‌های مسکونی، معمولاً از تیرآهـن‌های آویزان برای ایجاد سایه یا بالکن استفاده می‌شود. هر دو سر تیر دوگانه آویزان تا حدودی از تکیه گاه دور هستند.

تیـرآهن پیوسته Continuous Beam

تیرآهن پیوسته یک تیر پیوسته دارد که شامل بیش از دو یا چند دهانه و تکیه گاه است. دهانه‌های متعددی در این نوع تیـرآهن‌ها وجود دارد و در ساخت پل معمولاً از تیر پیوسته استفاده می‌شود. این نوع از تیرآهـن‌ها بیش از دو تکیه گاه دارند و در طول آن قرار می‌گیرند.

تیر خرپا Trussed Beam

معمولاً برای ساخت سوله‌های کارگاهی و سوله‎های انباری که به دهانه بلند و فضای باز نیاز دارند استفاده می‌شوند.

تیـرآهن مستطیل شکل Rectangular Beam

سطح مقطع تیر مستطیلی است که قسمت پایین تنش و در بالا فشار را تحمل می‌کند. در نتیجه، پایین مقطع تیر نسبت به قسمت بالایی، تقویت بیشتری دریافت می‌کند. تیرآهن‌های مستطیلی رایج‌ترین نوع تیرآهـن‌های ساختمانی هستند.

تیـرآهن مستطیل شکل T  – T-section Beam

بیشتر این تیر را به صورت یکپارچه با دال بتن آرمه می‌سازند.

تیـرآهن مقطع I – I -section Beam

تیرآهن I در ساخت سازه‌های فولادی استفاده می‌شود. در سازه‌های فولادی، تیـرآهن‌های I می‌توانند با خیال راحت در برابر نیروهای خمشی مقاومت کنند. تیـرآهن‌های مقطع I بر اساس مشخصات کارخانه تولید و در معماری، بخش I beam در خرپاهای پشتیبانی مهم به کار می‌روند.

تیرآهـن مقطع L – L-section Beam

تیر L در گوشه یا اطراف محیط دال استفاده می‌شود.

تیرآهـن مقطع C – C-section Beam

این یک تیرآهن با یک قسمت کانال است و اغلب به عنوان بخش C شناخته می‌شود.

تیر بتنی پیش تنیده

تیر بتنی پیش تنیده قبل از جای‌گذاری در جای خود تحت تنش یا کرنش قرار می‌گیرد. تیرآهن‌های بتنی پیش تنیده‌ای که توسط مهندسان طراحی می‌شوند می‌توانند مسافت‌های بیشتری را نسبت به تیـرآهن‌های بتن آرمه طی کنند و بسیار نازک و سبک هستند.

تیر بتنی پیش ساخته

تیرآهن‌های پیش ساخته در یک محیط کنترل شده دور از سازه ریخته گری ایجاد می‌شوند و در تاسیسات به کار می‌روند و با کیفیت بالا در محیط بسیار کنترل شده‌ای آماده می‌شوند.

تیر آهن لینتل – Lintel Beam

تیرآهن لینتل وزن را از قسمت بالا به دیواره کناری خود انتقال می‌دهد. از اجزای مهم تیرآهـن، تیر لنگه است که در بالای در، پنجره و چارچوب و معمولاً به عنوان لنگه دری نصب می‌شود. این بخش میزان نیروی وارد شده به قاب در و پنجره را کاهش می‌دهد.

ریخته گری درجا تیر بتنی – Cast In-situ Concrete Beam

تیرهای Cast In-situ Concrete Beam در محل، ریخته گری می‌شوند و قالب‌های آن‌ها در اندازه‌های مشخصی برای ریخته‌گری تیرآهن قرار داده می‌شوند. سپس بتن تازه را در قالب‌ها تزریق می‌کنند و با ماشین‌های ارتعاشی بتن را متراکم می‌کنند.

تیرچه بلوک ایستا نامعین – Statically Indeterminate Beam

یکی دیگر از انواع تیرهای مستحکم که در کاربردهای خاص استفاده می‌شود.

تیر آهن ایستا – Statically Determinate Beam

تیرآهن ایستا از دیگر انواع تیـرآهن است که واکنش پشتیبانی ایجاد شده در این تیـرآهن بر اساس شرایط تعادل پایه محاسبه می‌شود.

تیر آهن منحنی –  Curved Beam

تیرآهن‌های منحنی شکل یا نیم رخ منحنی دارند و اغلب در ساخت ساختمان‌های دایره‌ای یا منحنی شکل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تیر آهن هاش – H-Beam

تیرآهن هاش در دو نوع بال پهن سبک و بال پهن سنگین تولید می‌شود و از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می‌کند. همچنین در اغلب شرایط اجرایی، تیرآهن‌ها به آسانی روی آن‌ها قرار می‌گیرند.

مهم‌ترین مشخصات فنی تیر آهن فولادی

• سایز: تیـرآهن‌ها در سایزهای ۱۲ تا ۳۰ سانتی‌متر تولید می‌شود که این سایز نشان دهنده طول جان تیـرآهن است.
• وزن: وزن تیـرآهن با توجه به سایز و انوع مختلفی دارد. براساس جدول وزن مخصوص استاندارد هر نوع تیـرآهن، سایز و وزن هر متر از تیـرآهن مشخص می‌شود. برای محاسبه وزن شاخه تیـرآهن باید وزن هر متر از آن را در ۱۲ ضرب کنیم.
• ضخامت بال و جان: این دو معیار بر اساس استاندارد و سایز تیـرآهن تعیین می‌شود.
• آلیاژ فولاد به کار رفته در تولید محصول: این مشخصه بسته به تولیدکننده تیـرآهن متفاوت است.