لوله درزدار (Welded Pipe)
این لوله ها در واقع نوعی از لوله ها هستند که با جوش دادن لبه های ورق های مستطیل شکل، خم کردن و شکل دهی به آن ها ساخته می شوند. عرض هر ورق مستطیل که این لوله ها از آن ساخته می شوند در اصل همان محیط خارجی لوله است که می توان برای محاسبه قطر داخلی یا خارجی از آن استفاده کرد.
اتصال دو لبه لوله به دو روش مقاومت الکتریکی (ERW) و ذوبی الکتریکی (EFW) انجام می شود. در واقع جریان الکتریکی با فرکانس بالا بین دو لبه مستطیل فولادی اعمال شده و سبب می شود دو لبه ذوب و به خوبی با یکدیگر ترکیب شوند.
تکنیک های تولید لوله درزدار در طی سال ها تغییرات زیادی کرده و بهبود یافته است؛ اما مهم ترین پیشرفت، جایگزینی جریان های فرکانس بالا برای جوش دادن دو لبه لوله است. قبل از دهه 1970 میلادی برای ساخت این نوع لوله از جریان هایی با فرکانس کم استفاده می شد که درزهای ساخته شده با این جریان بسیار ضعیف و مستعد خوردگی بودند.
لوله‌های بدون درز (Seamless Pipe)
ساخت لوله بدون درز با یک استوانه فولادی به نام شمش آغاز می شود. شمش را گرم کرده و در همان حالی که دمایش بالاست در میان آن سوراخی ایجاد می کنیم (شمای اولیه لوله). مرحله بعد چرخش و کشش در این شمش توخالی است؛ شمش آنقدر نورد و کشیده می شود تا طول، قطر و ضخامت دیواره ی آن مطابق با ابعاد لوله مد نظرمان شود.
اغلب لوله های بدون درز بعد از ساخت نیاز به عملیات حرارتی دارند، پس در مورد ویژگی های لوله بدون درزی که در نظر دارید مطالعه دقیق لازم است تا بدانید نیاز به انجام عملیات حرارتی در آخر کار دارد یا خیر.
لوله های بدون درز برای بسیاری از مصارف نیازمند به فشار و درجه حرارت بالا، همانند صنایع نفت و گاز، تولید برق و داروسازی مورداستفاده قرار می گیرند.
حال که با تفاوت های این دو نوع لوله از جهت ساخت آشنا شدیم به بررسی برخی ویژگی ها و ذکر تفاوت های آن ها در موقعیت هایی که می توانند استفاده شوند، می پردازیم.
تفاوت های لوله درزدار و بدون درز
ابعاد
تولیدکنندگان هر دو نوع لوله طیف گسترده ای از اندازه های استاندارد برای شاخه های مختلف صنعت ارائه می دهند؛ اما برای تولیدات تکی و سفارشی لوله های درزدار با توجه به ضخامت دیواره خواست مشتری، می توان لوله ها را در اندازه دقیق ساخته و از آن ها استفاده کرد. این در حالی است که لوله های بدون درز برای شرایط سفارشی مناسب نیستند زیرا باید قالب های جدیدی برای ساخت آن ها تهیه کرد و این مسئله سبب اتلاف منابع و هزینه ها می شود. همچنین لازم به ذکر است که ساخت لوله های بدون درز با ضخامت دیواره کمتر از 3 میلی متر امکان پذیر نیست.
مقرون به صرفه بودن
وقتی این مسئله مطرح می شود مزایای لوله های بدون درز برای قطرهای خارجی کوچک تا متوسط با ضخامت دیواره بالا واضح است، اما لوله های درزدار برای قطرهای خارجی کوچک، متوسط و همچنین بزرگ با ضخامت دیواره بین 2 تا 70 میلی متر مزیت بیشتری دارند.
همان طور که پیش تر ذکر شد در تولید لوله های درزدار از صفحات فولادی یا کویل های جداگانه استفاده می شود که حداقل نسبت قطر خارج به ضخامت دیواره 10 به 1 است. این خاصیت می تواند موقعیت های بسیار گسترده ای ارائه دهد و مقرون به صرفه تر باشد.
دسترسی
برای ساخت لوله ها بدون درز یا نورد گرم تعداد محدودی آلیاژ در دسترس است این در حالی است که کمبود صفحات و کویل های استیل مورداستفاده برای لوله های درزدار در انواع گوناگون مطرح نیست.
تلرانس
تلرانس ضخامت دیواره از 12.5 درصد برای لوله های بدون درز، اساساً در استانداردهای ASTM A999 یا EN ISO 1127 T2 مشخص شده است. با این حال اختلاف ضخامت دیواره ناشی از فرایند تولید، ممکن است به یک گریز از مرکز احتمالی یعنی انحراف از تناسب و تقارن درون لوله منجر شود.
تحمل ضخامت دیواره لوله های درزدار نیز در ASTM A999 و EN ISO 1127 T2 تعریف می شود؛ اما در این لوله ها ضخامت ورقه های فولادی در کل بدنه یکسان است که مزیت بسیار خوبی است و از هرگونه بی قاعدگی از اندازه های موردنظر جلوگیری می کند.
طول و مقادیر تولید لوله
لوله های درزدار معمولاً در دو اندازه ی 6 و 12 متر تولید می شوند. ساخت لوله های بدون درز در مقادیر کم ممکن نیست، اما برای لوله های ساخته شده از ورق های جداگانه که به آن ها لوله درزدار می گوییم این امکان فراهم است.
مقاومت در برابر خوردگی
دیدگاه غالب این است که لوله های درزدار در قسمت درز طولی خود دچار خوردگی و کاهش مقاومت هستند؛ اما لازم به ذکر است که امروزه این لوله ها دقیقاً باکیفیت لوله های بدون درز ساخته می شوند. همچنین تولید این لوله ها همراه با فناوری های پیشرفته آزمایش (برای مثال عیب یابی با اشعه X دیجیتال) همراه است. در این روش ساخت مقاومت در منطقه جوش با استفاده از مواد جوشکاری آلیاژی مستحکم تر ثابت نگه داشته می شود.
جوشکاری در مقطع لوله ها اعم از درزدار یا بدون درز باید باکیفیت و دقت بالایی همراه بوده و پارامترهای خاصی در نظر گرفته شود.
تصمیم گیری
تصمیم گیری در رابطه با استفاده از لوله درزدار یا بدون درز در موقعیت خاص باید با توجه به نکاتی که گفته شد و بررسی کارشناسانه متخصصان صورت گیرد. در اینجا تنها برای جمع بندی مطالبی که گفته شد، اختصاراً به نقاط مثبت هر یک از این دو نوع لوله می پردازیم.
فواید لوله درزدار
- لوله های درزدار معمولاً نسبت به معادل های بدون درز مقرون به صرفه تر هستند.
- قبل از تولید نهایی می توان سطح داخلی لوله های درزدار را بررسی کرد که این امکان بدون وجود درز مقدور نیست.
- لوله های درزدار راحت تر از لوله های بدون درز تهیه و در دسترس هستند. مدت زمان طولانی موردنیاز برای ساخت لوله بدون درز سبب ایجاد مشکل و گاهاً نوسان قیمت نیز میشود.
- لوله های درزدار می توانند در هر اندازه و ابعادی تولید شوند.
فواید لوله های بدون درز
- مهم ترین مزیت این لوله ها فاقد درز جوشکاری بودنشان است. درز جوش داده شده به عنوان یک نقطه ضعف، در برابر خرابی و خوردگی آسیب پذیر است. البته همان طور که ذکر کردیم این ایراد برای لوله های درزدار با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی تا حد بسیار زیادی بهبود یافته و قابل چشم پوشی است.
- لوله های بدون درز مقطع گردتری نسبت به لوله های درزدار دارند.
- لوله های بدون درز آرامش خاطر بابت عدم وجود درزهای ضعیف در طول لوله را فراهم می کنند. اگرچه هیچ مشکلی در مورد درز لوله های درزدار توسط تولیدکنندگان معتبر وجود ندارد، اما لوله های بدون درز از این احتمال هرچند ناچیز جلوگیری می کنند (با مورد اول متفاوت است. در اینجا منظور از هم گسیختن درز طولی لوله جدای از خوردگی و تنها به سبب جوشکاری ضعیف است).