هنگامی که برای اولین بار به دنبال لوله فولادی هستید، چه برای یک نیروگاه نمک‌زدایی، یک سکوی نفتی یا یک نیروگاه هسته‌ای، اولین سوالی که باید از خود بپرسید این است که "آیا من به "لوله‌های" بدون درز، جوشی یا آهنگری نیاز دارم؟" این سه نوع هر کدام مزایای متفاوتی دارند و بنابراین برای کاربردها و محیط های مختلف مناسب هستند. هنگام انتخاب آنچه برای یک پروژه خاص مناسب است، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شوند.

مهندسان احتمالاً پاسخ این سؤال را به طور مستقیم خواهند دانست، اما بیایید چند لحظه به بررسی این لوله های بدون درز، لوله های جوش داده شده و لوله های آهنگری و خواص مختلف آنها بپردازیم.

1. لوله بدون درز

بیایید با لوله بدون درز شروع کنیم. همانطور که از نام آن پیداست، لوله بدون درز، لوله ای بدون درز یا جوش است.

ساخت و کاربرد:

لوله های بدون درز را می توان با استفاده از روش های مختلف تولید کرد که عمدتاً به قطر مورد نظر یا نسبت قطر به ضخامت دیوار بستگی دارد. به طور کلی، فرآیند تولید لوله بدون درز با ریخته‌گری فولاد خام به شکل کارآمدتر - یک شمش جامد داغ - آغاز می‌شود. سپس آن را کشیده و فشار دهید یا روی یک فرم بکشید. این لوله توخالی سپس فرآیند اکستروژن را طی می کند که در آن از طریق قالب و سنبه عبور می کند. این به افزایش قطر داخلی و کاهش قطر خارجی کمک می کند.

لوله فولادی بدون درز معمولا برای انتقال سیالاتی مانند آب، گاز طبیعی، زباله و هوا استفاده می شود. همچنین اغلب در بسیاری از محیط‌های فشار بالا و بسیار خورنده مانند نفت و گاز، تولید برق و صنایع داروسازی مورد نیاز است.

مزیت:

استحکام بالا: لوله بدون درز مزیت آشکاری دارد که بدون درز است، بنابراین هیچ درز ضعیفی وجود نخواهد داشت. این بدان معناست که به طور معمول، لوله بدون درز می تواند 20٪ فشار کاری بالاتری نسبت به لوله های جوش داده شده با درجه و اندازه مواد مشابه تحمل کند.
مقاومت بالا: عدم وجود درز به این معنی است که لوله های بدون درز می توانند مقاومت بیشتری در برابر خوردگی ایجاد کنند، زیرا مشکلاتی مانند ناخالصی ها و عیوب بیشتر در محل جوش اتفاق می افتد.

آزمایش کمتر: نیازی به گفتن نیست، لوله های بدون درز برای یکپارچگی جوش نیازی به آزمایش ندارند - بدون جوش به معنای عدم آزمایش است!

2. لوله جوش داده شده

سه نوع لوله جوشی وجود دارد: جوش با قطر بیرونی، جوش با قطر داخلی یا جوش دو طرفه. وجه مشترک این است که همه آنها درز دارند!

فرآیند تولید لوله جوش داده شده با نورد یک کلاف فولادی به ضخامت مورد نظر برای تشکیل نوار یا صفحه مسطح آغاز می شود. سپس لوله شده و درزهای لوله حاصل در یک محیط شیمیایی خنثی جوش داده می شود.

با توجه به اینکه کدام نوع فولاد قابل جوش هستند، فولادهای آستنیتی به طور کلی جوش پذیرترین هستند، در حالی که فولادهای فریتی مقاطع نازک را جوش می دهند. فولادهای دوبلکس در حال حاضر کاملاً قابل جوش در نظر گرفته می شوند، اما نسبت به فولادهای آستنیتی به توجه بیشتری نیاز دارند.

در نظر گرفته می‌شود که فناوری تولید لوله‌های جوشی در چند سال گذشته پیشرفت زیادی کرده است. مسلماً مهمترین پیشرفت، توسعه تکنیک های جوشکاری با استفاده از جریان های فرکانس بالا بود. این به میزان زیادی توانایی لوله جوش داده شده را برای جلوگیری از خوردگی و شکست اتصال بهبود می بخشد.

در حالی که درزهای لوله جوش داده شده از نظر تئوری برای ضعیف‌تر کردن آن صحیح است، روش‌های ساخت و روش‌های تضمین کیفیت امروزه بسیار برتر هستند. این به این معنی است که تا زمانی که از دمای اعلام شده و تحمل فشار لوله جوش داده شده تجاوز نشود، دلیلی وجود ندارد که در صنایع متعدد به خوبی لوله بدون درز عمل نکند.

هزینه: یکی از مزایای بزرگ لوله جوشی این است که ارزانترین لوله در بین انواع لوله است و راحتتر در دسترس است.
قوام: به طور کلی پذیرفته شده است که لوله های جوش داده شده در ضخامت دیواره بسیار سازگارتر از لوله های بدون درز هستند. این به این دلیل است که فرآیند تولید با یک ورق فولادی شروع می شود.
کیفیت سطح: اجتناب از فرآیند اکستروژن همچنین به این معنی است که سطح لوله های جوش داده شده نیز می تواند صاف تر از لوله های بدون درز باشد.
سرعت: لوله های جوش داده شده به دلیل فرآیند ساخت ساده تر به زمان خرید کوتاه تری نیاز دارند.

3. لوله آهنگری

آهنگری فولاد یک فرآیند شکل دهی فلز است که از نیروهای فشاری و گرما و فشار شدید برای شکل دادن به فلز استفاده می کند.

ساخت لوله های فورج شده با قرار دادن یک قطعه فولاد (اعم از 6% مولیبدن، سوپر دوبلکس، دوبلکس، فولاد ضد زنگ، آلیاژ نیکل) بین قالب های بالا و پایین شروع می شود. فولاد با گرما و فشار به شکل مورد نظر در می آید و سپس با فرآیند ماشینکاری تمام می شود تا تمام مشخصات مورد نیاز را برآورده کند.

این فرآیند پیچیده ساخت منجر به افزایش هزینه لوله آهنگری می شود.

مزایای فراوان لوله فورج به این معنی است که کاربردهای بسیار متفاوتی در زمینه های مختلف مانند نفت و گاز، ماشین آلات هیدرولیک، کود دهی و صنایع شیمیایی دارد. این واقعیت که فولاد آهنگری بدون درز یا جوش است، به آن اجازه می دهد تا با موفقیت حاوی مواد بالقوه مضر یا خورنده و دود آنها باشد. بنابراین می توان از آن در بسیاری از صنایع سنگین استفاده کرد.

استحکام بالا: لوله های آهنگری معمولاً محصول نهایی قوی و بسیار قابل اعتمادی تولید می کنند زیرا آهنگری باعث تغییر و تراز شدن جریان دانه فولاد می شود. به عبارت دیگر، فولاد ریزتر شده و ساختار لوله به طور قابل توجهی تغییر کرده و در نتیجه استحکام محض و مقاومت بالایی در برابر ضربه ایجاد می کند.
عمر طولانی: آهنگری تخلخل بالقوه، انقباض، حفره ها و مشکلات ریختن سرد را از بین می برد.
اقتصادی: فرآیند آهنگری به طور کلی بسیار مقرون به صرفه در نظر گرفته می شود زیرا هیچ ماده ای هدر نمی رود.
انعطاف پذیری: فرآیند آهنگری فولاد بسیار انعطاف پذیر است و می تواند لوله هایی در اندازه های مختلف تولید کند.