لوله درزدار
به لولهای از جنس ورق فولاد که در ابتدا ورقها را با ابعاد و ضخامت معین برش میدهند و بعد از فرمدهی، از طریق جوشکاری لبههای ورق فولادی به همدیگر، ساخته میشوند، لوله درزدار گفته میشود. همچنین به دلیل نوع روش تولید به این لولهها، لوله جوش نیز گفته میشود.
ویژگیهای لوله درزدار
بطور معمول این لولهها جهت انتقال و جابهجایی سیالات مورد استفاده قرار میگیرند. طول این لوله غالبا 6 متر بوده و از روشهای گوناگونی تولید میگردد. وجود درز جوش در این لولهها باعث میگردد که خواص یکپارچه نداشته باشند. برای همین در صنایع بیخطر همچون انتقال آب بکار برده میشوند. این نوع لولهها دارای قیمت پایینتری نسبت به لوله مانیسمان هستند. همچنین استحکام کلی کمتری نسبت به لولههای فولادی بدون درز دارند. این محصول بر اساس نوع جوشکاری به گروههای مختلفی تقسیم میشود.
سطح این لولهها با توجه به مصرف آنها میتواند به صورت سیاه، روغنکاریشده، گالوانیزه عمیق، الکترو گالوانیزه و یا پوششهای محافظدار مانند اپوکسی باشد.
روش تولید لوله های درزدار
دو روش کلی برای تولید لولههای درزدار وجود دارد: روش مستقیم و روش اسپیرال.
در تولید لولههای درزدار به روش مستقیم، نخست رولهای فولادی را به دستگاه وارد میکنند. دستگاه این رولها را باز میکند. وقتی ورقها به طور کامل باز شدند، جهت گرد شدن و فرمدهی ورقها، آنها را از غلتکهای نورد عبور داده و با استفاده از دستگاه، فرم دهی می شوند و در نهایت به صورت لوله در میآیند. در این روش، قطر لوله بستگی به پهنای ورق اولیه مورد استفاده دارد. داخل همان دستگاه، سایز تغییر داده میشود. بعد تست کونیک انجام میگردد که اصطلاحا به آن روش نورد نیز گفته میشود (برای آشنایی با این روش در تولید مقاطع فولادی، میتوانید به مقالهی «آشنایی با روش نورد در تولید فولاد» مراجعه کنید). گفتنی است که از این روش جهت تولید پروفیل ساختمانی و لولههای شوفاژ استفاده میشود.
در تولید این لولهها به روش اسپیرال، ورقهای فولادی را به صورت مارپیچ فرم میدهند. سپس به وسیلهی جوشکاری قوسی زیر پودری، لبههای ورق فولادی به همدیگر جوش زده میشوند. به لولههای تولید شده در این روش، لولههای درزدار اسپیرال یا مارپیچ میگویند.
در این روش تولیدی، برخلاف روش مستقیم، قطر لولهها با تغییر دادن زاویهی تغذیهی اولیهی ورقها تغییر میکند. در واقع لولههایی با قطرهای گوناگون را با تغییر زاویهی تغذیه، میتوان تولید کرد. اما در روش مستقیم باید همهی قالبهای خط تولید تعویض گردند. به همین دلیل لولههای درزدار را با قطرهای گوناگون، به روش اسپیرال میتوان با هزینهی کمتر نسبت به روش مستقیم تولید کرد.
در جوشکاری قوسی زیر پودری، برای جوشکاری از الکترود استفاده میشود. جهت محافظت از مواجهه هوا با الکترود در حین عملیات جوشکاری، یا یک نوع پودر ویژه بکار برده میشود که به آن جوش زیر پودری گفته میگویند. یا گاز خنٍثی co2 و یا آرگون بکار برده میشود. نکته بسیار مهم در این روش و لولههای درزدار اسپیرال این است که عرض ورقی که جهت تولید لوله استفاده میشود، باید در بازهی 0.8 تا 3 برابر قطر لولهی تولیدی مورد نظر باشد. هزینهی تولید در این روش کمتر میباشد. لولههای اسپیرال از دو روش متفاوت یک مرحلهای و دو مرحلهای تولید میگردند.
تولیدکنندگان لوله های درزدار
کارخانههایی از جمله کارخانه ساوه، تهران شرق، پرشین، سپاهان، کالوپ، سمنان، جهان، یاران، و سپنتا تولیدکنندگان لولههای درز دار هستند. تولید این محصول در کارخانههای داخلی، بسیار زیاد بوده و همین سبب برطرف شدن نیاز کشور به لولههای درز دار شده است. همچنین برخی از کارخانههای داخلی این نوع لوله را به خارج از کشور نیز صادر میکنند. کشورهای حوزهی خلیج فارس از جمله کشورهای واردکننده لولههای درز دار از ایران هستند.
انواع مختلف لوله های درزدار
همانطور که پیش تر گفته شد، لوله های درزدار از نظر نوع جوشکاری در طی فرایند تولید به دو گروه لولههای درزدار مستقیم و لولههای درز دار مارپیچ یا اسپیرال تقسیم میشوند. لولههای درز دار مستقیم، خود به زیرگروههای دیگری تقسیم میشوند. این زیرگروهها شامل:
- لولههای درزدار صنعتی (سیاه)،
- لولههای درزدار گاز،
- لولههای درزدار API و
- لولههای درزدار آب
است. در ادامه به توضیح هر مورد میپردازیم.
لولههای درزدار صنعتی
لولههای درزدار صنعتی با عنوانهایی چون لوله سیاه و لوله سنگین نیز شناخته شدهاند و از ورق نورد گرم تولید می شوند. این لولهها مطابق با استانداردهای ملی و همچنین استانداردهای بینالمللی (مانند DIN2440) عرضه میگردد. این نوع لوله یک استوانهی توخالی است که به دو روش جوشکاری الکتریکی ERW و جوشکاری پودری SAW جوشکاری میشود. امکان سفارش لولههای درز دار صنعتی در سایز مورد نظر مشتری وجود دارد.
لوله های درزدار گاز
این نوع لولهها اغلب برای گاز رسانی کاربرد دارند. بیشترین کاربرد آنها در گازرسانی خانگی میباشد.
لولههای درزدار API
این لولهها برای نخستین بار در آمریکا تولید شد. چون بر اساس قوانین ایالات متحده آمریکا تولید میگردد، با عنوان اختصاری API (American Petroleum Institute) شناخته شده است.
لولههای درزدار آب
ساخت و تولید این لولهها مانند دیگر لولههای درز دار است. این لولهها در آبرسانی و انتقال آب یا مواد سیال با PH خنثی کاربرد دارند به همین دلیل میتوان در ساخت آن ورق آلیاژی معمولی بکار برد.
لولههای جدار چاه
این نوع لوله جز لولههای فولادی درزدار است و در ضخامت و قطرهای گوناگون به دو صورت شیار دار و بدون شیار تولید و عرضه میگردد. لولههای جدار چاهی در جهت جلوگیری از آبدهی و همچنین جلوگیری از ریزش دیواره در چاه خاکی عمیق بکار برده میشود و سبب افزایش طول عمر مفید چاهها میگردد.
لولههای داربستی
لوله داربستی یک نوع سازه فلزی است که در پروژههای عمرانی و ساخت و ساز بسیار کاربرد دارد. در واقع این سازه را جهت آسانتر شدن دسترسی و حمل و انتقال برخی مصالح نصب میکنند. لولههای داربستی فقط جهت مصارف ساختمانی و صنعتی بکار برده میشوند و به هیچ عنوان برای تست آب و یا گاز کاربرد ندارند.
لولههای گالوانیزه درزدار
مواد اولیه مصرفی در ساخت این نوع لوله ورق سیاه است. در مرحله آبکاری با استفاده از روی مذاب، عمل پوششدهی انجام می گیرد. در آخر محصول تولیدشده را لوله گالوانیزه درز دار مینامند. این نوع لوله غالبا در آبرسانی ساختمانها و صنایع کشاورزی و گلخانهای کاربرد دارد. در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
لوله ASTM A53
اغلب لولههای مورد مصرف در سیستمهای لولهکشی خطوط فرآیندی در پالایشگاهها و پتروشیمیها که برای جوشکاری، خمش و سرمایش مناسب هستند، بر اساس استاندارد ASTM A53 ساخته میشوند. این دسته از لولههای فولادی دارای سه نوع E , S و F هستند که دو نوع اول هرکدام دارای دو گرید A و B و نوع سوم دارای یک گرید A است. لوله های A53 با گرید A استحکام کششی و تسلیم کمتری نسبت به گرید B دارند. چرا که درصد کربن موجود در ترکیبات شیمیایی آنها کمتر است. این موضوع باعث میشود که هر کدام از این گریدها برای کاربرهای مختلفی، مناسب باشند. مثلا گرید A دربرابر بارهای خمشی مقاومتر است و برای اهداف خمش سرد و ساخت کویل مناسبتر میباشد. گرید B برای مواردی که فشار و استحکام ساختاری مهم هستند، کاربرد دارند.
فرآیند ماشینکاری روی گرید A به علت کربن کمتر و پایین بودن میزان سختی، آسانتر است. ولی فرایند جوشکاری برای هر دو گرید A و B یکسان است.
لوله AWWA C200
انجمن تأمین آب آمریکا سازمانی است که اقدام به ارائه یک سری استانداردهای معتبر در زمینه طراحی و ساخت سیستمهای انتقال آب کرده است. لولههای فولادی که طبق استاندارد AWWA C200 ساخته میشود، در واقع از لحاظ جنس و متریال ساخت دقیقا مشابه گریدهای پایین لوله های APL و ASTM A53 هستند. اما از لحاظ ابعاد هندسی و رواداریهای در نظر گرفتهشده کمی متفاوتند. با این حال طبق استاندارد این لولهها از جنسهای دیگری مثل ASTM A36 , ASTM A570 , ASTM A139 نیز تولید میشوند.
لوله DIN 2440 ,2441
لولههای فولادی که مطابق استانداردDIN2440 ,2441 تولید میشوند، نوعی از لولههای فولادی کمکربن هستند که در ایران به نام لولههای آهنی نیز معروف میباشند. این لولهها بیشتر مصارف خانگی دارند و به آنها لوله گاز نیز میگویند.
نوع گالوانیزه آنها در سیستمهای آب سرد و گرم مصرفی ساختمانها بسیار استفاده میشود. این لولهها قابل رزه شدن هستند و در قطرهای 1/8 تا 6 اینچ (DN = 6 – 150 ) در دو وزن متوسط ( DIN 2440 ) و وزن سنگین (DIN 2441) تولید میشوند. استاندارد ISIRI 3360 نیز که در سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تدوین شده است، معادل همین استانداردها برای لولههای گازی است. جنس این لولهها معمولا فولاد ST33 و فولاد ST37 است و به هر دو صورت درزدار و بدون درز همچنین دو سر ساده و دو سر دنده تولید میشوند.
لوله BS 1387
لولههای BS 1387 همانند لولههای DIN 2440 , 2441 بیشتر کاربرد ساختمانی دارند و در سیستمهای بخار مورد استفاده قرار میگیرند. این لولهها قابل رزوه شدن هستند. این لولهها در بازار به شکل دو سر ساده ، مناسب برای اتصال جوشی، دوسر رزوه با یک جوشن اتصال جهت استفاده با اتصالات رزوهای موجود هستند.
لولههای BS 1387 تنها در نوع درزدار (جوشی) و در قطرهای 1/4 تا 6 اینچ ( DN = 8 – 150 ) با سه کلاس وزنی سبک، متوسط، و سنگین، عرضه میشود.
مزایای لولههای درزدار
سطح درونی این نوع لولهها قابل کنترل است و این امکان وجود دارد که پیش از تولید، سطح درونی آن چک شود. در حالی که در لولههای بدون درز این امکان وجود ندارد. به عبارت دیگر، کیفیت سطح خارجی و داخلی در لولههای درز دار در مقایسه با لولهی بدون درز گرمکاریشده، بهتر است. در واقع سطح درونی لولههای درز دار را میتوان از سطح رویی یا سطح زیرین ورق انتخاب کرد.
لولههای درز دار به دلیل میزان تولید و موجودی انبارها و همچنین کوتاهتر بودن مدت زمان تولید آن، از نظر تهیه در مدت زمانی کمتر و راحتتر فراهم می گردد و به نسبت لولههای بدون درز ارزان تر هستند. سطح این نوع لوله باکیفیتتر و ضخامت دیوارهی آن یکنواختتر، پیوستهتر و همچنین پایدار تر میباشد.
تستهای گوناگونی از قبیل تست آلتراسونیک، هیدرواستاتیک، جریان گردابی و همچنین تست اشعه X جهت بازرسی جوش انجام میگردد. همچنین مقاومت خوردگی جوش با بهینهسازی عملیات جوشکاری و سپس عملیات حرارتی و بعد شست و شوی شیمیایی، برابر با میزان مقاومت فلز پایه میشود.
کاربرد لوله های درزدار
بطور کلی لولههای درز جوش در
- لوله کشی ساختمانها و تاسیسات ساختمانی،
- ساخت مصنوعات و سازههای فلزی،
- ساخت حفاظ و داربست،
- ساخت کشتی،
- تولید پروفیل قوطی و
- جهت انتقال مایعاتی چون آب، نفت و مواد پتروشیمی
کاربرد دارند. این لولهها در پروژههای شیمیایی، گازی، نفتی، پتروشیمی، انرژی و همچنین صنایع کاغذسازی و صنایع معدن بسیار پرکاربرد هستند.
لوله سیاه درز دار غالبا در قطعهسازی، صنایع خودرو و ساختمانسازی، موتورخانه و ستونهای برق تاسیسات ساختمان، خطوط آبرسانی و گازرسانی در ساختمان کاربرد دارد.