امروزه زندگی بدون لوله‌ها تقریبا غیر ممکن به نظر می‌رسد. از تاسیسات خانگی و خطوط انتقال نفت و گاز گرفته تا ساخت پل‌ها، ساختمان‌های بلند و حتی کشاورزی، این مقاطع نقش کلیدی در صنایع و زیرساخت‌های مدرن ایفا می‌کنند. اما آیا می‌دانید که هر صنعت بر اساس نیازها و الزامات خاص خود به نوع خاصی از لوله‌ها نیاز دارد؟ انتخاب لوله فولادی مناسب نیازمند دانش تخصصی و بررسی دقیق جنبه‌های فنی و اقتصادی هر پروژه است. در این مقاله، به بررسی انواع لوله، مشخصات فنی و کاربردهای متنوع آنها خواهیم پرداخت. پس اگر می‌خواهید بدانید که هر نوع لوله برای چه شرایطی مناسب است، تا پایان این مقاله همراه ما باشید.
لوله چیست؟
لوله‌ها ساختارهای استوانه‌ای توخالی هستند که برای انتقال مایعات، گازها یا مواد دیگر از مکانی به مکان دیگر طراحی شده‌اند. هر چند کمتر کسی است که نداند لوله چیست، اما آشنایی با ویژگی‌ها و کاربردهای گسترده آن می‌تواند دید عمیق‌تری از اهمیت این محصول در زندگی روزمره و صنایع مختلف ارائه دهد.
لوله‌های فولادی، به دلیل خواص منحصر به فردی مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر فشار و قابلیت تولید در اشکال و اندازه‌های گوناگون، به عنوان یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنایع مختلف شناخته می‌شوند. این محصولات از آلیاژهای آهن و کربن ساخته می‌شوند و با افزودن عناصری مانند کروم، نیکل و مولیبدن، می‌توان خواص آنها را برای کاربردهای خاص بهبود بخشید. برخی از مهم‌ترین خواص لوله‌های فولادی عبارتند از
- استحکام بالا
لوله‌های فولادی نسبت به وزن خود استحکام فوق‌العاده‌ای دارند که آنها را برای تحمل فشارهای بالا و انتقال مایعات و گازها در مسافت‌های طولانی و حتی در محیط‌های خورنده مناسب می‌سازد.
- چقرمگی مناسب
چقرمگی بالای فولاد باعث می‌شود که این مقاطع بتوانند بدون شکستگی، تا حدی تغییر شکل دهند و در برابر ضربه و ارتعاش مقاوم باشند.
- مقاومت در برابر خوردگی
سطح لوله‌های فولادی را می‌توان با روش‌های خاصی در برابر خوردگی در محیط خورنده مانند رطوبت، اسیدها و بازها مقاوم کرد و عمر مفید آنها را افزایش داد.
- تنوع طراحی
با توجه به نیاز هر پروژه می‌توان لوله‌های فولادی را از طریق فرایندهایی مانند جوشکاری، خمکاری، کشش و برش در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف تولید کرد که آنها را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌سازد.
- مقرون به صرفگی
تولید و نصب لوله‌های فولادی در مقایسه با بسیاری از مواد دیگر نسبتا ارزان و مقرون به صرفه است.
| انواع لوله |
مشخصات فنی |
ویژگی‌ها |
کاربردها |
| مانیسمان |
بدون درز، تولید از شمش فولادی، نورد گرم |
مقاومت بالا در برابر فشار و دما |
صنایع نفت و گاز، نیروگاه‌ها، پتروشیمی |
| گوشتدار |
بدون درز، دیواره ضخیم |
استحکام بسیار بالا، تحمل فشارهای بالا |
تجهیزات حرارتی تحت فشار، صنایع پتروشیمی |
| آتشخوار |
بدون درز، فولاد آلیاژی مقاوم به حرارت |
تحمل دماهای بالا |
دیگ بخار، سیستم گرمایشی |
| سیاه |
درزدار، فولاد کربنی، نورد گرم |
قیمت پایین، فاقد پوشش |
پروژه‌های ساختمانی، انتقال آب و گاز در فشار پایین |
| داربستی |
درزدار، تولید از ورق فولادی |
وزن سبک، استحکام مناسب |
ساخت داربست و سازه‌های موقت |
| گالوانیزه |
درزدار، پوشش روی (زینک) |
مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی |
سیستم آبرسانی، محیط‌های مرطوب |
| اسپیرال |
درزدار، جوش مارپیچی |
استحکام بالا، قابلیت تولید در قطرهای بزرگ |
انتقال سیالات در مسافت‌های طولانی، پروژه‌های زیرساختی |
| صنعتی |
درزدار، ساخته‌شده از ورق فولادی با گرید ST37 |
تحمل فشارهای مختلف، مناسب برای صنایع سنگین |
تجهیزات صنعتی، کارخانه، سازه‌های فلزی |
| مبلی |
درزدار، ساخته‌شده از ورق فولاد نورد سرد با ضخامت کم |
وزن سبک، شکل‌پذیری بالا |
ساخت مبلمان، تجهیزات دکوراتیو |
| جدار چاه |
درزدار، ساخته‌شده با نورد گرم از فولاد با مقاومت بالا |
دارای شیار روی بدنه، مقاومت در برابر فشار |
پایدارسازی دیواره چاه |
| لوله آب |
درزدار یا بدون درز از نوع گالوانیزه |
مقاومت در برابر خوردگی، طول عمر بالا |
انتقال آب آشامیدنی، سیستم آبرسانی شهری و روستایی |
| لوله گاز |
درزدار یا بدون درز، فولاد کربنی یا آلیاژی |
تحمل فشار بالا، جلوگیری از نشتی |
انتقال گاز در سیستم صنعتی و خانگی |
انواع لوله فولادی بر اساس روش تولید
لوله‌های فولادی را می‌توان به دو روش درزدار و بدون درز تولید کرد که هر کدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند و برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش تولید نه تنها بر استحکام و دوام، بلکه بر قیمت لوله و به تبع آن هزینه‌های اجرای پروژه نیز تاثیرگذار است. در زیر انواع و کاربرد لوله های فولادی معرفی شده است:
انواع لوله فولادی بدون درز
لوله بدون درز (Seamless) که مانیسمان نیز نامیده می‌شوند، با نَوَرد گرم شمش فولادی و بدون هیچ گونه درز یا جوشکاری ساخته می‌شود. این ساختار یکپارچه باعث می‌شود که این محصول مقاومت بالایی در برابر فشار و حرارت داشته و برای کاربرد در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و پالایشگاه‌ها بسیار مناسب باشد. انواع لوله‌های مانیسمان عبارتند از:
- لوله گوشتدار (Heavy Wall Seamless Pipe)
اگر با لوله‌های بدون درز آشنا باشید، احتمالا نام لوله گوشتدار به گوشتان خورده است. اما لوله گوشتدار چیست. این مقاطع دیواره‌های ضخیم‌تری نسبت به سایر لوله‌ها دارند که آنها را برای تحمل فشارهای بسیار بالا، به ویژه در سیستم‌های حرارتی و تجهیزات صنعتی تحت فشار انتخاب مناسبی می‌سازد.
- لوله آتشخوار (Boiler Tube)
این نوع لوله‌ها از فولاد آلیاژی مقاوم در برابر حرارت و فشار ساخته می‌شوند و برای استفاده در سیستم‌های گرمایشی و دیگ بخار که نیاز به تحمل دماهای بسیار بالا دارند، ایده‌آل هستند.
[read_more id=”21585″]
انواع لوله فولادی درزدار
لوله درزدار (ERW) از خم کردن ورق فولادی به شکل استوانه و جوش دادن لبه‌های آن تولید می‌شود. در بررسی ویژگی لوله درزدار چیست و دلیل کاربرد فراوان آن در صنایع مختلف، باید به این نکته اشاره کنیم که این مقطع به دلیل داشتن درز جوش، استحکام کمتری نسبت به انواع بدون درز دارد، اما به دلیل فرایند تولید ساده‌تر و قیمت مناسب‌تر، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. انواع لوله درزدار عبارتند از:
این محصول به عنوان ابتدایی‌ترین نوع لوله، طی فرایند فرمینگ ورق سیاه تولید می‌شود. فرایند تولید ساده‌تر، قیمت مناسب و استحکام بالا این محصول را برای کاربردهای گسترده صنعتی و ساختمانی مناسب می‌سازد. با این حال، از آنجا که این محصول پوشش محافظتی خاصی ندارد، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی ندارد و به همین دلیل برای استفاده در محیط‌های مرطوب و خورنده مناسب نیست.
برای افزایش مقاومت لوله سیاه در برابر خوردگی و زنگ زدگی، این محصول طی فرایند گالوانیزاسیون با لایه‌ای از فلز روی پوشانده می‌شود. در مقاله لوله گالوانیزه چیست به طور دقیق بررسی کردیم که این محصولات معمولا در ضخامت‌های 1.5 تا 3 میلی‌متر تولید شده و برای احداث گلخانه‌ها و سازه‌های در معرض رطوبت مناسب هستند.
این مقاطع یکی از پرکاربردترین انواع لوله درزدار هستند که به دلیل استحکام مناسب، برای اجرای داربست در پروژه‌های ساختمانی و سکوهای نفتی استفاده می‌شوند. این مقاطع معمولا با قطر 1.5 اینچ و ضخامت 2 تا 3 میلی‌متر ساخته می‌شوند و به دلیل وزن پایین و عدم نیاز به گذراندن تست نشتی، با قیمت مناسب‌تری نسبت به سایر لوله‌ها تولید می‌شوند.
در بررسی اینکه لوله گازی چیست باید گفت که این محصولات به طور تخصصی برای خطوط انتقال گاز طراحی شده‌اند و از فولاد کربنی یا آلیاژی مطابق با استاندارد API 5L تولید می‌شوند. استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت جوشکاری، لوله‌های گاز را گزینه ایده‌آلی برای انتقال گازها تحت فشار و دماهای مختلف در مسافت‌های طولانی تبدیل کرده است.
این مقطع از ورق فولادی با گرید ST37 ساخته می‌شود. هر چند این محصول به دلیل نداشتن استاندارد تست آب، برای انتقال سیالات مناسب نیست، اما به دلیل استحکام بالا و قیمت مناسب، گزینه ایده‌آلی برای ساخت سازه‌های فلزی، تجهیزات صنعتی، خودروسازی و حتی نرده‌ها به حساب می‌آید.
این محصولات از ورق‌های کم‌ضخامت تولید می‌شوند و به دلیل قابلیت جوش‌پذیری، انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری بالا، برای ساخت مبلمان، لوسترها، تجهیزات ورزشی و قطعات خودرو مناسب هستند.
این مقاطع فولادی که در حفاری چاه‌های آب کاربرد دارند، دارای شیارهایی روی دیواره خود هستند که به اتصال آنها به خاک و جلوگیری از ریزش دیواره چاه کمک می‌کند. لوله‌های جدار چاه علاوه بر محافظت از دیواره چاه، به تثبیت آن نیز کمک کرده و از تغییر شکل دیواره چاه در اثر فشار وارده جلوگیری می‌کنند.
این مقاطع مشابه لوله‌های صنعتی از ورق فولادی با گرید st37 ساخته می‌شوند، اما به دلیل گذراندن تست هیدرواستاتیک و مقاومت بالا در برابر رطوبت، برای انتقال سیالات به ویژه در شبکه‌های‌های آبرسانی شهری و صنعتی مناسب هستند.
محصولاتی که تا اینجا معرفی کردیم همه از نوع درز مستقیم بودند. اما لوله اسپیرال چیست و چه تفاوتی با انواع درز مستقیم دارد؟ در فرایند تولید این لوله، ورق فولادی به صورت مارپیچ خمکاری و جوش داده می‌شود تا محصول با قطر بزرگ و طول دلخواه تولید شود. انواع اسپیرال به دلیل درز جوش مارپیچی که دارند، نسبت به انواع درز مستقیم مقاومت بالاتری در برابر فشار نشان می‌دهند و به همین دلیل برای پل سازی و کاربرد به عنوان لوله تست آب مناسب هستند.
مشخصات فنی لوله‌های فولادی
مشخصات فنی لوله به مجموعه اطلاعاتی گفته می‌شود که نوع، جنس و ابعاد آن را تعیین می‌کند. به عبارت دیگر، مشخصات فنی لوله به عنوان شناسنامه آن عمل می‌کنند و به ما کمک می‌کنند تا محصول مناسب با نیاز فنی پروژه خود را انتخاب کنیم. مهم‌ترین مشخصات فنی لوله‌های فولادی عبارتند از:
ضخامت لوله
ضخامت دیواره تفاوت قطر داخلی و خارجی لوله است که تاثیر مستقیمی بر مقاومت و استحکام آن دارد. انتخاب ضخامت مناسب باید بر اساس نیاز فنی و شرایط محیطی پروژه صورت گیرد. به عنوان مثال، برای کار در فشار ودمای بالا یا شرایط خورنده، از لوله‌هایی با دیواره ضخیم‌تر استفاده می‌شود تا از نشت یا آسیب‌دیدگی جلوگیری شود.
به نقل از وبسایت رسمی pipe-pti.com
فاصله بین قطر داخلی و خارجی لوله به عنوان ضخامت دیواره لوله گفته می شود. این یک عامل مهم در طراحی و ساخت سیستم های لوله کشی است و معمولاً بر حسب میلی متر یا اینچ اندازه گیری می شود. فشار داخلی سیال یا گاز منتقل شده، نیروهای خارجی وارد بر لوله، نوع مواد مورد استفاده برای ساخت لوله و دمای سیال یا گاز تنها تعدادی از متغیرهایی هستند که بر ضخامت دیواره لوله تأثیر می گذارند. . برای تضمین اینکه لوله می تواند به طور ایمن تنش ها و فشارهایی را که در طول عمر کاری خود در معرض آن قرار می گیرد تحمل کند، ضخامت دیواره باید به دقت ارزیابی شود.
سایز لوله
سایز لوله به قطر خارجی آن اشاره دارد و معمولا بر حسب اینچ یا میلی‌متر بیان می‌شود. این ویژگی تعیین‌کننده اندازه دهانه لوله است، اما ارتباطی با ظرفیت انتقال سیال ندارد. تعیین سایز مناسب برای انتخاب اتصالات و نصب لوله اهمیت دارد، زیرا برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر یا تجهیزات دیگر، باید اتصالاتی با قطر خارجی مناسب انتخاب شود. هر قدر سایز لوله بزرگ‌تر باشد، استحکام مکانیکی و مقاومت بالاتری در برابر فشار دارد و برای انتقال سیالات یا گازهای مختلف در پروژه‌های صنعتی و بزرگ به کار می‌رود.
رده لوله
رده لوله که به آن اسکجول نیز گفته می‌شود، معیاری برای تعیین ضخامت دیواره در لوله‌های بدون درز یا مانیسمان است که از طریق استانداردهای خاصی تعیین می‌شود. این شاخص ارتباط مستقیمی با وزن و قیمت لوله مانیسمان دارد. هر چند رده تاثیری بر اندازه قطر خارجی ندارد، اما می‌تواند قطر داخلی را تحت تاثیر قرار دهد. به طور کلی، برای یک سایز لوله مشخص، هر چه رده بزرگ‌تر باشد، ضخامت دیواره بیشتر و قطر داخلی کمتر است.
برای انتخاب لوله مناسب باید به فشار کاری سیستم، نوع سیال و رده آن توجه کرد. لوله‌های با رده پایین‌تر معمولا برای استفاده‌های عمومی در لوله کشی آب و فاضلاب کاربرد دارند، در حالی که انواع با رده بالاتر برای سیستم‌های تحت فشار در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مناسب هستند.
کاربرد لوله فولادی چیست؟
لوله‌های فولادی با توجه به تنوع و ویژگی‌های منحصر به فرد خود جایگاه ویژه‌ای در صنایع گوناگون دارند. از این محصولات به طور گسترده در صنایع زیر استفاده می‌شود:
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
برای انتقال سیالات تحت فشار، خطوط گاز، نفت و فرآورده‌های شیمیایی از لوله‌های درزدار و بدون درز از جنس فولاد کربنی یا آلیاژهای ضد زنگ استفاده می‌شود که علاوه بر استحکام بالا، مقاومت مناسبی در برابر فشار بالا و خوردگی دارند.
- پروژه‌های عمرانی و ساختمان‌سازی
در صنعت ساخت و ساز، از لوله‌های فولادی از جمله انواع صنعتی، داربستی، گاز، اسپیرال و مانیسمان به طور گسترده در ساخت اسکلت فلزی ساختمان‌ها، پل‌ها، داربست‌ها، انتقال آب و فاضلاب، سیستم‌های گرمایش و سرمایش، سیستم‌های تهویه و سیستم‌های انتقال گاز استفاده می‌شود. این مقاطع باید علاوه بر استحکام و مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی، قابلیت جوشکاری و شکل پذیری بالایی داشته باشند.
- صنایع نیروگاهی
نیروگاه‌ها برای انتقال بخار، آب داغ و خطوط تحت فشار به لوله‌های فولادی با تحمل دما و فشار بالا و مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارند. لوله‌های مانیسمان فولادی با آلیاژهای خاص یک گزینه مناسب برای استفاده در این صنایع هستند.
- صنایع خودروسازی
کارخانه‌های خودروسازی از لوله‌های فولادی سبک شامل انواع مبلی و صنعتی برای تولید شاسی، اگزوز و قطعات مختلف خودرو استفاده می‌کنند. این مقاطع علاوه بر سبکی، استحکام و شکل پذیری مناسبی دارند و در برابر خوردگی و رطوبت مقاوم هستند.
- کاربرد لوله در کشاورزی
لوله‌های فولادی گالوانیزه به دلیل مقاومت مناسب در برابر رطوبت و زنگ زدگی در شبکه‌های آبرسانی و زهکشی و احداث گلخانه‌ها کاربرد گسترده‌ای دارند.
- لوازم خانگی
لوله‌های مبلی به دلیل سبکی، ظاهر زیبا و شکل پذیری بالا برای ساخت مبلمان، اشیای دکوراتیو، لوسترها و تجهیزات روشنایی به کار می‌روند.
انتخاب لوله باید با توجه به نوع کاربرد لوله، شرایط محیطی و نیازهای فنی خاص هر پروژه صورت گیرد. شرکت فولادسل با بهره‌گیری از تجربه و دانش تخصصی در بازار فولاد، امکان مشاوره فنی و راهنمایی خریداران را فراهم می‌کند تا اطمینان حاصل شود که لوله‌های انتخاب‌شده، متناسب با نیازهای پروژه باشند. همچنین، خرید از فولادسل این مزیت را دارد که علاوه بر دریافت گواهی کیفیت و نمونه محصول، بار مورد نظر به طور مستقیم از درب کارخانه تحویل داده شده و فرایند خرید با حداکثر شفافیت و صرفه‌جویی در هزینه و زمان انجام می‌شود.
لوله های فولادی یکی از مهم‌ترین اجزای زیرساختی در صنایع گوناگون محسوب می‌شوند و انتخاب درست آنها تاثیر مستقیمی بر عملکرد، ایمنی و صرفه‌جویی در هزینه‌های پروژه دارد. برای انتخاب لوله مناسب باید علاوه بر در نظر گرفتن نوع سیال عبوری و فشار و دمای کاری، به الزامات فنی و اقتصادی پروژه، استانداردهای مورد نیاز و شرایط محیطی نیز توجه داشت.
