در صنایع مختلف و پروژه‌های بزرگ، از انواع لوله فلزی یا فولادی برای انتقال سیالات استفاده می‌شود که بر اساس آلیاژهای مختلف ساخته می‌شوند. این لوله‌ها اغلب مستحکم، صلب و با ضریب انبساط حرارتی پایینی هستند. هنگام برنامه‌ریزی برای ساخت یک ساختمان جدید یا شروع یک پروژه لوله‌کشی، باید انواع مختلف لوله‌ها را برای این کار ارزیابی کرد. در بازار ایران، لوله فلزی مانیسمان (بدون درز)، لوله سیاه درزدار و لوله‌های گالوانیزه ارائه می‌شوند.
لوله فلزی چیست؟
لوله فلزی به شکل استوانه‌ای بوده و از دو طرف باز است . این نوع لوله‌ها اغلب برای صنایع مختلف و پروژه‌های متعدد استفاده می‌شوند و مزایای زیادی دارند. به دلیل مقاومت بالای آنها در برابر فشار و گرما، حتی می‌توان از آنها در نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌های اتمی و هسته‌ای استفاده نمود. مهم‌ترین ویژگی‌های این لوله‌ها عبارتند از:
- مقاومت بالا: لوله فلزی دارای استحکام بالا در برابر ضربات، ارتعاشات، فشار و هنگام حمل‌ونقل یا نصب هستند.
- تحمل دما بالا: این لوله‌ها مقاومت خوبی در برابر آب با دمای بالا از خود نشان می‌دهند و به‌عنوان لوله آب گسترده استفاده می‌شوند.
- ضریب انبساط طولی کم: تغییرات دما در این نوع لوله‌ها منجر به تغییرات طول کمی می‌شوند و در انبساط و انقباض، مشکلی ایجاد نمی‌کنند.
- نفوذناپذیری صددرصد: این لوله‌ها امکان نفوذ نور و اکسیژن را تقریباً از بین می‌برند که رشد جلبک در آنها را ناممکن می‌سازد.
- مقاومت در برابر آتش‌سوزی: با توجه به نقطه ذوب بالای فلزات به کار رفته در لوله فلزی آنها، در هنگام آتش‌سوزی دچار آتش‌سوزی نمی‌شوند و انتقال آتش نمی‌کنند که به‌عنوان لوله گازی نیز در صنعت مورداستفاده قرار می‌گیرند.
از چه فلزاتی در ساخت لوله استفاده می‌شود؟
در بازار صنایع مختلف، لوله‌های فلزی بر اساس آلیاژ آهن ساخته می‌شوند. خود لوله های فلزی به دو دسته لوله فلزی آهنی و لوله فلزی غیرآهنی تقسیم می‌شود. در واقع، لوله فلزی آهنی از عنصر مهمی به نام آهن ساخته می‌شوند که همین عنصر سازنده موجب تمایز آن با لوله‌های غیرآهنی می‌شود.
- لوله‌های آهنی، یا همان لوله‌های فولادی، انواع گوناگونی دارند که از جمله آنها می‌توان به لوله گالوانیزه، لوله مانیسمان، مبلی، جدارچاه، داربستی و اسپیرال اشاره کرد.
- لوله‌های غیرآهنی نیز دارای انواع متفاوتی هستند که از جمله آنها می‌توان به لوله‌های آلومینیومی، مسی، چدنی و برنزی اشاره نمود.
لوله‌های مسی
لوله‌های مسی یکی از انواع لوله فلزی غیرآهنی هستند که در بسیاری از صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها به دلیل ویژگی‌ها و مزایای متعددی از جمله مقاومت در برابر حرارت و دمای بالا، اقتصادی‌بودن و… در کاربردهای گوناگونی مانند انتقال آب و فاضلاب، تصفیه آب، سیستم تهویه ساختمان‌ها و… استفاده می‌شوند.
لوله‌های چدنی
لوله فلزی چدنی به دلیل مقاومت و استحکام بالای خود که از درصد زیادی برخوردارند، در صنایع ساختمان و آب و فاضلاب بیشترین کاربرد را دارند. این لوله‌ها باتوجه‌به داشتن آلیاژهای مختلف، در صنایع و پروژه‌های مختلف برای جابه‌جایی و انتقال سیالات به دلیل داشتن مزایا و ویژگی‌هایی همچون طول عمر و دوام بالا، سهولت در نصب و جابه‌جایی، مقرون‌به‌صرفه بودن و مقاومت بالا در برابر هرگونه فشار و حرارت، مورداستفاده قرار می‌گیرند.
لوله‌های کربن استیل
لوله فلزی کربن استیل که بیشترین کاربرد آن در لوله‌کشی گاز ساختمان‌ها است، از دیگر انواع لوله‌های فلزی محسوب می‌شوند. این لوله‌ها در دسته‌بندی لوله‌های مانیسمان بدون درز قرار می‌گیرند و در لوله‌کشی‌های صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به دلیل فشار و حرارت بالا بیشتر به کار می‌روند.
استفاده از لوله فلزی کربن استیل در این صنایع ضروری است تا مقاومت و استحکام لوله فلزی حفظ شود. علاوه بر این، این لوله‌ها در مواردی مانند لوله‌کشی آب، سیستم‌های آتش‌نشانی و اطفا حریق و انتقال بخار و غیره نیز کاربرد دارند.
لوله‌های استنلس‌استیل
لوله فلزی استنلس‌استیل یکی از انواع لوله‌های فلزی هستند که بدون درز و جوش هستند. این لوله‌ها به‌ظاهر سفید و نقره‌ای هستند و از مقاومت و استحکام بالایی در برابر خوردگی و آسیب‌پذیری برخوردارند. آنها از عنصر کروم ساخته شده و در دو دسته لوله استیل 304 و 316 تقسیم‌بندی می‌شوند.
انواع روش های تولید لوله فلزی چیست؟
لوله‌های فولادی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند و هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. دو نوع از متداول‌ترین لوله‌های فلزی، لوله‌های جوش داده شده (درزدار) و لوله‌های بدون درز هستند. درک تفاوت لوله درزدار و لوله بدون درز، هنگام انتخاب لوله فلزی برای پروژه، بسیار مهم است.
-
روش تولید لوله های فلزی بدون درز
لوله بدون درز، نوعی لوله فلزی است که به جوشکاری متکی نیست و معمولاً از طریق چندین فرایند مختلف تشکیل می‌شود. این نوع لوله به طور مستقیم از شمش فولادی تولید می‌شود. فرایند تولید این محصول به این صورت است که شمش فولادی پیش‌گرم و سپس توسط یک سنبه سوراخ می‌شود، در مرحله بعد، ضخامت لوله تعیین می‌شود. سپس با تکرار این فرایند شکل‌دهی، طول لوله افزایش می‌یابد.
مهم‌ترین ویژگی لوله بدون درز، استحکام بالای آن است. تولید این محصول در قطرهای پایین انجام می‌شود. اگر این نوع لوله با قطر بالا تولید شود، نیاز به هزینه بالایی دارد.
-
روش تولید لوله فلزی درزدار
لوله درزدار و لوله بدون درز، به شکل‌های کاملاً متفاوتی اما با توجه به استانداردهای مختص به خود که مورد تایید سازمان ملی استاندارد می باشد تولید می‌شوند که شاید همین موضوع را بتوان مهم‌ترین تفاوت هر کدام از این نوع لوله‌ها دانست.
نحوه فرایند تولید لوله درزدار یا لوله سیاه آهنی به این صورت است که ابتدا ورق فولادی برش خورده و پس از نورد به شکل دایره در می‌آید. در مرحله بعد، درز به وجود آمده، جوش داده می‌شود. در اصطلاح، این روش تولید، نورد نامیده می‌شود.
فرایندهای جوشکاری در لوله درزدار، باتوجه‌به نوع ماده و ضخامت لوله متفاوت است. فرایندهای معمول جوشکاری برای این نوع لوله، شامل جوشکاری مقاومتی، جوشکاری القایی با فرکانس بالا و جوشکاری لیزر است. بعدازاین که ماده به شکل لوله جوش داده شد، لوله تازه‌تشکیل‌شده به طول مشخص بریده شده و مواد اضافی جوش، برداشته می‌شود. لوله اسپیرال نیز به همین شیوه ساخته می‌شود.
کاربرد های لوله های فلزی درزدار و بدون درز
باتوجه‌به استحکام و مقاومت بیشتر لوله بدون درز در برابر عوامل خارجی، طبیعی است که در جاهایی که فشار خارجی زیاد و یا انتقال مواد حساس و باارزشی مثل محصولات صنایع نفت و گاز، مقاومت به‌عنوان پارامتر مهمی در انتخاب لوله و سایر تجهیزات محسوب می‌شود. در واقع، لوله‌های مانیسمان گزینه‌ای مناسب برای تمام خطوط لوله صنعتی هستند.
مقاومت لوله درزدار شاید تا 20 درصد کمتر از لوله‌های مانیسمان باشند، اما باز هم لوله‌ای مقاوم هستند و در صنایع گوناگون مثل هوا و فضا و خودرو و الکترونیک کاربرد زیادی دارند. از کاربردهای لوله درزدار می‌توان به انتقال آب، قطعات صنعتی و خودرو، کشتی‌سازی و دریایی، تونل‌سازی، داربست و لوله‌کشی فاضلاب اشاره کرد. در صورتی که از لوله‌های مانیسمان در خطوط نفت و گاز، هیدرولیک، فشار قوی، تزریق مواد شیمیایی، انتقال گاز و مایع استفاده می‌شوند.
مزایا و معایب لوله های بدون درز
مزایا:
- تولید آن در ابعاد طویل‌تر ممکن است
- هزینه تولید کم
- بدون محدودیت در اندازه
- سطوح صاف در لوله‌های سیاه درزدار سبک
- دسترسی آسان لوله‌های سیاه
- تحویل سریع
- دیواره‌های نازک در لوله‌های سبک درزدار
- وزن سبک در لوله‌های مبلی
- ثبات در ضخامت دیوار و حداقل ترلانس
معایب:
- جوش‌ها به خوردگی حساس هستند
- تنها 20 درصد وزن کمتر را تحمل می‌کنند
- قبل از استفاده، باید آنها تست شوند
- تولید آنها به شکل دایره‌ای متداول‌تر است
مزایا و معایب لوله های درزدار
مزایا:
- سنگین و با دیواره ضخیم
- بدون جوش
- مقاومت در برابر خوردگی
- بادوام
- ظرفیت فشار بالا
- هیچ آزمایشی برای یکپارچگی جوش لازم نیست
معایب:
- کوتاه‌تر بودن به دلیل مشکلات ساخت
- محدودیت اندازه تا اندازه اسمی 24 اینچ یا کمتر
- گران‌بودن قیمت آن
- فرایند اکستروژن آن را خشن می‌کند
- ضخامت دیوار ناسازگار است
تحمل فشارلوله های بدون درز و درزدار چگونه است
لوله درزدار، به دلیل وجود درزجوش، تحمل فشار کمتری دارد و معمولاً برای انتقال خطوط آب با فشار معمولی استفاده می‌شود، درحالی‌که لوله بدون درز، کاربردهایی در شرایط فشاری بالاتری دارد.
جمع‌بندی
لوله فلزی شکلی استوانه‌ای داشته و از دو طرف باز هستند. از این مدل لوله‌ها بیشتر برای صنایع مختلف و پروژه‌های متعدد بهره گرفته خواهد شد و مزایای زیادی نیز دارند. مهم‌ترین ویژگی‌های این لوله‌ها شامل مقاومت بالا در برابر فشار و گرما، تحمل دما بالا، ضریب انبساط طولی کم، نفوذناپذیری صددرصد و مقاومت در برابر آتش‌سوزی است.
این لوله‌ها از فلزاتی مانند فولاد، مس، آلومینیوم و … ساخته می‌شوند و در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، ساختمانی، خودروسازی و … استفاده می‌شوند. به‌طورکلی، لوله‌های فلزی دو نوع درزدار و بدون درز دارند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
سؤالات متداول
لوله های فلزی از چه موادی ساخته می‌شوند و چه ویژگی‌هایی دارند؟
پاسخ: لوله‌های فلزی از فلزاتی مانند آهن، آلومینیوم، مس، چدن و استنلس‌استیل ساخته می‌شوند. ویژگی‌های آنها شامل مقاومت بالا در برابر فشار و گرما، تحمل دما بالا، ضریب انبساط طولی کم، نفوذناپذیری صددرصد و مقاومت در برابر آتش‌سوزی است.
لوله های فلزی مسی و چدنی در کدام صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرند؟
پاسخ: لوله‌های مسی در صنایع مختلفی مانند انتقال آب و فاضلاب، تصفیه آب و سیستم تهویه ساختمان‌ها استفاده می‌شوند. لوله‌های چدنی نیز بیشترین کاربرد را در صنایع ساختمان و آب و فاضلاب دارند.
مزایا و معایب لوله های فلزی بدون درز و درزدار چیست؟
پاسخ: مزایای لوله‌های بدون درز شامل تولید در ابعاد طویل‌تر، هزینه تولید کمتر، سطوح صاف و تحویل سریع است. اما معایب آنها شامل حساسیت جوش‌ها به خوردگی و تنها تحمل 20 درصد وزن کمتر را نسبت به لوله‌های درزدار دارند.
