لوله‌های فولادی مقاطعی توخالی با سطح مقطع دایره مانند هستند که عمده کاربرد آن‌ها انتقال میعانات و گازهای زیرزمینی از جمله نفت و گاز و استفاده در ساخت‌وساز است.

به‌سبب روش‌های تولید متفاوت این لوله‌ها، کاربرد، مزایا و معایب آن منحصربه‌فرد می‌شود. در این مطلب به بررسی چیستی این لوله‌ها و کاربرد آن‌ها در صنعت و بررسی قیمت لوله در بازار آهن می‌پردازیم. همراه ما باشید تا اطلاعاتی را که خواستار آن هستید، کسب کنید.

لوله فولادی چیست؟

این لوله‌ها از کاربردی‌ترین محصولات فولادی هستند که می‌توانند دارای درز و یا بدون درز باشند. بیش‌ترین کاربرد آن در انتقال گازها و مایعات زیرزمینی و دیگر سیالات است.

اندازه معمول این لوله‌ها 6 و 12 متر است. کاربرد لوله‌های 12 متری اغلب در خطوط انتقال است. درحالی‌که لوله‌های 6 متری در لوله‌کشی صنعتی کاربرد دارند.

نحوه تولید لوله فولادی

به‌طور کلی انواع لوله‌ها به‌شکل درزدار و یا بدون درز تهیه می‌شوند. روش ساخت هردو آن‌ها به این صورت است که مواد اولیه توسط کارخانه‌های ریخته‌گری در کوره‌های مخصوص، فرآیند ذوب را طی می‌کنند. پس از درآمدن به شکل بلوم و بیلت، با نورد به شکل ورق درمی‌آیند.

این ورق‌ها لوله‌های درزدار و بدون درز را تولید می‌کنند و در انتها لوله‌ها را در اندازه مناسب برش می‌دهند. در ادامه به بررسی نحوه تولید هر یک از انواع لوله‌های فولادی می‌پردازیم.

روش تولید لوله فولادی درزدار

در این روش، ورق‌های فولادی از طریق فرآیند شکل‌دهی سرد تولید می‌شوند. پس از درآمدن به شکل استوانه لبه‌های آن‌ها را به هم نزدیک می‌کنند. برای آن‌که لبه‌ها بدون استفاده از مواد پرکننده جوش، به یک‌دیگر متصل شده و پیوند ایجاد کنند، لازم است به میزان مناسبی گرم شوند.

این گرما از طریق عبور جریان بین دو لبه استوانه تامین می‌شود. در این روش تولید، از فرآیند جوشکاری الکتریکی مقاومتی استفاده می‌شود.

تولید لوله‌ها به روش جوشکاری الکتریکی مقاومتی به دوصورت انجام می‌پذیرد:

  • جوشکاری القایی با فرکانس بالا
  • جوشکاری تماسی با فرکانس بالا

این مرحله از جوشکاری به‌صورت جوشکاری قوس زیرپودری نیز قابل انجام است. در این روش برای تولید گاز محافظ و افزودن عناصر آلیاژی، از یک شار استفاده می‌شود که خود شامل دو روش می‌باشد:

  1. جوشکاری زیرپودری در راستای طول لوله
  2. جوشکاری زیرپودری به صورت مارپیچ
لوله فولادی درزدار

روش تولید لوله فولادی بدون درز

برای تولید این نوع از لوله بدون درز از 3 روش استفاده می‌شود:   

  • آسیاب سنبه Mandrel Mill

در این روش تولید، از یک شمش فولادی گرد استفاده می‌کنند. ابتدا بیلت در کوره اجاق دوار شارژ می‌شود. پس از تخلیه شمش، سوراخی کوچک در انتهای آن پدید می‌آورند. این فرورفتگی برای کمک به سوراخ کردن چرخشی به عنوان نقطه شروع عمل می‌کند.

این سوراخ کردن، فرآیند نورد سریعی است که شمش گرم شده را بین دو رول بشکه‌ای با سرعتی مطلوب می‌چرخاند. پس از تولید پوسته لوله سوراخ شده، میله‌های سنبه در این پوسته‌ها وارد می‌شوند و به آسیاب سنبه انتقال پیدا می‌کنند و به شکل پوسته لوله با اندازه استاندارد نورد می‌شوند.

برای تکمیل فرآیند نورد نهایی، لازم است که پوسته آسیاب سنبه مجددا حرارت ببیند و ابعاد نهایی خود را به دست آورد.

  • مانیسمان

در این روش از غلتک‌های نورد استفاده می‌شود. یکی از غلتک‌ها در بالای دیگری قرار دارد و در جهت مخالف جریان مواد کار می‌کند. تفاوت بین این روش و آسیاب سنبه در به‌دست آوردن قطر داخلی است.

بدین صورت که در روش مانیسمان کاهش در چند مرحله رخ می‌دهد اما در روش آسیاب سنبه، قطر داخلی در یک عبور از سنبه حاصل می‌شود.

  • اکستروژن

در این روش، بیلت گرم شده را در قالب قرار می‌دهند. پس از آن ابزاری هیدرولیک شمش را به سنبه سوراخ‌کننده فشار می‌دهد و مواد از حفره استوانه‌ای بین قالب و سنبه جریان پیدا می‌کنند. این مراحل، تولید لوله از بیلت را حاصل می‌شود.

انواع لوله فولادی

لوله‌های فولادی براساس جنس و یا وجود درزجوش در آن‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

لوله فولادی درزدار

در انتهای کار این روش، لوله‌های فولادی پس از تبدیل شدن به ورقه‌های استوانه‌ای، لبه‌های آن‌ جوش می‌خورد. این لوله‌ها را لوله درزدار و یا درزجوش می‌نامند. براساس روش جوشکاری دو نوع لوله حاصل می‌شود که به شرح زیر است.

لوله درزدار طولی: در این لوله‌ها درزجوشی هم‌راستا با طول لوله فولادی است.

لوله اسپیرال: درزجوش این لوله‌ها به فرم مارپیچ است. این فرآیند ثانویه با هدف متصل کردن لوله‌های فولادی با طول کمتر به منظور تولید لوله‌های طویل است.

همه چیز در مورد لوله اسپیرال در مقاله: لوله اسپیرال چیست + روش تولید و 4 کاربرد آن در صنعت

لوله فولادی بدون درز یا مانیسمان

لوله‌های فولادی مانیسمان به علت نحوه فرآیند آن، بدون درز ساخته می‌شود. لوله‌های گوشتدار از انواع این لوله‌ها هستند. این لوله‌های بدون درز براساس نحوه فرآیندشان به شرح زیر می‌باشند:

  • لوله فولادی بدون درز Mandrel Mill یا آسیاب و سنبه
  • لوله فولادی مانسیمان
  • لوله فولادی اکسترود شده
  • لوله فولادی حاصل از ریخته‌گری گریز از مرکز

همه چیز در مورد لوله مانیسمان در مقاله: لوله مانیسمان چیست + روش تولید و 4 کاربرد آن در صنعت

لوله استیل

لوله‌های فولادی ساخته شده از فلز ضدزنگ، گونه‌ای از لوله‌ها را به نام لوله استیل می‌سازند. به‌علت تنوع میان فولادهای ضدزنگ، انواع فلزهای استیل حاصل شده به شرح زیر است:

  • لوله استیل فریتی
  • لوله استیل آرتنیتی
  • لوله استیل مارتنزیتی
  • لوله استیل داپلکس یا دو فازی
  • لوله استیل رسوب سخت شده
لوله استیل

لوله گالوانیزه

برخی از فلزات به خوردگی حساسیت دارند و آسیب می‌بینند. برای جلوگیری از بروز این مشکل، فلزات را با روی و ترکیباتی از آهن پوشش می‌دهند. این عمل گالوانیزاسیون نام دارد. طی انجام این کار، لوله‌های فولادی گالوانیزه حاصل می‌شوند.

لوله‌های گالوانیزه در طول 6 متر ساخته می‌شوند و اتصالات آن‌ها شامل برشن، کمربند و قفل است. ضریب هیزم ویلیام این لوله‌ها برحسب اینچ است. این لوله‌ها به‌کمک دنده پیچ به هم متصل می‌شوند و با مواد مناسب آب‌بندی می‌شوند.

لوله‌های گالوانیزه در دو دسته آهنی و فولادی تولید می‌شوند که در ادامه به شرح هر کدام خواهیم پرداخت.

لوله گالوانیزه آهنی

نام دیگر این لوله‌ها، لوله‌ی با درز است و در دو نوع سبک و متوسط و به رنگ‌های سفید و خاکستری تولید می‌شوند. همچنین جنس آن‌ها آهن سفید نورد شده است. درز این لوله‌ها به کمک دستگاهی مخصوص وصل شده و جوش داده می‌شود. پس از آن، این لوله‌ها را در فلز روی مذاب فرو می‌برند و درنهایت گالوانیزه می‌شوند.

لوله گالوانیزه فولادی

طی فرآیند تولید، این لوله‌ها را برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی در وانی از فلز روی قرار می‌دهند و در نهایت ورق گالوانیزه فولادی حاصل می‌شود. کاربرد این لوله‌ها در مواردی مانند تهویه و تخلیه فاضلاب است.

روش تولید لوله گالوانیزه

لوله‌های گالوانیزه براساس روش تولید، به دو صورت تهیه می‌شوند:

  • لوله‌های گالوانیزه گرم

این لوله‌ها در وان حاوی فلز روی قرار داده می‌شوند و سپس حرارت می‌بینند.

  • لوله‌های گالوانیزه سرد

در این روش نمک روی در داخل محلولی از آب ترکیب می‌شود و پس از آن تولید می‌گردد.

اگر بخواهیم به بررسی تفاوت دو لوله گالوانیزه آهنی و فولادی بپردازیم، درمی‌یابیم که تفاوت چندانی میان آن‌ها وجود ندارد به‌جز آن‌که لوله‌های فولادی براق‌تر و سبک‌تر از لوله‌های گالوانیزه آهنی هستند. کمااین‌که لوله گالوانیزه آهنی، نسبت به نوع دیگر آن، در برابر اسیدها مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد.

پوشش گالوانیزه علاوه برافزایش طول عمر لوله، موجب مقاومت دربرابر خوردگی و رسوب فلزات معدنی می‌شود. نظر به این موارد، این لوله‌ها مهم‌ترین اجزا در خطوط آب‌رسانی هستند. جنس لوله‌های گالوانیزه فولادی از فولاد نرم است.

لوله های گالوانیزه

کاربرد لوله ‌های فولادی

لوله‌های فولادی بسته به جنس، ضخامت و دیگر فاکتورهای تعیین‌کننده، کاربردهای متفاوتی دارد که در زیر به آن‌ها می‌پردازیم:

  • انتقال سیالات

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، مهم‌ترین کاربرد لوله‌های فولادی انتقال سیالات در مواردی همچون آب‌رسانی شهری، آب و فاضلاب، صنایع پتروشیمی و خطوط انتقال نفت، گاز و حرارت است.

  • کاربرد ساختمانی

از دیگر مصارف آن می‌توان به کاربرد ساختمانی آن اشاره کرد. این لوله‌ها استحکام زیادی به فونداسیون‌ها می‌دهند. به‌همین دلیل استفاده از آن در پروژهای ساختمانی مورد استقبال قرار می‌گیرد.

  • شمع‌های ساختمانی

لوله‎‌های فولادی طی فرآیند شمع‌بندی، استحکام پایه‌ها را فراهم می‌آورند. در این پروسه لوله قبل از گذاشتن فوندانسیون، به درون زمین هدایت می‌شود و برای ساختمان‌های مرتفع پایداری ایجاد می‌کند.

  • تیرهای داربست

تیرهای داربست به کمک اتصال لوله‌های فولادی به یک‌دیگر از طریق پیچ و مهره ساخته می‌شوند. این تیرها، دسترسی به نقاط بالاتر از سطح زمین را ممکن و آسان می‌سازند.

  • دودکش‌ها

لوله‌های فولادی ضدزنگ، برای مواردی همچون خروج گازهای سمی از کوره و یا اگزوز خودرو کاربرد دارند.

  • ساخت مخزن‌های ذخیره فشار قوی

لوله‌های فولادی در ساخت این مخازن در ابعاد کوچک کاربرد دارند؛ اما مخازن تحت فشار در ابعاد بزرگ توسط ورق‌های فولادی ساخته می‌شود.

  • صنعت نفت

از لوله‌های فولادی در صنعت نفت با هدف پوشش چاه نفت و تجهیزات پالایشگاه نفت استفاده می‌شود.

  • ساخت بدنه دوچرخه

جالب توجه است که بدنه اکثریت دوچرخه‌ها از خم‌کاری لوله‌ها و تیوب‌های سایز پایین تهیه می‌شود.

لوله فولادی در دوچرخه

از دیگر مصارف لوله فولادی، می‌توان به کاربرد آن در زمینه پزشکی به‌منظور ترمیم استخوان‌های شکسته، تجهیزات پزشکی، ابزار جراحی، درمان‌های دندان‌پزشکی و کمک‌های دارویی اشاره کرد.

کنترل کیفیت

برای شناسایی هرگونه نقص در لوله‌ها و جلوگیری از بروز حادثه، لازم است که مراحل کنترل کیفیت طی شود. این مراحل شامل بررسی عیوب لوله‌ها است که به‌کمک دو روش انجام می‌گیرد. روش اول آن، استفاده از دستگاه اشعه ایکس به‌خصوص در طول زمان جوش است.

روش دیگری که می‌توان به کمک آن از سلامت لوله فولادی اطمینان حاصل کرد، پر کردن لوله‌ها با آب است. سپس باید آن را برای مدت زمان مشخصی تحت فشار نگه داشت و نتیجه را بررسی کرد.

قیمت‌گذاری لوله‌های فولادی به چه‌صورت انجام می‌شود؟

برخلاف آن‌چه عوام درمورد هزینه لوله‌های فولادی گالوانیزه تصور می‌کنند، به دلیل طول عمر بالا ، به‌کارگیری آن‌ها موجب کاهش هزینه در طولانی مدت می‌شود. بااین حال قیمت هر واحد از این لوله‌ها بین 400 هزار تومان تا 2 میلیون تومان متغیر است.

یکی دیگر از دلایلی که لوله‌های گالوانیزه را از دیگر لوله‌ها متمایز می‌سازد و خود باعث بالا رفتن قیمت آن می‌شود، قابلیت بازیافت مجدد آن است.

سخن آخر

در این مطلب به سوالات شما درباره این‌که لوله فولادی چیست و کاربرد آن‌ها پرداختیم. همان‌طور که گفته شد، لوله‌های گالوانیزه به علت قابلیت بازیافت، نقش مهمی را در سلامت انسان و حفظ محیط‌زیست ایفا می‌کنند.

 بااین حال مهم است که برای انتخاب نوع مناسبی از لوله‌های فولادی، باتوجه به نیاز و موارد مصرف، از شخص متخصص راهنمایی و مشاوره‌های لازم دریافت شود.

منابع:

Steel Pipe | Metal Casting Resources (reliance-foundry.com)

سوالات متدوال

متداول‌ترین کاربرد لوله‌های فولادی کدام است؟

مهم‌ترین کاربرد لوله‌ها انتقال سیالات، نفت و گاز می‌باشد.

لوله گالوانیزه چیست؟

از انواع لوله فولادی است که پوشش دهی شده و در برابر خوردگی، مقاومت بسیار بالایی دارد.

انواع لوله فولادی کدام است؟

به طور کلی لوله‌های فولادی در دو شکل درزدار و بدون درز ساخته می‌شوند.