بازدید کننده عزیز سایت دیجی صنعتی هنوز به طور کامل آماده نشده به این معنی که محصولات در جریان قیمت گذاری است.لذا شما فقط می توانید از اطلاعات فنی موجود استفاده نمایید.برای خرید حتما تماس بگیرید.

لوله های فولادی

لوله های فولادی

لوله های فولادی

Steel Pipes

 

 

Discription:

لوله های فولادی امروزه از پرکاربردترین لوله های مورد استفاده در سیستم های لوله کشی صنعتی هستند. در واقع این لوله ها به خاطر استحکام بالا، مقاومت در برابر گرما و همچنین مقاومت نسبی که در برابر خوردگی دارند، یکی از بهترین گزینه ها در ساخت سیستم های لوله کشی در فرایندهای صنعتی و پالایشگاهی هستند. با این حال لوله هایی از جنس­های دیگر نیز بسته به شرایط کاربردی و ویژگی های سرویس فرایندی در این سیستم های لوله کشی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله به بررسی و معرفی اجمالی لوله های فولادی پرداخته ایم.

 

 

Keywords:

لوله فولادی، لوله بدون درز، لوله مانیسمان، لوله درزدار، لوله کربن استیل، لوله فولاد آلیاژی، لوله استنلس استیل، لوله فولاد ضد زنگ، لوله.

Steel Pipe, Seamless pipe, Mannesmann, Welded pipe, Spiral Pipe, Carbon Steel Pipe, Alloy steel Pipe, Stainless Steel Pipe, Pipe.

 

 

روش های مختلفی برای تولید لوله های فولادی وجود دارد. معمولاً این لوله ها طبق روشی که برای تولید آنها به کار گرفته می­شود به دو دسته کلی درزدار یا جوشی ( Welded ) و بدون درز یا مانیسمان ( Seamless ) تقسیم می شوند. لوله های فولادی درزدار ( جوشی ) از شکل دهی ورق های فولادی به شکل لوله و جوش لبه ی ورق ها به هم تولید می­شوند. اما لوله های فولادی بدون درز ( مانیسمان ) معمولاً به روش سنبه کاری چرخشی از میلگردهای گداخته تولید می شوند و هیچگونه درز جوشی بر روی بدنه آنها وجود ندارد. به همین دلیل نیز استحکام و کیفیت ساخت آنها از لوله های فولادی درزدار ( جوشی ) بالاتر است.

انواع فولادها با ترکیب شیمیایی مختلف و در نتیجه خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت در ساخت لوله های فولادی به کار گرفته می شوند. نوع فولاد به کار گرفته شده در ساخت این لوله ها معمولاً زمینه های کاربردی و شرایط سرویسی که لوله برای آن انتخاب می­شود را تعیین می­کند. به همین دلیل همواره در فرایند طراحی و ساخت سیستم­های لوله کشی صنعتی اولین و مهمترین مرحله طراحی انتخاب جنس مناسب برای لوله ها و سایر تجهیزات لوله کشی است.

در واقع تحقیقات زیادی در سالهای گذشته برای توسعه فولادهای به کار رفته در طراحی سیستم های لوله کشی و ساخت آنها صورت گرفته است. اطلاعات جمع آوری شده به این نتیجه منتهی شده است که اگر مشخصات فنی و جنس و خواص فیزیکی و شیمیایی  لوله ها و تجهیزات مورد استفاده در سیستم لوله کشی به دقت مورد توجه قرار گیرد، رفتار سیستم در طولانی مدت به مقدار زیادی قابل پیش بینی است. این موضوع می تواند به تشخیص مهندس طراح اطمینان بیشتری بخشد. لذا مطالعه و شناخت انواع فولادهای به کار رفته در ساخت لوله های فولادی و تجهیزات دیگر سیستم های لوله کشی در واقع یک الزام در طراحی های مهندسی است.

متداول ترین نوع لوله های فولادی به کار گرفته شده در ساخت سیستم های لوله کشی، فولادهای کربنی ( کربن استیل )، فولادهای آلیاژی و فولادهای ضد زنگ ( استنلس استیل ) هستند که از این میان لوله های کربن استیل که به لوله های فولاد کربنی یا فولاد سیاه نیز معروفند پرکابردترین نوع این لوله ها است.

فولادهای کربنی همواره شامل مقادیری از عناصر کربن، منگنز، فسفر و گوگرد با درصدهای مختلفی در ترکیب شیمیایی خود هستند. مقادیر کمی از عناصر دیگر نیز ممکن است در حین فرآیند ساخت فولاد به طور ناخواسته وارد ترکیب شیمیایی فولاد شوند ( مثل هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن ). گاهی نیز مقادیری از عناصر آلیاژی ( نیکل، مس، مولیبدن،کروم، قلع، آنتیموان و ...) به صورت عمدی از سنگ معدن یا قراضه های فلزی مورد استفاده برای ساخت فولاد وارد ترکیب شیمیایی آن می شود. در واقع اضافه شدن یا کردن هر عنصر تاثیری خاص بر خواص فولادها می گذارد که در مورد این موضوع در قسمت­های مربوطه توضیحات کاملی ارائه گردیده است.

انواع مختلفی از لوله های فولادی در سیستم های لوله کشی صنعتی و فرایندی، پالایشگاهها، کارخانه های پتروشیمی، خطوط انتقال نفت و گاز، سیستم های انتقال آب، سیستم های تأسیساتی، صنایع بویلر سازی، تهویه مطبوع و... مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و تمامی الزامات ساخت و بهره برداری از این لوله ها در استانداردهای مختلفی همچون ASTM، ASME، BS، DIN، JIS، ISO و... در سطح بین المللی ارائه شده اند. شرکت نفت و گاز ایران و مؤسسه استاندارد ایران نیز به تدوین استاندارد های مختلفی در این زمینه پرداخته اند که تحت عناوین استانداردهای IPS، IGS و ISIRI در بازار مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به معرفی و بررسی مهم ترین نوع لوله های فولادی طبق این استانداردهای معتبر بین المللی می پردازیم.

  1. لوله های API 5L :

لوله های API 5L نوعی از لوله های فولاد کربنی ( کربن استیل ) هستند که در صنایع نفت و گاز برای سیستم های لوله کشی خطوط انتقال نفت خام، گاز و دیگر فراورده های جانبی آنها مورد استفاده قرار می گیرند. این لوله ها طبق استانداردهای موسسه نفت آمریکا ( API ) ساخته می شوند و نسبت به بسیاری از لوله های فولادی دیگر که در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفت، در آنها هم کنترل مواد به صورت دقیق تر انجام می شود و هم تست های بیشتری برای کنترل کیفیت روی آن ها صورت می گیرد.

لوله های فولادی API 5L در گریدهای مختلفی تولید و استفاده می شوند که مهمترین این گریدها  A, B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, X80  هستند. این لوله ها هم به صورت بدون درز ( مانیسمان ) و هم به صورت درزدار ( جوشی ) در دو شکل درز مستقیم و اسپیرال از قطرهای 1/8 اینچ تا 80 اینچ و گاهی تا قطر 120 اینچ نیز تولید می­شوند. این لوله ها طبق استاندارد به صورت انتها رزوه ای نیز قابل تولید هستند.

 

  1. لوله های ASTM A53 :

اغلب لوله های فولادی مورد استفاده در سیستم های لوله کشی خطوط فرآیندی در پالایشگاهها و پتروشیمی ها که برای جوشکاری، خمش و سرمایش مناسب هستند براساس استاندارد ASTM A53 ساخته می شوند. این دسته از لوله های فولادی دارای سه نوع S، E و F هستند که دو نوع اول هر کدام دارای دو گرید A و B و نوع سوم دارای یک گرید A است. لوله های A 53  با گرید A استحکام کششی و تسلیم کمتری نسبت به گرید  Bدارند چرا که درصد کربن موجود در ترکیب شیمیایی آنها کمتر است. این موضوع باعث می­شود که هر کدام از این گریدها برای کاربردهای مختلفی مناسب باشند. مثلاً گرید A در برابر بارهای خمشی مقاوم تر است و برای اهداف خمش سرد و ساخت کویل مناسب تر است. گرید B برای كاربردهایی كه فشار، استحکام ساختاری و تخریب فاكتورهای مهمی هستند كاربرد بیشتری دارد. همچنین فرایند ماشین كاری بر روی گرید A بخاطر میزان کمتر كربن موجود در آن و پایین­تر بودن سختی آسانتر است. فرایند جوشکاری اما برای هر دو گرید A و B مشابه هم است.

استاندارد ابعادی برای ساخت این لوله ها، استاندارد ASME B36.10M است و به دو صورت بدون درز ( نوع S ) و درزدار ( نوع E و F ) با جوش الکتریکی ( ERW & FBW ) در سایزهای 1/8 تا 26 اینچ تولید می شوند. این لوله ها قابل رزوه شدن و گالوانیزه شدن به روش گرم ( HDG ) نیز هستند.

  1. لوله های ASTM A106 :

 لوله های استاندارد ASTM A106 نیز نوعی از لوله های فولادی کربن استیل هستند که مشابه لوله های ASTM A53 برای جوشکاری، خمش و سرمایش کاملاً مناسبند و در سیستم های لوله کشی خطوط فرآیندی در پالایشگاهها و پتروشیمی ها بسیار کاربرد دارند. در واقع تفاوت این لوله ها با لوله های ASTM A53 در این است که لوله های ASTM A106 به خاطر داشتن مقادیری از عنصر سیلیسیم در ترکیب شیمیایی خود برای دماهای عملکردی بالاتری نسبت به لوله های ASTM A53 مناسبند همچنین اصلاح آلیاژی در فرایند ساخت مواد اولیه این لوله ها با دقت بیشتری انجام می شود. علاوه بر این لوله های ASTM A106 دارای یک گرید اضافی با استحکام بالاتر ( گرید C ) نسبت به  لوله های ASTM A53 هستند.

استاندارد ابعادی برای ساخت این لوله ها نیز استاندارد ASME B36.10M است و تنها به صورت بدون درز ( مانیسمان ) در سایزهای 1/8 تا 48 اینچ تولید می شوند.

  1. لوله های ASTM A179 :

لوله های استاندارد مطابق ASTM A179 که به لوله های آتشخوار نیز معروفند در واقع نوعی دیگر از لوله های فولادی کربن استیل هستند. ویژگی خاصی که این لوله ها دارند این است که قادر به تحمل دماهای بالا در معرض شعله مستقیم آتش هستند و به همین دلیل در ساخت بویلرهای حرارتی کاربرد زیادی دارند. درصد کربن در ترکیب شیمیایی این لوله ها پایین است و لذا این لوله ها قابلیت خمکاری بسیار خوبی دارند و در انواع مبدل­های گرمایی و کندانسورهای بخار از آنها استفاده می شود. به خاطر نوع کاربردی که این لوله ها دارند گاهی اوقات آنها را در دسته تیوب ها نیز دسته بندی می­کنند.

لوله های استاندارد ASTM A178 نیز با تنوع بیشتری در ترکیب شیمیایی معادل لوله های استاندارد ASTM A179 هستند که در ساخت بویلرهای حرارتی به شکل اختصاصی مورد استفاده قرار می گیرند.

استاندارد ابعادی برای ساخت هر دو این لوله ها، استاندارد ASME B36.10M است. لوله های استاندارد ASTM A179 تنها به صورت بدون درز ( مانیسمان ) در سایزهای 1/8 تا 3 اینچ و لوله های استاندارد ASTM A178 تنها به صورت درزدار ( درز جوش ) با جوش الکتریکی در سایزهای 1/8 تا 5 اینچ تولید می شوند.

  1. لوله های ASTM A333 :

 لوله های ASTM A333 نوعی از لوله های فولادی هستند که برای کاربرد در دماهای پایین تا 45- درجه سانتیگراد بسیار مناسب و کاربردی می باشند. در واقع به همین دلیل نیز این لوله ها را به نام لوله های کربن استیل دما پایین ( Low Temperature Carbon Steel _ LTCS ) نیز می شناسند.

لوله های استاندارد ASTM A333 شامل چندین گرید ( 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ) است که تعدادی از آنها جزء لوله های کربن استیل و تعدادی نیز جزء لوله های فولاد آلیاژی دسته بندی می شوند. این لوله ها هم به صورت بدون درز ( مانیسمان ) و هم به صورت درزدار ( جوشی ) در دو شکل درز مستقیم و اسپیرال از قطرهای 1/4 اینچ تا 48 اینچ تولید می­شوند.

  1. لوله های AWWA C200 :

انجمن تأمین آب آمریکا ( American Water Works Association ) سازمانی است که اقدام به ارائه یک سری استانداردهای معتبر در زمینه طراحی و ساخت سیستم های انتقال آب کرده است. لوله های فولادی که طبق استاندارد AWWA C200 ساخته می­شوند در واقع از لحاظ جنس و متریال ساخت دقیقاً مشابه گریدهای پایین لوله های API و ASTM A53 هستند اما از لحاظ ابعاد هندسی و رواداری های در نظر گرفته شده کمی متفاوتند. با این حال طبق استاندارد این لوله ها را می­توان از جنس های دیگری مثل ASTM A570، ASTM A36 و ASTM A139 نیز تولید کرد.

ابعاد هندسی این لوله ها طبق استاندارد AWWA C200 است که در سایزهای بزرگتر از 6 اینچ هم به صورت بدون درز ( مانیسمان ) و هم به صورت درزدار ( جوشی ) در دو شکل درز مستقیم و اسپیرال تولید می­شوند.

  1. لوله های DIN 2440 , 2441 :

لوله های فولادی که مطابق استاندارد DIN 2440 & 2441 تولید می شوند نوعی از لوله های فولادی کم کربن هستند که در بازار به نام لوله های آهنی نیز معروف هستند. این لوله ها بیشتر مصارف خانگی دارند و به نام لوله های گاز نیز شناخته می شوند. نوع گالوانیزه آنها نیز در سیستم های آب سرد و گرم مصرفی ساختمان ها بسیار استفاده می شوند. این لوله ها قابل رزوه شدن هستند و در قطر های 1/8 تا 6 اینچ ( DN = 6 – 150 ) در دو وزن متوسط ( DIN 2440 ) و وزن سنگین ( DIN 2441 ) تولید می شوند. استاندارد ISIRI 3360 نیز که در سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تدوین شده است معادل همین استانداردها برای لوله های گازی است. جنس این لوله ها معمولاً St33 و St37 است و به هر دو صورت درزدار و بدون درز همچنین دوسر ساده و دوسر دنده ای تولید می شوند.

  1. لوله های BS 1387 :

لوله های BS 1387 نیز شبیه به لوله های DIN 2440 & 2441 بیشتر کاربرد ساختمانی دارند و در سیستم های بخار مورد استفاده قرار می گیرند. این لوله ها قابل رزوه شدن هستند و لذا در بازار هم به شکل دو سر ساده مناسب برای اتصال جوشی و هم به شکل دوسر رزوه همراه با یک بوشن اتصال جهت استفاده با اتصالات رزوه ای موجود هستند.

لوله های BS 1387 تنها در نوع درزدار ( جوشی ) و در قطرهای 1/4 تا 6 اینچ ( DN = 8 – 150 ) با سه کلاس وزنی سبک، متوسط و سنگین تولید می شوند.

  1. لوله های فولاد آلیاژی ASTM A335 :

لوله های ASTM A335 لوله های فولاد آلیاژی هستند که برای استفاده در دماهای بالا بسیار مناسب هستند. طبق استاندارد ASTM این لوله ها دارای گریدهای ( P1, P2, P5, P5b, P5c, P9, P11, P12, P15, P21, P22, P91, P92, P122 ) میباشند، اما مهمترین گریدهای مصرفی این لوله ها ( P1, P11, P22, P91, P92 ) هستند.

استاندارد ابعادی برای ساخت این لوله ها، استاندارد ASME B36.10M است. این لوله ها تنها به صورت بدون درز ( مانیسمان ) و در سایزهای 1/8 تا 24 اینچ تولید می شوند.

  1. لوله های استنلس استیل ASTM A312 :

لوله های استنلس استیل ASTM A312 نوعی از لوله های فولادی هستند که به دلیل وجود مقادیر بالای کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی آنها مقاومت خوبی در مقابل پدیده خوردگی دارند. وجود عنصر مولیبدن در ترکیب شیمیایی این فولادها همچنین باعث ایجاد استقامت بیشتر آنها در دماهای بالا و دماهای پایین نسبت به فولادهای کربنی ( کربن استیل ) شده است. این لوله ها در گریدهای مختلفی تولید می شوند که مهمترین گریدهای آنها 304، 316 و 321 است. این لوله ها در بازار معمولاً با نام لوله های استیل نیز شناخته می شوند.

نکته ای که در مورد این لوله ها وجود دارد این است که در بسیاری از مواقع جهت سهولت در عملیات جوشکاری و ماشینکاری لوله ها و قطعات فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل )، درصد کربن موجود در ترکیب شیمیایی آنها را کاهش می دهند. این فولادها که مقدار کربن پایین تری دارند را فولاد ضد زنگ با درصد کربن کاهش یافته ( Low Carbon ) می نامند. برای مثال با کاهش % 03/0 از میزان کربن در جنس های 304 و 316 جنس های 304L و 316L حاصل می شوند که جوشکاری و ماشینکاری آنها به خاطر کاهش این مقدار از کربن در ترکیب شیمیایی، به مراتب ساده تر است. بنا بر این دو گرید 304L و 316L نیز از دیگر نمونه های فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) هستند که کاربرد فراوانی در صنعت دارند.

 

 لوله فولادی، لوله بدون درز، لوله مانیسمان، لوله درزدار، لوله کربن استیل، لوله فولاد آلیاژی، لوله استنلس استیل، لوله فولاد ضد زنگ، لوله.
 4/3/2016 2:54:00 AM
نوشته شده در: 2 سال قبل

آدرس دیجی صنعتی

آدرس دفتر مرکزی : تهران - میدان قزوین - خیابان قزوین پلاک 330

آدرس دیجی صنعتی 2

02155429098  02155418351