steam less pipe
ابعاد لوله

 لوله ها به طور عموم با طول ٦و١٢ متر ساخته مي شوند.

از نظر قطر, لوله ها داراي سه پارامتر ضخامت(wall thickness)، قطر داخلي يا قطر آبدهي (ID) و قطر خارجي (OD) مي باشند.

نامگذاري قطر داخلي لوله آنچنان مهم نيست و براي معرفي لوله از اندازه اسمي(NPS(Nominal pipe size و ضخامت لوله استفاده مي شود.

 

ضخامت

 در استاندارد API ضخامت لوله به سه دسته  XXS,  XS,  Std تقسيم مي شوند که تمامي لوله ها با هر ضخامتي در يکي از اين سه دسته قرار مي گيرند.

 

Std : Standard weight                                                             t ≤ 0.375  inch

 

XS : Extra  Strong                                                                    t ≤ 0.500  inch

 

XS : Double Extra Strong                                                        t ≤ 1.000  inch

 

 

 به جهت اينکه بتوان لوله ها را در دسته بندي بهتر و کوچکتري جاي داد و نيز اينکه در ساخت لوله و همينطور استاندارد ضخامت آن بتوان خدمات بهتري را به مشتري ها ارائه کرد، از يک دسته بندي جديد استفاده شد که در آن کليه ضخامت ها در ١١ دسته تقسيم بندي مي شود. اين تقسيم بندي جديد و مفيد توسط ASTM انجام شد. گروهاي ضخامتي نامبرده شده را Schedule گويند که شامل گروه هاي زير است.

 

SCH.

 5 , 10 ,  20 ,  30 ,  40 ,  60 ,  80  ,  100 ,  120 ,  140  , 160

 هر چه اين اعداد بيشتر شوند نشان دهنده بالاتر بودن ضخامت يا گوشت لوله است البته ذکر اين نکته ضروري است که sch 5 فقط براي فولادهاي ضد زنگ بکار مي رود.

 

اندازه اسمي NPS

اين اندازه نه قطر خارجي لوله و نه قطر داخلي لوله و نه متوسط مي باشد اما براي لوله هاي با قطر بالاتر از”12 (از “14 به بعد) اندازه اسمي با قطر خارجي يکي مي شود.

 

قطر لوله ها در اندازه هاي زير موجود مي باشند:

 

1/8 , 1/4 ,3/8 ,1/2 , 3/4 ,1 , 1 ¼ , 1 ½ , 2 , 2 ½ ,3 , 3 ½ , 4 , 5 , 6 , 8 , 10 , 12 , 14 , 16 ,

18 , 20 , 22 , 24 , 26 , 26 , 28 , 30 , 32 , 34 , 36 , 38 , 40 , 42 , 44 , 46 , 48 , 52 , 56 , 60

 68 , 72 , 76 , 80 , 64

 

براي مثال در لوله “6 ابعاد به شرح زير مي باشند:

 

        NPS : 6″                             OD = 6.025

 

        NPS : 12″                           OD = 12.750

 

بايد توجه داشت که براي يک اندازه لوله ضخامت هاي متفاوتي موجود مي باشد که در اينصورت با افرايش ضخامت قطر داخلي يا آبدهي لوله کوچکتر مي شود زيرا همواره در يک اندازه اسمي قطر خارجي لوله ثابت است.

 

در اندازه هاي استاندارد ذکر شده در بالا سه دسته بندي وجود دارد:

  1. common order:  لوله هائي که در هر کارخانه اي توليد مي شود: آنهائي که sch دارند.
  2. regular  order:  مابقي لوله ها جزء اين دسته هستند و قيمت بالاتري نيز دارند : در جداول بدون sch هستند.
  3. special order:  سفارشات خاص براي استفاده هاي خاص :  در جداول نيستند.

 

جنس لوله (Material)

   لوله ها مي توانند داراي جنس هاي متفاوتي از قبيل فولاد، مس، نيکل، آلومينيوم و…  باشند ولي از لحاظ دسته بندي، لوله هاي فولادي به چهار دسته تقسيم مي شوند.

بطور کلي فولاد به ترکيب آهن (Fe) و کربن(C) گويند که داراي ناخالصي هاي فسفر(p) و گوگرد(S) و… و نيز در صورت نياز داراي آلياژهاي خاصي مي باشد.

 

کد رنگ برای جنس لوله ها

لوله هاي فولاد کربني ساده (CS.(Carbon steel

مطابق تعريف به فولاد در صورتي کربني ساده گويند که ميزاني براي عناصر آلياژي همچون AL  و B و Cr و Co Mo و Ni و Ti و W و V و Zr ذکر شده باشند.

 

      Cu ≤0.6                                          Si≤ 0.6                                         Mn≤ 1.65

 

در کليه فولادهاي کربني مقدار کمي از عناصر مطلوب باقيمانده يافت مي شوند. اين عناصر عبارتند از:Cu, Ni , Mo, Cr و  غيره. اين عناصر، جزئي هستند و معمولا ذکر نمي شوند. اين فولادها در سرويس هاي معمولي کار برد دارد.

 

فولادهاي کربني آرام يا کشته يا اکسيژن زدائي شده (K.C.S(Killed carbon steel) or  L.C.T.S (low Temperature carbon steel

اگر فولاد کربني کاملا اکسيژن زدائي شده باشد، در اين صورت قابليت کار در دماي پائين را داشته و به همين دليل به آن فولاد K.c.s گويند و در سرويس هاي سرد کاربرد دارد.

 

فولادهاي آلياژي (A.S.(Alloy steel

حال اگر ميزان عناصر موجود به صورت زير تغيير کند:

 

Cu ≥ 0.6                              Si ≥ 0.6                           Mn ≥ 1.65

 

و نيز جهت بهبود خواص فولاد، عناصر آلياژي به آن اضافه شود، به اين فولاد آلياژي گويند، که داراي استحکامي بالاتر و خواصي مطلوب که مورد نظر باشد خواهد بود، که در سرويس هاي نيازمند به استحکام بالاتر استفاده مي شود

فولاد ضد زنگ (S.S.(stainless  steel   

عنصر کرم اساس افزايش مقاومت به خوردگي است. کرم در اندازه هاي کم (0.1%) نيز فولاد را به خوردگي مقاوم مي کند ولي در مقادير بالاي ١١% اين اثر بسيار شديد بوده و مي توان فولاد را ضد زنگ ناميد.

البته نکته مهم اين است که در صد کربن بايد حتما از مقدار مشخص کمتر باشد در غير اينصورت بالا بودن ميزان کرم نمي تواند ضد زنگ بودن فولاد را تضمين کند. (توضيح دليل متالوژيکي ) اين ميزان کربن حداکثر برابر 0.008% مي باشد و هر چه کمتر باشد اثر مقاومت به خوردگي بالاتري دارد.

اين لوله ها در سرويس هاي خورنده اسيدي و در دماي بالا کاربرد دارند.

 

رنگ لوله ها color codes

براي شناسائي لوله ها در ظاهر از رنگهاي خاصي استفاده مي شود.

 براي مثال:

کد رنگ برای ضخامت لوله ها

لوله هاي گالوانيزه و مس _ نيکل هم بدون رنگ مي باشند که اين لوله ها با قطرهاي پائين براي سرويس آب و Utility استفاده مي شود.

 

 روشهاي ساخت لوله و اتصالات

لوله ها از لحاظ شکل ظاهري توليد به دو دسته , لوله هاي با درز (Seam Weld) و بدون درز (Seamless) دسته بندي مي کنند که بطور مسلم طريقه ساخت آن مشکل تر و داراي هزينه بالاتري خواهد بود و از طرفي به دليل عدم وجود درز جوش، داراي استحکام بالاتر و بيشتري نسبت به ابعاد يکسان با لوله با درز خواهد بود.

 

 لوله هاي با درز (Seam Weld)

  بطور کلي اين لوله ها از لوله کردن ورق هاي با ابعاد و ضخامت هاي مختلف و در نهايت درز آن به روش هاي مختلف جوشکاری توليد مي شوند. اين لوله ها عموما در قطرهاي بالا موجود مي باشند.        

 

 لوله هاي جوشکاري شده به روش مقاومتي (Electrical Resistance Welded Pipe)

در اين روش ورق مورد نظر در ايستگاه هاي مختلف خط نورد از عرض ورق خم شده تا در نهايت به يک لوله با درز باز تبديل مي شود در اين حالت درز لوله که در بالا قرار گرفته است توسط روش ERWP جوشکاري مي شود. به اين ترتيب که درز توسط يک سيم پيچ فرکانس بالا بشدت گرم شده و توسط نيروي غلتکها در يکديگر فرو رفته و باعث ايجاد يک خط جوش منظم خواهد شد. اين پروسه بصورت اتوماتيک و پيوسته انجام شده و سپس لوله ها برش خورده و لبه هاي آنها آماده سازي مي شود. در انتهاي خط توليد نزديک تيغه الماسه سطح زير جوش را پرداخت مي کنند. قطر اين لوله نسبتي از عرض ورق مي باشد.

 

 لوله هاي با درز مارپيچ (Spiral  Pipe)  

براي ساخت اين نوع لوله ها ، ورق را از طول به صورت مارپيچ خم کرده و درز لوله را جوش مي دهند. در حقيقت خط جوش اين لوله ها مارپيچي است و در نتيجه نسبت به لوله هاي با درز جوش مستقيم طول بيشتري دارد و به همين دليل مي تواند داراي عيوب جوشي بيشتري باشد. اما به دليل عدم تاثير عرض ورق در قطر لوله مي توان از ورقهاي با عرض کم لوله هاي با قطر بالا توليد نمود.

اين لوله ها داراي خواص زير هستند (نسبت به لوله هاي با درز مستقيم):

 

١- استحکام بالاتري داشته چرا که تنش وارده روي يک درز جوش مايل وارد مي شود.

٢- با ورق هاي کم عرض مي توان قطرهاي بزرگ را بوجود آورد.

٣- چون طول جوش بيشتري دارد ضريب ساخت آن 0.85 مي باشد (در لوله هاي با درز مستقيم ضريب ١ است)

٤- در هنگام نصب لوله بر روي ساپورت ها بدليل ثابت بودن فاصله ساپورت ها خط جوش مارپيچي مشکل ساز مي شود.

 

روش جوشکاري زير پودري SAW

 در اين روش خط جوش به روش SAW جوشکاري شده و به همين دليل اين عمل در قسمت فوقاني لوله و بصورت تخت انجام مي شود . در انتهاي خط توليد نيز گرده جوش پرداخت مي شود.

 

 فرآيند توليد پيوسته (Continuous Welded Pipe)          

اگر پس از توليد ورق (که توسط نورد و در دماي بالا انجام مي شود) در دماي بالا بطور پيوسته و ممتد ورق گرد شده و فشار توسط غلتکها به آن وارد شود لبه ورق به هم متصل شده و لوله پديد مي آيد.

 

فرآيند توليد کوره اي توسط جوش لب به لب (Furnace Butt-weld)               

در اين حالت لوله قبل از رسيدن به مرحله فشردن توسط غلتک وارد يک کوره شده (به دليل پائين بودن حرارت لوله ) و به نقطه خميري (Sinter) مي رسد . البته در اين حالت براي جلوگيري از ايجاد تنش پسماند کل لوله را گرم مي کنند ولي لبه هاي مورد نظر را به حد خميري مي رسانند.

تفاوت اين روش با روش پيوسته در اين است که مي توان پس از سرد شدن کامل قطعه آنرا دوباره گرم کرد.

 

 لوله هاي بدون درز (Seam less )

اين لوله ها از يک قطعه فولادي به صورت يک تکه ساخته مي شوند و بدليل نداشتن درز جوش استحکام بالاتري داشته و در قطرهاي پائين موجود مي باشند. چرا که ساخت لوله هاي با قطر بالا به صورت بي درز بسيار مشکل و نياز به هزينه بالائي دارد.

در ايران براي اولين بار اين لوله توسط يک شرکت آلماني در نورد لوله اهواز در دو مرحله خشن کاري (Rough) و ظريف کاري (Finishing) ساخته شد. در مرحله اول لوله شکل اوليه را گرفته و در مرحله دوم به کيفيت سطحي و دقت ابعادي مورد نظر خواهد رسيد. اين لوله ها در ايران به نام لوله هاي „ مانسمان „ هم ناميده مي شوند که از نام آلماني سازنده مشتق شده است.

اما براي ساخت اتصالات (Fitting) که بدون درز هستند از روش هاي متفاوتي استفاده مي شود.

 استفاده از مندرل

يکي از روشهاي ساخت زانوئي (Elbow) مي باشد که در اين روش يک سنبه يا مندرل به همراه يک لوله وارد يک قالب شده و زانوئي توليد مي شود. اين شکل دهي در دماي بالاست و اگر دما در تمام قسمتها يکي باشد ممکن است به دليل شکل خاص زانوئي تغييرات ضخامتي داشته باشيم، به همين دليل بايد آنرا بصورت موضعي گرم کرد. در اين روش تا اندازه “٢٤ را مي توان توليد کرد ولي در کل روش زياد جالبي نيست.

 

آهنگري(Forging)        

با استفاده از يک قالب فنري و دو سنبه در طرفين و کوبش دو سنبه در درون قالب که شکل زانو ئي در درون آن تعبيه شده است زانوئي مورد نظر بدست مي آيد . يکي از بهترين روش هاي توليد مي باشد چرا که در آهنگري قطعه اي يکنواخت وبا استحکام بالا بدست مي آيد.

 

 ريخته گري دقيق  (Investment Casting)

ابتدا شکل دقيق قطعه را در داخل قالب گچي ايجاد کرده و موم مذاب را در آن مي ريزيم تا شکل مدل مومي کامل شود، سپس اين مدل مومي را در يک قالب ماسه اي قالبگيري کرده و آنرا گرم مي کنيم تا موم مذاب خارج شود، سپس عمليات ريخته گري را انجام مي دهيم.

 

تزريق در  قالب فلزي(Die  Casting )

اين روش همانند روش قبلي مي باشد با اين تفاوت که مواد مذاب با فشار، در قالب تزريق شده و شکل قطعه را بوجود مي آورد. براي قطعات کوچک تا قطر حداکثر “٨ بکار مي رود.

 

 آهنگري همراه با جوشکاري

همانند روش آهنگري است، با اين تفاوت که به دليل بالا بودن ابعاد به پرس هاي سنگين نيازمنديم و باز به همان دليل امکان عدم اتصال کامل در لبه ها وجود دارد که بايد درز قالب يا اتصال را جوشکاري کرد.

  • در تمامي روش هاي بالا بايد توجه کرد که گرده جوش در نهايت تحت عمليات نهائي پرداخت قرار  گيرد.
  • ذکر اين نکته ضروري است که لوله هاي بي درز حداکثر تا قطر ١٦_١٢ اينچ توليد مي شوندو لوله هاي با درز از حداقل قطر ١٦_١٢ اينچ به بالا توليد مي شوند. البته بايد توجه داشت که در کشور کره لوله بي درز تا قطر ٤٢ اينچ هم گزارش شده است.

 

تولید لوله به روش فورج
تولید لوله به روش فورج

استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *