لوله سیاه آهنی

درباره لوله سیاه آهنی چه می‌دانید؟ چرا به این نوع لوله عنوان «سیاه» را به کار می‌برند؟

لوله‌های فولادی از شمش فولاد ساخته می‌شوند. این مقاطع آهنی، با جوشکاری و در دمای بالا ساخته می‌شوند. از این لوله‌ها می‌توان در صنایع مختلف استفاده کرد. یکی از استفاده‌های لوله آهنی سیاه، استفاده در گازرسانی و آبرسانی به منازل و نقاط مختلف شهری و روستایی است.

فراگیری کاربردهای این محصول را باید در دو عامل مهم جستجو کنیم:

اولاً ویژگی‌های خاص لوله سیاه فولادی که آن‌ها را در مواد سایر لوله های فلزی مشابه مانند لوله اسپیرال و یا لوله مانیسمان نمی‌یابید و ثانیاً فرآیندهای نصب، نگهداری و هزینه‌های این محصول.

در ادامه این مطلب قصد داریم تا این لوله را از زوایای مختلفی بررسی کنیم و کاربردهایش را برشماریم. بنابراین، این اطلاعات کاربردی جهت تجهیز، بازسازی یا راه‌اندازی واحدهای صنعتی به کارتان می‌آیند. لذا برای آن‌که لوله سیاه آهنی را بهتر بشناسید این مطلب را تا انتها دنبال کنید تا به موضوعات زیر درباره آن بپردازیم.

منظور از لوله سیاه آهنی چیست؟

لوله سیاه آهنی یا لوله سیاه فولادی را باید محصولی بدانیم که با هیچ‌گونه پوشش محافظ یا ‏‏‏‏‏‏‏‏تزئینی پوشانیده نشده است. این لوله‌ها را به علت ظاهر بدون پوشش و تیره‌شان «سیاه» می‌نامند. رنگ ‏‏‏‏‏‏‏تیره این محصول ناشی از تشکیل شدن اکسید آهن بر روی سطح بیرونی‌اش است.‏ لوله سیاه صنعتی در واقع، ترکیبی ‏‏‏‏‏‏کم‌عیار از «فولاد ملایم» است.

این فرآیند کاربردی در صنایع تولیدکننده لوله سیاه، مقاومت این نوع لوله را نسبت به لوله‌‏‏‏‏‏‏ چدنی سابق در برابر عواملی نظیر خوردگی بیشتر می‌کند.‏

این لوله‌ها به لوله جوشی معروف هستند و استحکام و انعطاف پذیری بالایی دارند. این لوله‌ها به دلیل زیاد تولید شدن و فروش بالایی که دارند، همیشه در دسترس هستند. لوله سیاه آهنی در ابعاد و ضخامت‌های متفاوتی تولید می‌شوند.

لوله سیاه صنعتی چه ویژگی‌هایی دارد؟

• قیمت لوله سیاه از بسیاری محصولات فولادی بازار کمتر است که این ویژگی را باید در پیچیدگی فرآیندهای تولیدش بجوییم. به‌طور مثال، لوله‌های سیاه فولادی ارزان‌تر از لوله‌ گالوانیزه هستند؛ زیرا پوشش‌دهی سطح لوله‌های گالوانیزه با فلز روی و فرآیند ساختشان هزینه‌بر هستند. از طرفی، اتصالات گالوانیزه به علت شرایط نگهداری، هزینه بیشتری ‏‏نسبت به ‏اتصالات فولاد سیاه دارند.‏
• لوله سیاه آهنی در محیط‌های محافظت شده می‌تواند طول عمری بین 50 تا 100 سال داشته باشد.‏
• لوله سیاه آهنی باید طبق استاندارد مورد پذیرش و همگانی تولید شود. در واقع، اکثر استانداردهای بین المللی، یک توافق نامه اجرایی هستند که منجر به تولید لوله‌های تقریبا مشابه و مقاوم می‌شوند. لوله سیاه آهنی درزدار سنگین یا سبک و هر نوع دیگر، باید طبق استاندارد DIN 2440 ایالات متحده آمریکا تولید شوند. البته لوله درزدار API نیز طبق استاندارد امریکن پترولیوم انستیتو تولید می‌شود.
• برخی منابع، لوله سیاه فولادی را ‏محصولی دانسته‌اند که از فولاد ساخته شده و با بستری نظیر روی یا رنگ ‏‏‏‏پوشانده نشده باشد.
• لوله‌های سیاه آهنی را به دو صورت جوشی و بدون درز می‌سازند.
• ‏از مزایای مهم لوله سیاه آهنی چکش‌خواری ‏آن است؛ یعنی این‌که آن را می‌توانید بدون دردسر زیاد رزوه کنید. البته همانند هر سیستمی با اتصالات رزوه‌ای، لوله و ‏اتصالات سیاه آهنی برای اتصال درزگیر لازم دارند.

ویژگی هایی که علت محبوبیت لوله سیاه آهنی شده اند

لوله سیاه آهنی به دلایل داشتن برخی خصوصیات و ویژگی‌ها، بسیار معروف بوده و پر طرفدار است. برخی از ویژگی‌های لوله سیاه آهنی شامل موارد زیر است:

•     امکان اتصال راحت
•     امکان جوشکاری آسان
•     مقاومت و استحکام بالا
•     مقاوم در برابر ترک خوردگی
•     قیمت مناسب
•     عمر و دوام بالا
•     سرعت بالا در نصب و اجرا

آیا می‌توانیم بین لوله سیاه آهنی و فولادی تفاوتی قائل شویم؟

عموماً این دو محصول را مربوط به یک نوع لوله می‌دانند. صنایع تولیدکننده لوله سیاه هر دو محصول را برخلاف لوله پلیکا و لوله پلی اتیلن که از جنس پی وی سی و پلی اتیلن ساخته می شوند از جنس فولاد می‌سازند؛ اما شاید بتوانیم تفاوت اصلی‌شان را به روش تولید و پوشش سطحی‌شان نسبت بدهیم. لوله سیاه آهنی را طی فرآیندی تولید می‌کنند که پوشش سطحی ضدزنگ ندارد.

این لوله‌ها معمولاً برای کاربردهایی به کار می‌روند که نیاز به پوشش ضدزنگ ندارند؛ ‏مثل ساختمان‌ها. از طرفی، لوله سیاه فولادی معمولاً به روش گالوانیزه تولید می‌شود؛ یعنی لایه‌ای از فلز روی به سطحش می‌افزایند تا ضدزنگ شود. در نتیجه، این محصول را معمولاً درکاربردهایی به کار می‌برند که نیاز به ‏مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی دارند؛ مثل: سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی و تأسیسات نفت و گاز.‏

تفاوت لوله سیاه آهنی و لوله گالوانیزه

لوله‌ آهنی سیاه تولید شده در کارخانجات تولید لوله فولادی، به چند نوع تقسیم می‌شود. برخی از این لوله‌ها در انتهایی ترین مرحله تولید، با یک روکش محافظ از جنس روی، پوشش داده می‌شوند. این لوله‌ها گالوانیزه می‌شوند. اما لوله آهنی سیاه معمولی، در صورتی که گالوانیزه نشود، یک لایه اکسید آهن روی آن وجود دارد که اگر در دست گرفته شود، دست را سیاه یا قهوه‌ای مایل به سیاه می‌کند. در واقع تفاوت لوله آهنی سیاه و گالوانیزه، در داشتن یا نداشتن روکش است.

انواع مختلف لوله سیاه آهنی کدامند؟

دسته بندی از نظر پوشش سطحی

طبق آنچه گفتیم می‌توانیم عنوان «لوله سیاه صنعتی» را اصطلاحی عام برای محصولاتی بدانیم که جنس و ماده اصلی‌شان فولاد است؛ اما ‏تفاوتشان به پوشش سطحی و کاربردهای مختلفشان بر می‌گردد. البته تأثیر این شرایط را بر قیمت لوله سیاه نیز نباید نادیده بگیریم. در ادامه به برخی انواع رایج این محصولات و کاربردهایشان اشاره می‌کنیم.

لوله سیاه آهنی‏

• روش تولید: فرآیند تولید معمولی و بدون هیچ‌گونه پوشش سطحی
• کاربردها: برای کاربردهایی که نیاز به پوشش ضدزنگ ندارند؛ مثل: ‏ساختمان‌ها، سیستم‌های لوله‌کشی عمومی، ساختمان‌ها، صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی و آب و فاضلاب.
• قطر و ضخامت: شرکت‌های تولیدکننده لوله سیاه انواع آن را در اندازه‌های متنوعی عرضه می‌کنند؛ از قطرهای کوچکی مانند ‏‏½ ‏اینچ تا اندازه 24 اینچ و بیشتر.‏

‏لوله سیاه فولادی‏

• روش تولید: تولید به روش گالوانیزه
• ‏کاربردها: کاربردهایی که در آن‌ها مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مهم است؛ مثل: سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی، تأسیسات نفت و گاز، سیستم‌های آب و فاضلاب، ‏سازه‌های دریایی و ساخت و ساز.‏

‏‏لوله سیاه مانیسمان

• جنس: فولاد سیاه
• ویژگی‌ها: انعطاف‌پذیر و دارای قابلیت خمش
• کاربردها: در کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری زیاد دارند؛ مثل: ‏سیستم‌های لوله‌کشی گرمایشی و سرمایشی.‏

دسته بندی از نظر سایز

لوله سیاه آهنی در اندازه و سایزهای متفاوتی تولید و به فروش می‌رسند. برای تولید لوله آهنی در سایزهای مختلف، باید وزن ورق مورد نظر در نظر گرفته شود و طبق آن، بهترین سایز ممکن، تولید شود. برای مثال می‌توان لوله سیاه با ضخامت و سایز 1/8 و قطر خارجی 046/0 را برای وزن 10 کیلوگرم در نظر گرفت. همچنین می‌توان لوله سیاه را در سایزهای مختلفی همچون 2، 7/2، 3/4 و . . .تولید و روانه بازار کرد. برخی از سایزهای بزرگ نیز تولید می‌شود که می‌توان به ضخامت 33، 27، 29، 26 و . .. اشاره کرد.

دسته بندی از نظر نوع و میزان مواد اولیه و فرآیند تولید

لوله سیاه آهنی سیاه، انواع مختلفی دارد. این لوله‌ها، درزدار هستند و حتی در برخی از موارد نیز یک روکش روی روی آنها کشیده می‌شود تا حالت گالوانیزه پیدا کنند. در حال حاضر 3 نوع لوله درزدار جوشی یا لوله آهنی سیاه در بازار وجود دارد که هر کدام در جای خاص خود، کاربرد دارند:

• لوله آهنی درزدار سبک
• لوله آهنی درزدار سنگین
• لوله آهنی سیاه API

لوله درزدار سبک و سنگین با توجه به ضخامت و قطر ورق فولادی، به شکل سبک یا سنگین تولید می‌گردد. ورق فولادی وارد قسمت نورد سرد در کارخانه می‌شود و از این طریق تبدیل به لوله آهنی سیاه می‌گردد. لوله آهنی سیاه API هم تقریبا به همین روش ولی طبق استاندارد پذیرفته شده American Petroleum Institute تولید می‌شود.

‏فرآیند ساخت لوله سیاه آهنی چگونه است؟

برای تولید لوله آهنی سیاه، باید در کارخانجات تولید ورق آهن و فولاد، نیاز است تا کویل ورق را در اندازه‌های مشخص و دلخواه برش دهند و سپس آنها را به قسمت نورد ارسال کنند. معمولا از ورق سرد استفاده می‌شود و در ابتدا ورق را به شکل U فرم داده و سپس به شکل O در می‌آورند.

‏ صنایع تولیدکننده لوله سیاه این محصول را غالباً طی فرآیندهایی با عنوان جوشکاری مقاومت الکتریکی (Electric Resistance Welding‏ERW: ‏) یا تولید ‏بدون درز می‌سازند. این روش‌های ساخت ممکن است بر قیمت لوله سیاه نیز مؤثر باشند.

• ‏ERW‏ عبارت است از غلتاندن نوار فولادی به‌وسیله غلتک‌های مخصوص به‌منظور شکل‌گیری ‏استوانه‌ای فولادی و جوش دادن آن در امتداد طول. فولاد را در برخی صنایع تولیدی، به داخل لوله‌ای ‏بدون ‏درز می‌کشند یا با فشار متصل می‌کنند و جوش می‌دهند تا ‏لوله ساخته شود. بد نیست بدانید که اولین روش تولید ‏‏‏لوله‌های فولادی در اوایل دهه 1800 میلادی ابداع شد تا به ‏فرآیندهای پیشرفته امروزی برسد.
• لوله سیاه فولادی بدون درز را با سوراخ کردن ‏شمش فولادی جامد و ایجاد لوله‌ای توخالی و بدون هیچ‌گونه جوشکاری می‌سازند.‏

مهم‌ترین کاربردهای لوله سیاه آهنی کدامند؟

لوله سیاه صنعتی علاوه بر موارد فوق، به‌طور فراگیری در صنایع مختلف کاربرد دارد. البته باید به این نکته مهم توجه کنید که لوله سیاه فولادی عمدتاً مانند لوله گازی برای خطوط گاز به کار می‌رود. سایر کاربردهای لوله سیاه آهنی را می‌توانیم در موارد زیر خلاصه کنیم.

• لوله‌کشی و توزیع گاز طبیعی یا پروپان
• ‏‏‏‏‏‏‏‏خطوط لوله نفت و میعانات
• تأسیسات ساختمانی نظیر سیستم‌های تهویه (HVAC)، گرمایش و سرمایش ‏ ‏
• فرآیندهای صنعتی اعم از محافظت از سیم‌کشی برق و انتقال بخار و هوای پرفشار‏
• سیستم‌های آب‌پاش و اسپرینکلر آتش‌نشانی
• ‏ سیستم چاه‌های آب و فاضلاب ‏
• سیستم‌های ‏‏ماشین‌آلاتی نظیر خودروها، واحدهای تبرید و صنایع داروسازی‏
• به‌عنوان محافظ، میله‌های پرچم، لوله‌های دوچرخه و چراغ‌های ‏خیابانی

یادتان باشد که صنایع تولیدکننده لوله سیاه این محصول را با هدف کنترل گاز طبیعی و پروپان و متناسب با فشاری زیر ‏60 psi‏ تولید و عرضه می‌کنند. ‏لوله سیاه ‏‏‏‏‏بهتر است برای خطوط گاز به کار برود، نه برای خطوط آب؛ زیرا ممکن است در معرض رطوبت زنگ بزند. از طرفی، آهن ‏‏‏‏‏گالوانیزه را نمی‌توانیم در خطوط گاز استفاده کنیم؛ چرا که روی می‌تواند خطوط مذکور را مسدود کند؛ لذا لوله گالوانیزه ‏‏‏‏‏ برای استفاده در خطوط آب ایمن‌تر است.

 

نصب و نگهداری و روش های جوشکاری لوله سیاه آهنی

نصب و نگهداری لوله اهنی‌های سیاه، بسیار آسان است و می‌توان به راحتی آنها را برش زد و در جای مناسب، نصب کرد. جوشکاری لوله‌های سیاه درز دار بسیار آسان بوده و می‌توان این لوله‌ها را به هم جوش داد. هزینه نگهداری این لوله‌ها چندان زیاد نیست. اگر از نوع گالوانیزه باشد، هزینه نگهداری بسیار کمی دارد.

مزایا و معایب لوله سیاه آهنی

لوله سیاه آهنی، مزایا و معایب فراوانی دارد که می‌توانی به برخی از آنها اشاره کنیم:

از مزایای لوله سیاه می‌توان به درزدار بودن، نصب راحت و امکان جوشکاری و همچنین استحکام بالای آن اشاره کرد و از معایب این لوله می‌توان به شکل و ظاهر تیره آن اشاره کرد. همچنین، خوردگی در مقابل آب و ایجاد زنگ زدگی و پوسیدگی هم می‌تواند از معایب دیگر آن باشد.

صاحبان صنایع تولیدکننده لوله سیاه مزایای این محصول را در چه چیزهایی می‌دانند؟

• لوله سیاه فولادی را معمولاً از فولاد نورد گرم می‌سازند که با پوشش اکسید سیاه‌رنگی پوشانده شده ‏‏است. این ویژگی، ظاهری تمیز و یکدست به لوله می‌دهد. از این منظر، لوله سیاه آهنی برای کاربردهایی قابل استفاده است که نمای بیرونی کار اهمیت داشته باشد؛ مثل خطوط لوله نفت و گاز.
• ‏لوله‌های سیاه فولادی به علت استحکام خوب و نیاز کم به نگهداری، ‏‏‏‏کاربردهای ‏‏زیادی در صنایع مختلف دارند. ترکیب فولادکربنی برخی از انواع این محصول ‏‏‏‏می‌تواند فشار زیاد را تحمل کند و برای کاربردهای صنعتی مناسب‌تر باشد.‏
• لوله سیاه هیچ‌گونه پوشش مقاومی در برابر خوردگی ندارد؛ این وضعیت باعث می‌شود تا در ‏‏‏‏طی زمان و در معرض رطوبت یا محیط‌های خورنده، مستعد زنگ‌زدگی و ‏‏‏‏خوردگی شود. این موضوع را در قسمت مزایا آوردیم تا بگوییم این محصول را باید در محیط مناسبش به کار ببرید؛ یعنی کاربردهایی که در آن‌ها مقاومت در برابر خوردگی نگرانی اصلی نیست.‏
• یکی از مزایایی که بر قیمت لوله سیاه نیز تأثیر دارد، نوع اتصال آن در حین نصب است. این لوله را بسته به نوع کار می‌توانید با روش‌های مختلفی متصل کنید؛ از جمله: رزوه‌ای، جوشکاری یا فلنج.

عوامل تأثیرگذار بر قیمت لوله سیاه در بازار کدامند؟

عوامل مؤثر بر قیمت لوله سیاه در بازار می‌توانند در طی زمان و از منطقه‌ای به ‏منطقه دیگر متفاوت باشند. اما مهم‌ترین عوامل مذکور را می‌توانیم به شرح زیر بدانیم.

• هزینه مواد اولیه: هزینه مواد اولیه به‌کاررفته برای لوله سیاه صنعتی می‌تواند تأثیر زیادی بر قیمت آن بگذارد. نوسانات قیمت تمام شده فولاد ناشی از شرایط قیمت سنگ آهن، ضایعات فولادی و سایر اجزا می‌توانند مستقیماً بر قیمت کلی لوله سیاه تأثیر بگذارند.
• فرآیندهای تولیدکننده لوله سیاه: روش‌های مختلف تولید محصول اعم از ERW یا بدون درز هزینه‌های متفاوتی را در بر دارند. مثلاً لوله سیاه بدون درز غالباً مستلزم فرآیندهای تولید پیچیده‌تر و پرهزینه‌تری است که می‌تواند منجر به قیمت‌های بیشتر شود.
• اندازه و ابعاد: اندازه و ابعاد لوله سیاه فولادی رابطه مستقیمی با قیمتش دارد. لوله‌های دارای قطر بزرگ‌تر و دیواره‌های ضخیم‌تر معمولاً نیاز به مواد خام بیشتر و پردازش اضافی در فرآیندهای تولید دارند که منجر به هزینه‌های تولید و قیمت نهایی بیشتر می‌شوند. از طرفی، اندازه‌های سفارشی یا غیراستاندارد ممکن است به علت نیاز به فرآیندهای تخصصی تولید یا محدودیت‌های مربوطه گران‌تر باشند.
• شرایط تقاضا: مقدار لوله سیاه خریداری شده و تقاضای کلی بازار می‌تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. سفارش‌های انبوه یا در مقیاس بزرگ ممکن است مشمول تخفیف‌های حجمی شوند؛ اما به‌طور کلی، تقاضای زیاد یا عرضه محدود می‌تواند قیمت لوله سیاه را افزایش دهد.
• شرایط بازار: شرایط عمومی بازار می‌تواند بر قیمت‌گذاری لوله سیاه تأثیر بگذارد؛ از جمله مواردی نظیر:
• عوامل اقتصادی
• پویایی عرضه و تقاضا
• رویدادهای ژئوپلیتیکی
• نوسانات صنعت فولاد
• سیاست‌های تجارت جهانی و تحولات در حوزه دسترسی به مواد خام
• کیفیت و تأییدیه‌های فنی و کیفی: ممکن است در برخی بازارها محصولاتی نظیر لوله سیاه رنگی که استانداردهای کیفی یا تأییدیه‌های خاصی را دارد، گران‌تر باشند. مثلاً لوله‌هایی که مطابق استانداردهای صنعتی از جمله ASTM (انجمن آمریکایی آزمون و مواد) یا API (موسسه نفت آمریکا) تولید می‌شوند به دلیل اقدامات افزوده کنترل کیفی و آزمایش‌های مربوطه گران‌تر تمام می‌شوند.
• حمل و نقل: هزینه حمل محصول از محل تولیدکننده لوله سیاه تا محل خریدار می‌تواند بر قیمت نهایی آن تأثیر بگذارد. عواملی مثل مسافت، روش حمل و نقل و هزینه‌های جابجایی می‌توانند در قالب هزینه‌های لجستیکی بر قیمت کلی لوله تأثیر بگذارند.
• نرخ مبادله ارز: در حوزه تجارت بین‌الملل، نوسانات نرخ ارز می‌تواند بر قیمت لوله سیاه تأثیر بگذارد. تغییرات در نرخ مبادله ارز خریدار و سازنده می‌تواند عاملی تعیین‌کننده بر قیمت لوله سیاه فولادی باشد.

کلام پایانی

لوله سیاه آهنی از محصولاتی است که به‌ویژه برای لوله‌کشی گاز طبیعی و پروپان بسیار کاربرد دارد. البته باید مشخصات فنی اقسام این محصول را بشناسید تا با آگاهی از بهترین شرایط کاربرد آن، محصول مورد نظرتان را خریداری کنید. برخی شرایط تأثیرگذار بر قیمت لوله سیاه به‌ویژه نوع بدون درز این محصول باعث می‌شوند تا نتوانیم تخمین صحیحی درباره وضعیت آتی عرضه آن به دست آوریم.

در مجموع، بهتر است قبل از تصمیم‌گیری برای ثبت سفارش، کم و کیف فنی و شرایط ارسال محصول را از تولیدکننده لوله سیاه جویا شوید. حواستان باشد که کاربرد لوله سیاه برای انتقال آب آشامیدنی طبق استانداردهای محصول، توصیه نمی‌شود.