یکی از کاربردی‌ترین محصولاتی که امروزه نقش مهمی در صنایع مختلف همچون نفت و گاز ایفا می‌کند، لوله‌های فولادی هستند.

اگرچه کاربرد این مقاطع تنها محدود به این صنعت نمی‌شود، با این حال به علت وجود منابع متعدد نفت و گاز در ایران، استفاده از تجهیزات استاندارد و باکیفیت نیز از ملزومات هر کار و فرآیندی به حساب می‌آید. لوله‌های فولادی در انواع مختلفی به تولید می‌رسند که هر کدام از آن‌ها کاربری مخصوص به خود را دارند.

یکی از این انواع که لازمه ادامه فعالیت بسیاری از صنایع می‌باشد، لوله سیاه فولادی است. این لوله همان‌طور که انتظار می‌رود و از نام آن برمی‌آید، سطحی تیره رنگ و پوسته پوسته دارد. در مطلب پیش رو، این مقطع فولادی را بیش‌تر معرفی کرده و به بررسی کاربردهای آن خواهیم پرداخت. با ما تا انتهای مطلب همراه شوید.

برای استعلام قیمت لوله فولادی، به لینک درج شده مراجعه نمایید.

تاریخچه لوله سیاه فولادی

ویلیام مرداک، مخترع اسکاتلندی، اولین شخصی بود که در فرآیند جوشکاری لوله به پیشرفت چشم‌ گیری دست پیدا کرد. مرداک در سال 1815 با اختراع یک سیستم لامپ احتراق زغال سنگ، قصد داشت مردم لندن را تحت تاثیر قرار داده و آن را در دسترس عموم بگذارد.

او به کمک تفنگ‌های فیتیله‌ای دور ریخته شده، یک لوله تولید کرد و از طریق آن گاز زغال سنگ را به گازها انتقال می‌داد. 9 سال بعد، یعنی در سال 1824 جیمز راسل، روشی ارزان و سریع را برای تولید لوله‌های فولادی ثبت کرد.

او با اتصال انتهای قطعات آهنی مسطح به یک‌دیگر و اعمال جوشکاری بر آن‌ها، لوله آهنی ساخت و در سال بعد شخصی به نام کارنلیوس وایت هاوس فرآیند جوش لب به لب را بسط داد که ابتدای ساخت لوله‌های مدرن شد.

رفته رفته در سال 1911 این روش توسط جان مون بهبود یافت. او با اختراع دستگاه‌ها و ماشین‌آلات مخصوص به افراد و کارخانه‌ها اجازه داد که جران‌های مداوم از لوله ایجاد کنند. پس از آن، نیاز به لوله‌های فولادی بدون درز مطرح شد.

در ابتدا این لوله با ایجاد یه حفره در مرکز استوانه تولید شد که در این روش اطمینان از یک‌نواختی ضخامت حاصل نمی‌شد. با گذشت زمان و در سال‌های 1888 با ریختن شمش اطراف هسته یک آجر نسوز و استفاده از آن پس از تعدیل دمایی، حفره‌ای در وسط باقی می‌ماند که ضخامت در تمامی قسمت‌ها یکسان بود.

لوله سیاه چیست؟

لوله در تعریف کلی استوانه‌ای بلند و توخالی با دو سر باز می‌باشد. سطح مقطع در لوله همان‌طور که برمی‌آید، به شکل دایره است. لوله سیاه، لوله صنعتی یا لوله سیاه درزدار که از انواع این مقطع به حساب می‌آید، لوله‌ای فولادی و غیرگالوانیزه می‌باشد. به عبارت دیگر بر روی سطح آن‌ها روکش وجود ندارد.

لوله سیاه به علت آن‌که سطحی پوسته پوسته و تیره رنگ دارد که به وجود پوشش اکسید آهن برمی‌گردد، با این عنوان نام‌گذاری می‌شود. لوله‌های فولادی سیاه از طریق رزوه و زانویی لوله متصل می‌گردند. چنان‌چه قطر لوله‌ها بیش‌تر باشد، از جوش به جای رزوه استفاده می‌شود.

به طور کلی، لوله فولادی در دو نوع درزدار و بدون درز تولید می‌شود. لوله بدون درز که با عناوین لوله مانیسمان و یا به انگلیسی Seamless نامیده می‌شوند، در فرآیند تولیدشان از روش‌های جوش فلزات استفاده نمی‌‌کنند. اگرچه این لوله از انواع این پروفیل به حساب می‌آید، با این حال در دسته‌بندی لوله سیاه قرار نمی‌گیرد.

در مقابل لوله درزدار یا اسپیرال که به انگلیسی Welded pipe نامیده می‌شود، از انواع لوله سیاه به حساب می‌آید که برخلاف نوع قبل عملیات جوش‌کاری بر روی آن‌ها اعمال می‌شود و محصول نهایی درزدار خواهد بود. فرآیند ساخت این لوله را در ادامه بیش‌تر بررسی خواهیم کرد.

انواع لوله سیاه از لحاظ ضخامت کدام است؟

لوله‌های سیاه را تنها از منظر ضخامت می‌توان تقسیم‌بندی نمود که این تنوع به شرح زیر است:

  • لوله سیاه درزدار سبک
  • لوله سیاه درزدار سنگین
  • لوله سیاه درزدار API

لوله سیاه درزدار چگونه تولید می‌شود؟

برای تولید لوله درزدار، همانند هر مقطع فولادی دیگر، ابتدا کویل ورق را در اندازه‌های مشخص برشکاری و پس از آن به قسمت نورد ارسال می‌کنند. برای تولید لوله درزدار معمولا از ورق سرد استفاده می‌گردد. ابتدا آن را فرم می‌دهند و سپس درز را جوشکاری می‌کنند.

برای آن‌که بتوان ورق را فرم داد، روش O&U به کار گرفته می‌شود. شکل‌دهی به ورق تماما در حالت سرد انجام می‌پذیرد. چگونگی انجام آن نیز به این صورت است که ابتدا ورق به کمک قالب‌های مخصوص به صورت حرف انگلیسی U درآورده می‌شود. سپس فرم‌دهی و تغییر شکل، ورق را به صورت حرف O در می‌آورد.

لازم به ذکر است که پیش از فرآیند فرمینگ، لبه‌ها پخ زده می‌شوند و پس از شکل‌دهی با روش مستقیم جوشکاری بر روی آن‌ها اعمال می‎‌شود. اگرچه معمولا از ورق‌های با عرض بالا استفاده می‌شود، با این حال ممکن است ورقی که برای تولید لوله مورد استفاده قرار می‌گیرد، عرضی مساوی با عرض لوله حاصل شده داشته باشد.

همان‌طور که پیش از این اشاره شد، لبه‌ها باید پخ زده شوند. علت این امر نیز به افزایش کیفیت محصول نهایی برمی‌گردد. این فرآیند در روند جوشکاری اولیه تاثیر به سزایی خواهد گذاشت.

3 مرحله‌ای که برای تولید لوله جوشکاری وجود دارد، به شرح زیر می‌باشد:

  • آماده سازی لبه‌ها
  • شکل‌دهی یا فرمینگ
  • جوشکاری لبه

مشخصات کیفی لوله‌های درزدار شامل ظاهر سطح، استحکام، ابعاد، مقاومت فیزیکی لبه و غیره می‌باشد که مقادیر آن‌ها در تعیین کیفیت نهایی اهمیت بسیاری دارند.

برای تولید لوله درزدار از چه غلتک‌هایی استفاده می‌شود؟

طی فرآیند تولید لوله درزدار به روش مقاومت الکتریکی، از 3 نوع غلتک استفاده می‎گردد که با هدف شکل دادن به ورق‌های صاف به شکل لوله مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع آن‌ها به شرح زیر هستند:

  1. غلتک نوع اول یا غلتک شکل دهنده ورق
  2. غلتک نوع دوم یا غلتک عمودی گرد کننده
  3. غلیتک نوع سوم یا غلتک نهایی

از میان انواع بالا نوع اول و آخر، افقی هستند. 2 مورد اول به تغییر شکل ورق فولادی به صورت دایره کمک می‌کنند. در مرحله بعد، ورقی که به صورت گرد درآمده است، به طرف غلتک نوع سوم یا نهایی فرستاده می‌شود. غلتک نوع 3 ورق را به مرحله جوشکاری سوق می‌دهد. افزون بر آن، لبه‌های ورق را برای ایجاد محیط جوش مهیا می‌سازد.

غلتک‌هایی که در قسمت فرم‌دهی فعالیت می‌کنند، وظیفه رساندن لبه‌های ورق به یک‌دیگر را بر عهده خواهند داشت. این بخش با موتورهای جریان مستقیم کار می‌کند و حرکت آن با کمک  گیربکس صورت می‌گیرد.

انواع حالت های جوشکاری لوله فولادی سیاه چگونه است؟

لوله‌های درزدار به طرق مختلف جوشکاری می‌شود. دو نمونه از آن‌ها جوشکاری فیوژن یا پیوسته است. در این روش پس از ارسال نوارهای فولادی به خط تولید، توسط دستگاه‌های جوش محصول موردنظر را تولید می‌کنند.

متریال اولیه پیش از استفاده در دستگاه تاب‌گیری می‌شوند و سپس به کوره‌ای از قبل آماده شده که دمای مشخصی برای آن در نظر گرفته می‌شود، فرستاده می‌شوند. پس از این مرحله از دستگاه فرمینگ عبور داده می‌شوند و فرم آن‌ها به صورت لوله‌ای استوانه‌ای در می‌آید.

در نهایت لبه‌ها به هم نزدیک شده و به کمک جوش فورمینگ اتصال لبه حاصل می‌شود. افزون بر حرارت وارده، حرکت غلتک نیز منجر به تسریع اتصال لوله‌ها می‌گردد. در نهایت در اندازه و متراژ مشخص برشکاری می‌شوند.

ورق استفاده شده در لوله سیاه از ویژگی هایی برخوردار است؟

برای آن‌که مقطع فولادی حاصل شده از کیفیت بالایی برخوردار باشد، لازم است ورق اولیه از ویژگی‌هایی که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد، برخوردار باشد:

  • در ورق‌ها تنش داخلی وجود نداشته باشد.
  • ورق مصرفی ترجیحا صاف و دارای کم‌ترین پوسته‌های اکسیدی در سطح باشد.
  • نقص در نورد، باید در کم‌ترین میزان ممکن باشد.
  • لازم است ورق‌ها بدون تاب و انحنا باشند.
  • متریال اولیه جوش‌پذیری بالایی داشته باشد.

کاربرد لوله سیاه چیست؟

لوله‌های سیاه به علت برخورداری از استحکام بالا، در مناطق مختلف برای انتقال و توزیع گاز (به ویژه لوله‌های سیاه کم‌کربن ERW)، آب، نفت و بخار با فشار بالا به‌خصوص مراکزی که از سیم‌کشی برق محافظت می‌کنند، به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

افزون بر آن، به علت عدم نیاز به تعمیرات خاص، کاربری بسیاری دارند. از لوله‌های درزدار در ساخت انواع قوطی پروفیل، ساخت سازه‌های فلزی، انتقال مایعات و غیره استفاده می‌شود. در مقابل لوله‌های فاقد درز بیش‌تر برای تولید مخازن تحت فشار بالا در پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و غیره کاربری دارد.

به‌طور کلی و در یک دسته‌بندی جامع، کاربرد لوله‌های سیاه فولادی شامل موارد زیر می‌شود:

  • کاربرد در صنایع پتروشیمی و حمل و نقل سیالات
  • ساختمان سازی
  • کاربرد در معادن و سازه‎‌های فولادی

لازم به ذکر است که از لوله‌های سیاه فولادی اگرچه برای انتقال مایعاتی همچون آب استفاده می‌شود؛ اما هرگز نمی‌توان از آن‌ها برای انتقال آب آشامیدنی استفاده نمود.

 قیمت لوله سیاه

قیمت لوله سیاه همچون دیگر آهن آلات، متاثر از عوامل بسیاری است. در درجه اول لازم است به متریال استفاده شده اولیه در ساخت نگاهی بیندازیم. طبیعی است که هرقدر قیمت ورق مصرف شده بیش‌تر باشد، قیمت محصول تمام شده نیز افزایش خواهد یافت.

از دیگر عوامل مهم و اثرگذار، نوسانات بازار است. نظربه آن‌که گاه مواد اولیه تولید ورق و یا خود ورق وارداتی است و ساخت داخل نمی‌باشد، قیمت ارز و دلار بر قیمت تمام شده لوله فولادی اثر خواهند گذاشت.

از دیگر عواملی که اهمیت بسیاری در تعیین قیمت لوله سیاه دارند می‌توان به برند کارخانه تولید کننده، هزینه حمل و نقل، میزان عرضه و تقاضا، نوع و ضخامت لوله، واسطه در خرید، نوع تولید، برند کارخانه و غیره اشاره کرد.

جمع بندی

در این مطلب به بررسی لوله سیاه و انواع آن پرداختیم. به طور کلی لوله سیاه به انواع لوله فولادی درزدار اطلاق می‌شود. از این لوله‌ها در انتقال سیالات، مایعات زیرزمینی و به طور کلی در صنایع پتروشیمی استفاده بسیاری می‌شود. کارخانه شاهین فلز سپاهان از جمله عرضه کنندگان مطرح این مقطع فولادی است که لوله سیاه را با بهترین کیفیت و قیمت به مشتریان عرضه می‌دارد. برای استعلام قیمت، می‌توانید همه‌روزه با کارشناسان فروش این مجموعه در تماس باشید.

سوالات متداول

لوله فولادی سیاه چیست؟

لوله درزدار یا لوله سیاه، از انواع لوله فولادی به حساب می‌آید که با فرآیند جوشکاری تولید می‌شود.

قیمت لوله سیاه به چه عواملی بستگی دارد؟

عوامل مختلفی همچون قیمت مواد اولیه و ورق مصرف شده، نوسانات ارزی، هزینه حمل و نقل و غیره بر قمیت تمام شده لوله سیاه اثرگذارند.

لوله درزدار به انگلیسی چه نام دارد؟

لوله درزدار در زبان انگلیسی Welded pipe خوانده می‌شود.