انواع لوله فولادی و صنعتی | کاربرد و جنس

انواع لوله فلزی یا فولادی یکی از مهمترین مصالح ساختمانی به شمار میروند. انواع لوله های ساختمانی هر چند به منظور تحمل بارهای کششی و خمشی و یا تحمل تنش های حاصل از زلزله و طوفان موثر نیستند، اما آنها نقش مهمی در برطرف کردن احتیاجات ما از یک ساختمان برعهده دارند.

از طرف دیگر، یکی از کاربردهای فولاد در صنایع لوله سازی است. انواع لوله های فولادی بسیار متنوع هستند؛ به همین دلیل است که در بسیاری از صنایع، از صنعت نفت و گاز گرفته تا فاضلاب با توجه به نوع پروژه و اندازه های مختلف، لوله مورد نظر انتخاب می شود. در حقیقت پیدا کردن صنعتی که بتوان از لوله فولادی در برخی از ظرفیت های آن استفاده نکرد، تقریبا غیرممکن است. در ابتدا با روش ساخت لوله های فولادی به‌ طور کلی آشنا می‌شویم.

*** فرآیند تولید لوله فولادی

لوله‌های فولادی با ۲ فرآیند متفاوت ساخته می‌شوند. تولید های درز دار و تولید لوله های بدون درز . توجه داشته باشید که به لوله بدون درز لوله مانیسمان نیز گفته میشود. روش کلی تولید برای هر ۲ فرآیند شامل ۲مرحله اصلی می‌شود.

اگر تولید لوله بدون درز باشد، ابتدا شمش مورد نظر با ابعاد مورد نیاز خود، برای شکل دهی روی خطوط تولید پیوسته یا نیمه پیوسته قرار میگیرد تا لوله مورد نظر شکل داده شده و به وجود آید. خیلی از افراد به دنبال جدول استاندارد لوله های فولادی بدون درز هستند، که میتوانند از آن به عنوان راهنمایی در انتخاب درست نوع لوله کمک بگیرند.

اما اگر لوله درز دار باشد، بایستی ورق فولادی را خم کرد و دو لبه آن را به یکدیگر رساند. سپس لبه ها به یکدیگر جوش داده میشوند و لوله درز دار بوجود می آید. در نهایت با توجه به نیاز مشتری، لوله ها برش داده شده و به صورت اصلاح شده در بازار عرضه می‌شوند.

*** انواع لوله و اتصالات در تاسیسات

انواع لوله و اتصالات در تاسیسات یک ساختمان را میتوان از دیدگاه‌های مختلفی تقسیم کرد. کاربرد، جنس و نحوه اتصال از مهمترین پارمترهای تقسیم بندی بشمار می آیند. از لحاظ کاربرد برای انواع لوله و اتصالات در تاسیسات میتوان کاربرد انتقال گاز، آب و فاضلاب را نام برد. در ضمن هر یک از کاربردهای فوق دارای دسته بندی دیگری هم هستد که به ساختار و جنس این لوله ها برمیگردد.

به عنوان مثال لوله و اتصالاتی که برای انتقال آب بکار میروند، به صورت لوله آهنی گالوانیزه، لوله پلاستیکی تک لایه و لوله پلاستیکی پنج لایه در بازار وجود دارند. به این لوله ها، لوله های آبرسانی نیز گفته میشود.

در حالی که انواع لوله و اتصالات برای انتقال فاضلاب میتواند پلیکا، پوش فیت، پلی اتیلن و اتصالات چدنی باشد. یکی از مهمترین انواع لوله های تاسیساتی، لوله های فاضلاب هستند.

اما یکی از مهمترین انواع لوله و اتصالات، لوله های مربوط به انتقال گاز هستند که در دو نوع ۱٫ توکار از جنس فولادی و به صورت مانیسمان یا API و ۲٫ روکار که به صورت درزدار تولید میشود.

*** انواع جنس لوله های فولادی در صنایع مختلف

۱- فولاد کربنی

می دانیم که فولاد با افزودن کربن به آهن که خود به تنهایی ماده ضعیفی است، ساخته می‌شود. کربن مهمترین افزودنی به مواد آهنی است، اما برای رسیدن به خواص مطلوب تر باید مواد دیگری نیز به آن اضافه شود. طبق اعلام موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، فولاد کربنی، فولادی است که دارای ۲٫۱ درصد کربن باشد. در این تعریف کمترین مقدار برای عناصر آلیاژی در نظر گرفته نشده است؛ اما بیشترین مقدار برای این عناصر مانند منگنز ۱٫۶۵ درصد، سیلیکون ۰٫۶ درصد و مس ۰٫۶ درصد تعیین شده است.
با توجه به مقاومت بالا و سهولت در کاربری این نوع لوله‌ فولادی، شاهد استفاده گسترده از آن‌ها در صنایع مختلف هستیم. به دلیل استفاده کمتر از عناصر آلیاژی در این نوع لوله فولادی، قیمت آن‌ها نیز ارزان تر خواهد بود و این کمبود عناصر آلیاژی نیز منجر به کاهش تحمل تنش در این لوله‌ها می‌شود که در نتیجه در انتقال سیالات پر فشار، از این لوله فولادی استفاده نمی شود.

۲-  فولاد آلیاژی

فولاد آلیاژی فولادی است که دارای مقادیر مشخصی از عناصر آلیاژی باشد. این عناصر آلیاژی مقاومت فولاد را افزایش می‌دهند. نیکل، کروم، مولیبدن، منگنز و مس از جمله مهمترین عناصر آلیاژی در تولید این نوع فولاد‌ها هستند. در صنایع مختلف ترکیب‌های متفاوتی از فولادهای آلیاژی با توجه به کاربرد هر کدام از آنها وجود دارد. در صنعت لوله‌سازی از فولاد با ترکیب آلیاژی بالا برای ساخت لوله فولادی تحت فشار و دمای بالا استفاده می‌شود.
لوله‌ فولادی آلیاژی به دلیل درجه سختی بالا در صنایع نفت، گاز و برق کاربرد فراوانی دارند. با توجه به اینکه افزودن برخی از عناصر آلیاژی باعث حفاظت در برابر خوردگی لوله فولادی می‌شود، پس از آنها برای انتقال مواد خورنده نیز استفاده می‌شود.

۳- فولاد زنگ نزن (Stainless Steel)

برای ساخت فولاد زنگ نزن، ترکیب ثابتی از کربن و آهن وجود ندارد. در حقیقت به فولاد مقاوم در برابر اکسیداسیون فولاد زنگ نزن می‌گویند. کروم، منگنز، نیکل و مولیبدن از عناصر اصلی این نوع فولاد‌ها هستند. این عناصر پس از اکسیداسیون یک لایه بر روی فولاد تشکیل می‌دهند تا از زنگ زدن آن جلوگیری کنند.

لوله فولادی زنگ نزن در صنایعی که خوردگی اهمیت بیشتری دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع لوله فولادی برای تحمل تنش ‌های بالا مناسب نیستند، مگر اینکه عملیات حرارتی مناسبی روی آنها انجام گیرد. لوله فولادی زنگ نزن به دلیل زیبایی ظاهری و درخشندگی که دارند، بیشتر در معرض دید عموم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۴- فولاد ابزار

هر فولادی که برای شکل‌دهی و ساخت فولادهای دیگر به‌کار برود، فولاد ابزار می‌نامیم. این نوع فولاد ضمن این که باید سختی و استحکام بالایی داشته باشد، در برابر خوردگی و سایش نیز باید مقاوم باشد. همچنین باید در دماهای بالا تغییر شکل ندهند و شکل لبه‌های برشی خود را حفظ کنند. برای رسیدن به این ویژگی ها، این نوع فولاد از ترکیب بالایی از عناصر آلیاژی ساخته شده است و چندین مرحله عملیات حرارتی روی آن انجام شده است.
اما لوله فولادی از جنس فولاد‌های ابزار به دلیل هزینه زیاد ناشی از ترکیب آلیاژی بالای آن و همچنین سخت بودن فرم دادن آن، برای تولید نیست.
در نهایت می‌توان گفت که ارزان ترین و ساده ترین راه برای تولید لوله فولادی، استفاده از فولاد کم آلیاژ و نرم است که می‌توان با انجام عملیات حرارتی مناسب آن را به سختی مناسب رساند.