قیمت لوله مانیسمان در بازار آهن
لوله فولادی طویل برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها با دو روش معین که منجر به تولید لوله های جوش داده شده یا بدون درز می شوند تولید می گردند. در هر دو روش، فولاد خام ابتدا برای شرایط فرم پذیری خود را آماده می کند. سپس با تغییر فرم فولاد به شکل لوله و کشش فولاد به داخل لوله بدون درز و یا مهر و موم کردن لبه ها به یکدیگر توسط یک جوش، به لوله تبدیل می شود.
اولین روش تولید لوله های فولادی در اولایل دهه 1800 میلادی معرفی شد و آن ها به مرور زمان با تغییرات اندک به فرآیندهای مدرنی که امروزه از آنها استفاده می کنند تبدیل شدند. لوله های فولادی در مکان های مختلفی کاربرد دارند که از آنها در زیر زمین برای انتقال آب و گاز در سراسر شهرها استفاده می شود. آن ها همچنین در ساخت و ساز برای محافظت از سیم های برق استفاده می شوند.
آنچه در این مقاله خواهید خواند:
- تاریخچه لوله بدون درز
- انواع لوله فولادی
- مواد اولیه تولید لوله
- فرآیند تولید لوله بدون درز
- انواع لوله بدون درز
- مشخصات شیمیایی لوله بدون درز
- کاربرد لوله های بدون درز
تاریخچه لوله بدون درز
هزاران سال است که مردم از لوله ها استفاده می کنند. شاید اولین استفاده توسط کشاورزان باستانی بود که آب را از نهرها و رودخانه ها به مزارع خود هدایت می کردند. شواهد باستان شناسی نشان می دهد که چینی ها از اوایل سال 2000 میلادی برای انتقال آب به مکان های مورد نظر از لوله نی استفاده می کردند. لوله های سفالی که توسط تمدن های باستانی دیگر مورد استفاده قرار می گرفت کشف شده است. در طول قرن اول میلادی، اولین لوله های سربی در اروپا ساخته شد. در برخی مناطق گرمسیر کشور از لوله های بامبو برای انتقال آب استفاده می شد. در سال 1652 اولین کارگاه آبی بوستون با استفاده از چوب های توخالی ساخته شد.
توسعه لوله های فولادی جوش داده شده امروزی را می توان از اولایل دهه 1800 جستجو کرد. در سال 1815 ویلیام مرداک یک سیستم چراغ سوزان زغال سنگی اختراع کرد. مرداک برای اینکه کل شهر لندن را با این چراغ ها روشن کند، بشکه های دورانداخته را بهم متصل کرد وی از این خطوط پیوسته برای انتقال گاز زغال سنگ استفاده کرد. هنگامی که سیستم روشنایی وی موفقیت آمیز بود، مرداک باعث شد تقاضای بیشتری برای لوله های بلند فلزی ایجاد شد.
لوله های بدون درز آنهایی هستند که درزجوش ندارند. آن ها ابتدا با سوراخ کردن استوانه ای جامد ساخته شدند. این روش در اواخر دهه 1800 توسعه یافته است. این نوع لوله ها برای قاب دوچرخه بسیار مناسب بودند زیرا دارای دیوارهای نازک، سبک وزن اما مستحکم هستند. در سال 1895 اولین کارخانه تولید لوله های بدون درز ساخته شد. لوله های بدون درز برای انتقال خطوط بنزین و روغن مورد نیاز است. با یافتن ذخایر بزرگ نفت این تقاضا حتی بیشتر می شود.
در اولایل سال 1840، آهنگران می توانستند لوله های بدون درز تولید کنند. از طریق شمش فلزی جامد و گرد، حفره های ایجاد کردند. سپس شمش گرم با فرمدهی به شکل استوانه توخالی در می آید. این روش ناکار آمد بود زیرا حفاری سوراخ مرکز دشوار بود. این منجر به لوله های ناهموار با ضخامت های مختلف شد. در نهایت در سال 1888 به یک روش بهبود یافته حق ثبت اختراع داده شد. در این فرایند ماده جامد صورت گرفته به دور هسته آجر نسوز ریخته شد. هنگامی که خنک شد، آجر برداشته شد و در وسط آن سوراخی ایجاد شد. از آن زمان تکنیک های غلتکی جدید جایگزین این روش ها شد.
تصویر شماره 1 - لوله بدون درز
بیشتر بخوانید: لوله مانیسمان چیست؟
انواع لوله فولادی
لوله های فولادی در دو نوع درزدار و بدون درز وجود دارد که هر دو دارای کاربردهای متفاوتی هستند. لولهای بدون درز به طور معمول وزن کمتر و دیواره نازک تری دارند. که برای تولید دوچرخه و انتقال مایعات کاربرد دارد. لوله های درزدار سنگین تر و مستحکم تر هستند از آن ها برای حمل و نقل گاز، مجزای برق و لوله کشی استفاده می شوند. به طور معمول آنها در مواردی استفاده می شوند که لوله تحت فشار زیادی قرار نگیرند.
برخی از لوله ها را می توان در طول تولید کنترل کرد به عنوان نمونه قطر لوله اغلب بسته به نحوی استفاده تعیین می شود این قطر از لوله های کوچک برای ساخت سوزن های پوستی تا لوله های بزرگ برای انتقال گاز به سراسر شهر استفاده می گردد. ضخامت دیواره لوله نیز قابل کنترل است. اغلب نوع فولاد نیز بر مقاومت و انعطاف پذیری لوله تاثیر می گذارد.
تصویر شماره 2 - تفاوت لوله درزدار و بدون درز
مواد اولیه تولید لوله
مواد اولیه تولید لوله، فولاد است. فولاد در درجه اول از آهن تشکیل شده و فلزات دیگری ممکن است در این آلیاژ وجود داشته باشد که عبارتند از آلومینیوم، منگنز، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم. برخی مواد تکمیل کننده گاهی در طول لوله استفاده می شوند به طور معمول مقدار کمی روغن به لوله های فولادی در انتهای خط تولید وارد می شود. این به محافظت لوله کمک می کند. همچنین از اسیدسولفوریک در یک مرحله تولید برای تمیز کردن لوله استفاده می شود.
فرآیند تولید لوله بدون درز
لوله های فولادی با دو فرآیند مختلف ساخته می شوند. روش تولید کلی برای هر دو فرآیند شامل سه مرحله است.
فولاد خام در مرحله ابتدایی به تغییر شکل و فرم پذیری می پردازد. سپس لوله در یک خط تولید مداوم یا نیمه پیوسته تشکیل می شود و در نهایت لوله برش داده شده و اصلاح می شود تا نیاز مشتری را برآورده کند. در واقع لوله های بدون درز با استفاده از فرآیندی تولید می شود که یک شمش جامد را به شکل استوانه ای گرم قالب می کند و سپس آن را می غلتاند تا کشیده و تو خالی شود از آنجایی که مرکز توخالی به شکل نامنظم است، یک نقطه سوراخ کننده گلوله ای همانطور که رول می شود از وسط به سمت لوله هل داده می شود.
- تولید شمش
فولاد مذاب با ذوب سنگ آهن و کک (ماده ای غنی از کربن که در اثر گرم شدن زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود) در کوره ساخته می شود، سپس فولاد مذاب در قالب های بزرگ و دارای دیواره های ضخیم ریخته می شود و در آنجا خنک میگردد.
به منظور تشکیل محصولات مسطح مانند صفحات و ورق ها، یا محصولات فولادی طویل، شمش های گداخته شده را بیت فشارهای غلتکی بزرگ قرار داده تا تغییر شکل یابند.
- تولید بلوم و اسلب
برای تولید بلوم، شمش از طریق یک جفت غلتک استیل شیار دار که روی هم قرار گرفته اند عبور داده می شود. به این نوع غلتک ها آسیاب دو بلند می گویند. در برخی موارد از سه غلتک نیز استفاده می شود. غلتک ها به گونه ای سوار شدند که شیارهای آنها با هم منطبق و در جهت مخالف حرکت می کنند. این عمل باعث فشرده سازی فولاد و تبدیل به قطعات نازک و طولانی کشیده می شود. این روند تکرار می شود تا زمانی که فولاد به شکل دلخواه برسد. طی این فرآیند، ماشین آلاتی به نام دستکاری کننده فولاد وجود دارد تا هر دو طرف محصول را به طور مساوی پردازش شود.
بلوم ها قبل از اینکه به لوله تبدیل شوند بیشتر پردازش می شوند. بلوم ها با قرار گرفتن در دستگاه های نورد باریک و طولانی می شوند و به شمش تبدیل می گردد. سپس برش هایی توسط دستگاه معروف به قیچی پرواز انجام می شوند. این بیلت ها روی هم قرار گرفته و در نهایت به لوله های یکپارچه تبدیل می شود.
- و در نهایت لوله های بدون درز و درزدار طبق فرآیند های مد نظر تولید می گردد.
کلیپ شماره 1 - خط تولید لوله بدون درز
بیشتر بخوانید: محاسبه وزن لوله
انواع لوله بدون درز
تنوع در لوله های بدون درز بسیار زیاد است از این رو به چند مورد از آن می توانیم اشاره نماییم:
- لوله های بدون درز از جنس فولاد معمولی یا کربن استیل
- لوله بدون درز از جنس فولاد آلیاژِ همانند استنلس استیل
- لوله بدون درز مسی (عموما آلیاژ مس و نیکل)
- لوله های بدون درز HDPE
- لوله بدون درز CPVC
- لوله های پلی اتیلن
مشخصات شیمیایی لوله بدون درز
در جدول زیر چند نمونه آنالیز شیمیایی لوله های بدون درز رایج را مشاهده می کنید.
ردیف |
جنس فولاد |
گرید فولاد |
درصد کربن |
درصد منگنز |
درصد فسفر |
درصد گوگرد |
درصد سیلیسیم |
دیگر عناصر آلیاژی |
1 |
A53 |
A |
0.25 |
0.95 |
0.05 |
0.045 |
- |
- |
2 |
A53 |
B |
0.3 |
1.2 |
0.05 |
0.045 |
- |
- |
3 |
A106 |
A |
0.25 |
0.27 |
0.035 |
0.035 |
0.1 |
مس- نیکل-کرم-مولیبدن |
4 |
A106 |
B |
0.3 |
0.29 |
0.035 |
0.035 |
0.1 |
مس- نیکل-کرم-مولیبدن |
5 |
A106 |
C |
0.35 |
0.29 |
0.035 |
0.35 |
0.1 |
مس- نیکل-کرم-مولیبدن |
6 |
API5L |
X52 (1) |
0.16 |
1.65 |
0.20 |
0.01 |
0.45 |
وانادیم-نیوبیوم-تیتانیوم |
7 |
API5L |
X70 |
0.17 |
1.75 |
0.20 |
0.01 |
0.45 |
وانادیم-نیوبیوم-تیتانیوم |
8 |
A333 |
1 |
0.3 |
0.4 |
0.025 |
0.025 |
- |
- |
9 |
A333 |
6 |
0.3 |
0.29 |
0.025 |
0.025 |
0.1 |
مس- نیکل-کرم-مولیبدن |
بیشتر بخوانید: انواع اتصالات لوله فولادی
کاربرد لوله های بدون درز
عمده کاربرد لوله های بدون درز شامل موارد ذیل می باشد:
- جهت انتقال آب و سیالات
- پتروشیمی ها و پالایشگاه ها
- تاسیسات صنعتی کارخانه های تولیدی
- صنایع دارویی، صنایع رنگ، صنایع روغن کاری
- خطوط لوله، خطوط آبرسانی فشار قوی، خطوط انتقال