لوله استیل درزدار چیست؟
لوله استیل درزدار یکی از انواع رایج لوله‌های فولادی است که به دلیل هزینه کم و سادگی فرایند تولید آن در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لوله‌ها از طریق خم کردن و جوش دادن ورق‌های استیل به شکل لوله تولید می‌شوند و به دلیل استفاده از جوش در ساختار آن‌ها برای فعالیت‌های معمولی با فشارهای متوسط مناسب هستند. در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای لوله استیل درزدار پرداخته و نقش آن در صنایع مختلف را توضیح خواهیم داد.
لوله استیل درزدار چیست؟
لوله استیل یا فولاد ضد زنگ نوعی لوله فلزی است که از آلیاژهای آهن و کربن به همراه عناصر مختلفی مانند کروم، نیکل و مولیبدن ساخته می‌شود. یکی از انواع لوله‌های استیل، لوله استیل درزدار است که از طریق خم کردن و جوش دادن ورق‌های فولادی به شکل لوله یا استوانه تولید می‌شوند. در فرایند تولید آن، ابتدا ورق استیل به شکل لوله خم شده و سپس درزی که در طول لوله بوجود آمده بوسیله جوشکاری بسته می‌شود.
معمولاً لوله‌های درزدار به دلیل فرایند تولید سریع و ارزان، هزینه کمتری نسبت به لوله‌های بدون درز دارند. البته این نوع لوله‌ها ممکن است در شرایط فشار بالا و محیط‌های دشوار به اندازه لوله‌های بدون درز مقاوم نباشند، اما برای بسیاری از کاربردهای عمومی با فشارهای معمولی مناسب هستند.
خصوصیات و ویژگی‌های لوله استیل درزدار
لوله استیل درزدار دارای ویژگی‌هایی است که آن را به گزینه‌ای مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و ساختمانی تبدیل کرده است. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:
- هزینه پایین تولید نسبت به نوع بدون درز به دلیل فرایند ساده و سریع در تولید که برای پروژه‌های با بودجه محدود گزینه‌ای اقتصادی است
- امکان تولید انواع مختلف لوله در ابعاد و ضخامت‌های مختلف.
- با استفاده از روش‌های پیشرفته جوشکاری، امکان افزایش کیفیت جوش و بالا بردن استحکام لوله‌ها وجود دارد که البته در مقایسه با لوله‌های بدون درز مقاومت کمتری در برابر فشارهای بسیار بالا دارند.
- این لوله‌ها برای سیستم‌هایی با فشار متوسط و پایین مانند خطوط انتقال آب، گاز و فاضلاب مناسب هستند.
- این لوله‌ها می‌توانند از انواع مختلف استیل مانند استیل 304 یا 316 تولید شوند که مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و دماهای بالا دارند.
- به شرط استفاده از استیل‌های ضد زنگ با کیفیت مناسب، می‌توان در محیط‌های خورنده و مرطوب این لوله‌ها را به کار برد.
انواع لوله استیل درزدار
این لوله‌ها به دلیل تنوع در فرایند تولید و نوع جوشکاری به چند دسته تقسیم می‌شوند. هر یک از این دسته لوله‌ها برای کاربردهای مختلفی طراحی شده‌اند که ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. در ادامه به معرفی سه نوع از این لوله‌ها اشاره خواهیم کرد:
لوله‌های SAW (Submerged Arc Welding)
لوله‌های جوش زیر پودری یا SAW بوسیله فرایند جوشکاری قوسی زیر پودری تولید می‌شوند. جوشکاری در این فرایند به صورت خودکار است و قوس الکتریکی در زیر یک لایه پودر محافظ انجام می‌گیرد. لوله‌های SAW به دو نوع تقسیم می‌شوند که به صورت زیر است:
- در لوله‌های LSAW (Longitudinal SAW) درز جوش به صورت طولی در امتداد لوله قرار دارد و برای کاربردهایی با فشار بالا و قطر بزرگ مناسب است.
- در لوله‌های HSAW (Helical SAW) درز جوش به صورت مارپیچ یا اسپیرال قرار دارد که در صنایعی مانند خطوط لوله انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
لوله‌های ERW (Electric Resistance Welding)
در لوله‌های ERW (جوشکاری مقاومتی الکتریکی) ورق استیل به شکل لوله درآمده و بوسیله جریان الکتریکی و بدون استفاده از مواد جوش، درز جوش آن به‌صورت طولی بسته می‌شود. لوله‌های ERW به دلیل سرعت تولید بالا و هزینه پایین بسیار پرکاربرد هستند.
لوله‌های EFW (Electric Fusion Welding)
در لوله‌های EFW (جوشکاری ذوب الکتریکی) ورق استیل به شکل لوله درآمده و سپس با استفاده از جریان الکتریکی قوی، فلز در محل درز جوش ذوب می‌شود. این نوع لوله‌ها برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و دمای بالا دارند بسیار مناسب هستند.
مزایا و معایب لوله استیل درزدار
لوله‌های استیل درزدار به دلیل فرایند تولید خاص و ویژگی‌های متنوع، مزایا و معایب مختلفی دارند. در ادامه به بررسی مزایا و معایب این نوع لوله‌ها می‌پردازیم:
مزایا
- کمتر بودن هزینه تولید لوله‌های درزدار نسبت به لوله‌های بدون درز به دلیل سادگی و سرعت بالای فرایند تولید آن.
- امکان تولید این لوله‌ها در ابعاد و ضخامت‌های مختلف که گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌هایی با نیازهای متنوع است.
- مناسب استفاده برای انتقال مایعات و گازها در سیستم‌هایی با فشار متوسط و کم مانند خطوط انتقال آب، گاز و فاضلاب.
- مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و دیگر شرایط سخت به دلیل استفاده از انواع مختلف استیل ضدزنگ در تولید لوله‌های درزدار
معایب
- کاهش استحکام در محل درز جوش که امکان استفاده از این نوع لوله در کاربردهایی با فشار بسیار بالا یا در محیط‌های خاص را دشوار می‌کند.
- در صورت درست اجرا نشدن فرایند جوشکاری، ممکن است لوله تحت فشار و شرایط سخت دچار نشتی در محل جوش شود.
- کیفیت لوله‌های درزدار تا حد زیادی وابسته به کیفیت فرایند جوشکاری است که در صورت درست اجرا نشدن آن، ممکن است لوله دارای نقاط ضعیف باشد که منجر به خرابی یا کاهش طول عمر لوله شود.
کاربردهای لوله استیل درزدار در صنایع مختلف
این لوله‌ها کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- از این لوله‌ها در پروژه‌های ساختمانی جهت ساخت اسکلت فلزی، ستون‌ها، تیرها و قاب‌های سازه‌ای در ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های صنعتی استفاده می‌شود.
- در صنایع خودروسازی و حمل و نقل، این لوله‌ها در تولید سیستم‌های اگزوز، شاسی و قطعات ساختاری خودروها کاربرد دارند. استفاده ار این لوله‌ها به دلیل وزن سبک و مقاومت نسبی در برابر خوردگی بوده که انتخابی مناسب برای کاهش وزن و افزایش بازده سوخت خودروها به حساب می‌آید.
- قابل استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی برای انتقال آب، گاز، فاضلاب و سایر مایعات (استفاده از لوله استیل در صنعت نفت و گاز)
- استفاده در صنایع شیمیایی به‌منظور انتقال مواد شیمیایی غیرفشاری یا کم فشار که نیاز به تحمل خوردگی کمتری دارند.
- استفاده از لوله استیل برای صنایع غذایی و دارویی برای انتقال مایعات و گازهایی که نیاز به رعایت استانداردهای بهداشتی دارند.
- در برخی از بخش‌های صنایع انرژی و نیروگاه‌ها به‌منظور انتقال سیالات با فشار و دمای پایین مانند سیستم‌های آب‌رسانی و خنک‌سازی نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- استفاده در صنایعی مانند پتروشیمی و نفت و گاز به‌منظور انتقال مواد و مایعات کم فشار.
- به دلیل ظاهر زیبا و قابلیت تولید در انواع اشکال و اندازه‌ها، در تولید مبلمان فلزی، نرده‌ها و المان‌های دکوراتیو به‌عنوان پایه‌ها، قاب‌ها و عناصر طراحی داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در صنایع کشتی‌سازی برای انتقال سوخت، آب شیرین و تهویه در کشتی‌ها و قایق‌ها مناسب هستند.
استانداردهای مربوطه برای لوله استیل درزدار
استانداردهای مربوط به لوله‌های استیل درزدار به منظور تضمین کیفیت، ایمنی و عملکرد مناسب این لوله‌ها در صنایع مختلف تعیین شده‌اند. این استانداردها شامل مشخصات فنی شامل ابعاد، خواص مکانیکی، ترکیبات شیمیایی و سایر موارد می‌باشند. در ادامه به استانداردهای مهم و مرتبط با این لوله‌ها اشاره خواهیم کرد:
استاندارد ASTM
این استاندارد به چند دسته تقسیم می‌شود که شامل:
- ASTM A53 برای نوع کربنی این لوله‌ها بوده که به‌منظور کنترل استانداردهای لازم در سیستم‌های انتقال آب، گاز و بخار است.
- ASTM A249 برای نوع آستنیتی این لوله‌ها بوده که در سیستم‌های تبادل حرارت و دیگ‌های بخار به کار می‌روند.
- ASTM A312 برای نوع استیل ضدزنگ بوده که برای کاربردهای فشار بالا و دماهای بالا طراحی شده‌اند.
- ASTM A778 استفاده در نوع استیل ضدزنگ و برای کاربردهای فشار پایین که نیازی به فرایند حرارتی بعد از جوشکاری ندارند.
استاندارد API
استاندارد API 5L مشخصات مربوط به این لوله‌ها را برای انتقال نفت، گاز و سایر مواد در خطوط لوله را مشخص می‌کند.
استاندارد EN
استانداردهای اروپایی EN که شامل EN 10217 (برای لوله‌های فولادی که کاربردهای سرویس فشار را در صنایعی مانند پتروشیمی کنترل می‌کند) و EN 10296-2 (برای لوله‌های استیل ضدزنگ که استانداردهای مکانیکی و عمومی را کنترل می‌کند) می‌باشد.
استاندارد ASME
این استاندارد به منظور کنترل ابعاد و ضخامت لوله‌ها است که شامل دو استاندارد ASME B36.10M برای لوله‌های فولادی و ASME B36.19M برای لوله‌های استیل ضدزنگ می‌باشد.
استاندارد ISO
این استاندارد مشخصات فنی را مشخص می‌کند که برای لوله‌های فولادی ISO 3183 و برای لوله‌های استیل ضدزنگ ISO 1127 می‌باشد.
سخن پایانی
در پایان، لوله‌های استیل درزدار به دلیل فرایند تولید ساده و هزینه‌های مقرون‌به‌صرفه، در صنایع متعددی مانند لوله استیل در صنایع دارویی، ساخت و ساز، حمل و نقل، پتروشیمی و سایر صنایع دیگر کاربرد دارند. این لوله‌ها با توجه به استانداردهای معتبر جهانی تولید شده و از کیفیت و ایمنی لازم برای کاربردهای مختلف برخوردار هستند. بنابراین با توجه به نیاز صنایع و استانداردهای مورد نیاز، استفاده از لوله‌های استیل درزدار می‌تواند گزینه‌ای اقتصادی و کارآمد برای بسیاری از پروژه‌ها باشد و نیازهای مختلف در زمینه انتقال سیالات و ساخت سازه‌های فلزی را به خوبی برآورده کند.
