معرفی لوله اسپیرال و انواع آن

لوله اسپیرال یا لوله درزجوش مارپیچی، نوعی لوله فولادی است که توسط فرایند نورد پیوسته تولید میشود و کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد. در فرایند تولید لوله اسپیرال، ورق فولادی با عرض کم به شکل مارپیچی در آمده و به یکدیگر جوش داده میشوند. استاندارد ساخت لولههای اسپیرال برای استفاده در مصارف آبی AWWA C200 و برای مصرف در صنعت نفت و گاز API 5L، IPS MPI190، و PLD III هستند. این نوع لوله به دلیل درز مارپیچی استحکام بیشتری نسبت به لوله درزجوش مستقیم دارد و احتمال آسیب دیدن آن کمتر است. بر خلاف سطح خارجی این لوله که دارای درز جوشکاری است، سطح داخلی آن صاف و یکنواخت بوده و آن را برای انتقال سیالات مناسب میسازد. در این مقاله به بررسی روشهای تولید و معرفی انواع لوله اسپیرال میپردازیم.
روش تولید لوله اسپیرال
فرایند تولید لوله درز جوش اسپیرال طی چند مرحله انجام میگیرد. ابتدا باید ورق فولادی آماده سازی شود. منظور از آماده سازی تمیز کردن سطح ورق فولادی از هر گونه آلودگی، زنگ زدگی، روغن و ... است تا جوشکاری با بهترین کیفیت انجام شود. بعد از این مرحله فرم دهی ورق صورت میگیرد و ورقهای فولادی با سرعت و زاویه کنترل شده به دور یک غلتک پیچیده میشوند تا شکل مارپیچی به خود بگیرد. سپس ورقهای فرم داده شده به وسیله انواع مختلف روشهای جوشکاری، جوش داده میشوند و به شکل لوله در میآیند. در نهایت لوله به طول مورد نیاز برش داده شده و پس از بازرسی نهایی و کنترل کیفیت روانه بازار میگردد.
روشهای تولید لوله اسپیرال میتواند به صورت تک مرحله ای یا دو مرحله ای باشد که در زیر به توضیح هر یک میپردازیم.
ساخت لوله به روش تک مرحله ای
این روش اولین و متداول ترین روش تولید لوله درزجوش مارپیچی در جهان است. در این روش ابتدا سر ورقهای فولادی را به یکدیگر جوش میدهند و سپس لبههای آن را برش داده تا هر گونه ناصافی از بین برود. سپس لبههای ورق خم میشود تا مانع از به وجود آمدن برآمدگی غیر قابل پرس شود. در انتها داخل و خارج ورقی که به شکل لوله فرم دهی شده است به روش جوشکاری زیر پودری (SAW)، جوش داده می شوند. درز داخلی لوله با قرار گرفتن دستگاه در حالت ساعت 6 و درز خارجی آن با قرار گرفتن در موقعیت ساعت 12 جوش داده میشوند. سرعت جوشکاری در این روش حدودا یک الی دو متر بر دقیقه است.
ساخت لوله به روش دو مرحله ای
تولید لوله درز جوش مارپیچی به روش دو مرحله ای تقریبا شبیه روش قبل است و تنها تفاوت آن اضافه شدن مرحله جوشکاری GMAW میباشد. در این روش پس از آماده سازی و شکل دهی ورق، پالس ریشه ساخت به وسیله جوشکاری GMAW به وجود میآید و سپس درز داخلی و خارجی به وسیله جوشکاری پودری جوش داده میشوند. مزیت این روش نسبت به روش تک مرحله ای سرعت بالای آن است. سرعت جوشکاری در این روش 12 متر بر دقیقه است.
انواع لوله اسپیرال بر اساس جنس
یکی از معیارهایی که برای دسته بندی انواع لولههای درزجوش مارپیچی وجود دارد، جنس مواد سازنده این لولهها است. لولههای اسپیرال بر این اساس در دسته بندی متنوعی جای میگیرند. هر یک از انواع ویژگی و کاربردهای خاص خود را دارند و بر اساس نیاز مصرف کننده و پروژه انتخاب میگردند.
لوله اسپیرال فولادی، پلی اتیلن، استیل، آلومینیومی و گالوانیزه از مهم ترین انواع لوله اسپیرال هستند که در ادامه، به بررسی دقیقتر هر یک از آنها خواهیم پرداخت.
لوله اسپیرال فولادی
یکی از پر کاربردترین انواع لوله اسپیرال، لوله اسپیرال فولادی است که به دلیل استحکام بالا، قابلیت تحمل فشار زیاد و قیمت نسبتا مناسب محبوبیت زیادی پیدا کرده است. این لولهها معمولا از فولاد کربنی و فولاد آلیاژی ساخته میشوند که هر کدام ویژگیهای خاص خود را دارند.
لوله درزجوش از جنس فولاد کربنی
لولههای درزجوش فولاد کربنی، از آلیاژ فولاد کربنی ساخته میشوند که شامل آهن و مقدار کمی کربن است. قیمت مناسب، استحکام کافی و قابلیت جوشکاری آسان، سبب استفاده از این لوله در طیف وسیعی از پروژهها گردیده است. لولههای اسپیرال فولاد کربنی، در دو نوع فولاد کربنی معمولی و فولاد کربنی با استحکام بالا تولید میشوند. نوع معمولی بیشتر در شرایط کاری استاندارد و با فشار متوسط کاربرد دارد، در حالی که نوع با استحکام بالا، برای تحمل فشار و تنشهای بیشتر مناسب است. این لولهها در انتقال آب، نفت، گاز، فاضلاب، و همچنین در ساخت سازههای فلزی و پلها به کار میروند. با وجود مزایایی همچون سرعت تولید بالا و کاهش هزینههای تولید، این لولهها در برابر خوردگی و زنگزدگی حساس هستند و به همین دلیل معمولاً با پوششهای محافظ مانند رنگ اپوکسی یا قیر پوشش داده میشوند تا عمر مفید آنها افزایش یابد.
لوله درزجوش مارپیچی از جنس فولاد آلیاژی
لولههای اسپیرال فولاد الیاژی از ترکیب فولاد با عناصر مختلف تشکیل شدهاند که باعث میشود مزایای خاصی را در برابر لولههای دیگر داشته باشند. این آلیاژها میتواند شامل عناصری مانند کروم، نیکل، مس و کبالت باشد که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی، و همچنین باعث بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی لولهها میشود. استفاده از این آلیاژها به طور گسترده در صنایع مختلف برای ساخت لولههای اسپیرال فولاد ضد زنگ انجام میشود. لوله درزجوش مارپیچی ضد زنگ معمولاً از آلیاژهای فولاد زنگ نزن که حاوی حداقل 10.5 درصد کروم هستند، ساخته میشوند.
این لولهها به خاطر خواص فوقالعادهای که دارند، در محیطهای صنعتی و تجاری بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.
لوله فولادی درز جوش گالوانیزه
لولههای فولادی درز جوش گالوانیزه نوعی از لولههای فولاد ضد زنگ هستند که توسط روشی به نام گالوانیزه کردن، سطح داخلی و خارجی آنها با پوششی از جنس روی پوشانده میشود. این روش برای محافظت از لولهها در برابر خوردگی و اکسیداسیون استفاده میشود.
لولههای گالوانیزه به دلیل داشتن این پوشش، در برابر آب دریا و محیطهای شیمیایی مقاومت بالایی دارند و به عنوان یکی از گزینههای مناسب برای انتقال مواد مایع، آب و هوا در نظر گرفته میشوند.
لوله پلی اتیلن اسپیرال
لولههای اسپیرال پلیاتیلن (PE) نوعی لوله پلاستیکی هستند که با استفاده از فرآیند اسپیرالسازی ساخته میشوند. در این فرایند نوارهای پلیاتیلن بهصورت مارپیچ در آمده و به هم متصل شده و لوله پلی اتیلن اسپیرال را تشکیل میدهند. از ویژگیهای برجسته این لوله می توان به انعطافپذیری و قابلیت نصب آسان آنها اشاره نمود. این لولهها همچنین دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و اشعه UV هستند و به همین دلیل به طور گسترده در سیستمهای آبیاری، انتقال آب شرب، سیستمهای فاضلاب و همچنین در صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرند.
از دیگر ویژگیهای لوله اسپیرال پلی اتیلنی، وزن سبک و مقاومت قابل توجه آنهاست که این ویژگی سبب شده تا گزینه مناسبی برای پروژههای عمرانی و زیرساختی به شمار آیند.
لوله اسپیرال استیل
لوله اسپیرال استیل، نوعی از لولههای درزجوش مارپیچی است که در فرایند ساخت آن ، ورقهای استیل به صورت نوارهای پیچخورده شکل میگیرند و این امر به آنها استحکام و انعطافپذیری بیشتری میبخشد. یکی از مزایای لولههای اسپیرال استیل، مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی، حرارت و فشار بالا است که آنها را برای استفاده در محیطهای صنعتی و شیمیایی مناسب میسازد. این لولهها همچنین به راحتی قابل حمل و نصب هستند و به دلیل طراحی خاص خود، میتوانند در انحنای شدید و در فضاهای محدود به کار روند.
لولههای اسپیرال استیل بهطور گسترده در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، و همچنین در پروژههای ساختمانی و زیرساختی استفاده میشوند.
لوله درز جوش آلومینیومی
لوله اسپیرال آلومینیومی، یکی دیگر از انواع لوله اسپیرال است که به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد خود، به عنوان یک انتخاب هوشمندانه در صنعت شناخته میشود. این لولهها با استفاده از ورقهای آلومینیومی با کیفیت بالا و طی فرایند اسپیرال سازی تولید میشوند. طراحی مارپیچی این لولهها علاوه بر انعطافپذیری بالایی که به آنها میدهد. امکان انحنای بسیار بالایی را نیز فراهم میکند تا برای استفاده در فضاهای محدود قابل استفاده باشد. یکی از مزایای بارز لولههای اسپیرال آلومینیومی، وزن سبک آنهاست که امکان حمل و نقل آسان و نصب سریع را فراهم میکند. همچنین، این لولهها دارای خاصیت مقاومت در برابر خوردگی هستند و بهخوبی در برابر عوامل زیستی و شیمیایی محیط، دوام میآورند.
در این مقاله به بررسی روش تولید و انواع لوله اسپیرال پرداختیم. همانطور که در مطالب بالا خواندید، لوله درز جوش مارپیچی بر اساس جنس آنها در دسته های مختلفی جای می گیرند. لوله اسپیرال گالوانیزه، فولادی، استیل و پلی اتیلن از مهم ترین دسته ها به شمار میروند. قیمت لوله اسپیرال معمولا پایین تر از لوله درز مستقیم است چرا که برای تولید لولههای درز مستقیم ورقهایی با عرض بالاتر نیاز است. در حالی که برای تولید لوله درز جوش مارپیچی، نوار ورق به کار میرود و هزینه تولید پایین تر و در نتیجه قیمت نهایی آن پایین تر است. یکی دیگر از تفاوتهای لوله اسپیرال و درزدار مستقیم مقاومت بالاتر و احتمال آسیب دیدگی کمتر لوله های درزدار اسپیرال است.
نظرات کاربران :