تولید و ویژگی های لوله بدون درز

[rkiahoseyni]

تولید و ویژگی های لوله بدون درز

 

مقدمه:

لوله های بدون درز از جنس فولاد و به شکل میله توخالی هستند که به دلیل خواص منحصر به فردی که دارند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. برای تولید این نوع لوله، مذاب فولاد بر روی قالبی که دارای شکلی مانند میله سوراخدار است، ریخته می شود تا یک لوله یا پوسته توخالی ایجاد گردد. این نوع لوله ها به دلیل توانایی مقاومت موثرتر در برابر فشار در مقایسه با سایر روش های تولید لوله و همچنین سریع و مقرون به صرفه بودن شناخته شده اند. لوله های بدون درز به طور کلی در خطوط گاز و همچنین لوله هایی که مایعات را حمل می کنند استفاده می شوند. از آنجایی که لوله های بدون درز قادر به مقاومت در برابر فشارهای بالا هستند، آنها همچنین به طور گسترده در کاربردهای فشار بالا از جمله پالایشگاه ها، سیلندرهای هیدرولیک، صنایع هیدروکربنی و در زیرساخت های نفت و گاز استفاده می شوند.
در مقایسه با سایر انواع لوله کشی، لوله های بدون درز نیازی به جوش یا اتصال ندارند و به سادگی توسط شمش های گرد جامد تولید می شوند که به استحکام و ویژگی های دیگر از جمله مقاومت در برابر خوردگی می افزاید. طبق استاندارد ASME، این لوله ها در مقاومت در برابر استرس مکانیکی نیز موثرتر هستند و فشار عملیاتی بالاتری نسبت به لوله های جوشی دارند که به لوله های بدون درز معروف می باشند.

 

انواع لوله بدون درز:

لوله های فولادی بدون درز لوله هایی مشابه یک میله کامل سوراخ شده هستند که به عنوان لوله های فولادی بدون جوش یا لوله های فولادی بدون درز نیز نامیده می شوند. با توجه به روش تولید، لوله های فولادی بدون درز را می توان به لوله های فولادی بدون درز نورد گرم، لوله های فولادی بدون درز نورد سرد، لوله های فولادی بدون درز سرد، لوله های فولادی بدون درز اکسترود شده وغیره تقسیم کرد. لوله های فولادی بدون درز با توجه به شکل مقطع به دو نوع گرد و خاص تقسیم می شوند. لوله های با شکل مخصوص شامل لوله های مربع، بیضی، مثلثی، شش ضلعی، دانه خربزه، ستاره ای و لوله های پره دار می باشد. در این لوله ها حداکثر قطر 900 میلی متر و حداقل قطر 4 میلی متر است. با توجه به اهداف مختلف، لوله های فولادی بدون درز با دیواره ضخیم و لوله های فولادی بدون درز دیواره نازک وجود دارد. لوله های فولادی بدون درز عمدتاً به عنوان لوله های حفاری زمین شناسی نفت، لوله های ترک خوردگی برای صنایع پتروشیمی، لوله های دیگ بخار، لوله های بلبرینگ و لوله های فولادی ساختاری با دقت بالا برای خودروها، تراکتورها و هوانوردی استفاده می شوند.

 

کاربرد لوله های بدون درز:

لوله های فولادی بدون درز همه منظوره توسط فولاد ساختاری کربن معمولی، فولاد ساختاری کم آلیاژ یا فولاد ساختاری آلیاژی، با بیشترین خروجی نورد می شوند و عمدتاً به عنوان خطوط لوله یا قطعات ساختاری برای انتقال سیالات استفاده می شوند.
با توجه به اهداف مختلف، می توان آن را در سه دسته عرضه کرد:
- عرضه با توجه به ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی
-  با توجه به عملکرد مکانیکی
-  با توجه به عرضه تست فشار آب. 
معمولاً لوله های فولادی بر اساس دسته های اول و دوم عرضه می شود. اگر برای تحمل فشار مایع استفاده شود، باید تحت آزمایش هیدرولیک نیز قرار گیرد.
لوله های بدون درز ویژه شامل لوله های بدون درز برای دیگهای بخار، برق شیمیایی و الکتریکی، لوله های فولادی بدون درز برای زمین شناسی و لوله های بدون درز برای نفت استفاده می شوند. لوله های فولادی بدون درز دارای بخش توخالی هستند و در مقادیر زیادی به عنوان خطوط لوله برای انتقال سیالات مانند خطوط لوله برای انتقال نفت، گاز طبیعی، گاز، آب و برخی مواد جامد مورد استفاده قرار می گیرند. در مقایسه با فولاد جامد مانند میله فولادی، لوله فولادی از نظر مقاومت خمشی و پیچشی سبک تر است و یک فولاد مقرون به صرفه است. به طور گسترده در ساخت قطعات ساختاری و قطعات مکانیکی مانند لوله های مته نفت، شفت های انتقال خودرو، قاب دوچرخه و داربست های فولادی مورد استفاده در ساخت و ساز استفاده می شود. از لوله های فولادی برای ساخت قطعات حلقه استفاده می شود که می تواند استفاده از مواد را بهبود بخشد، فرآیندهای تولید را ساده کند و در مصرف مواد و زمان تولید صرفه جویی نماید.

فرآیندهای تولید لوله بدون درز:

فرآیند تولید اصلی لوله فولادی بدون درز نورد گرم (فرآیند بازرسی اصلی) شامل مراحل زیر است:
-    آماده سازی و بازرسی بیلت لوله
-    گرمایش بیلت لوله
-    سوراخ شدن
-    نورد لوله
-    گرم کردن مجدد لوله
-    قطر ثابت (کاهش یافته).
-    عملیات حرارت
-    صاف کردن لوله تمام شده
-    تمام کاری
-    بازرسی (غیر مخرب، فیزیکی و شیمیایی، بازرسی نیمکت)
-    ذخیره و انبارداری

 

روش های ساخت و کاربردهای اصلی لوله های بدون درز مورد استفاده در دیگ بخار:

غالباً از لوله های بدون درز در دیگ های بخار استفاده می شود و به طور کل در دسته لوله های فولادی بدون درز قرار می گیرد. روش ساخت این لوله ها نیز مانند لوله های فولادی بدون درز است، اما الزامات سختگیرانه خاصی در مورد گریدهای فولادی مورد استفاده در ساخت لوله های فولادی وجود دارد. از آنجایی که لوله های بدون درز هنگام استفاده در شرایط دمای بالا و فشار بالا قرار دارند، عمدتاً برای ساخت لوله های سوپرهیتر، لوله های گرم کننده مجدد، لوله های راهنمای بخار و لوله های بدون درز بخار اصلی برای بویلرهای فشار قوی و فشار فوق العاده استفاده می شوند.
روش تولید لوله های بدون درز را می توان با توجه به دمای استفاده به لوله های بویلر عمومی و لوله های دیگ فشار قوی تقسیم کرد. هنگامی که از لوله های بدون درز استفاده می شود، اغلب در معرض دمای بالا و فشار بالا قرار می گیرند. لوله تحت اثر گاز دودکش با دمای بالا و بخار آب اکسید شده و خورده می شود. لوله فولادی باید دوام بالا، مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و خوردگی و پایداری ساختاری خوبی داشته باشد.
لوله های بدون درز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، عمدتاً برای ساخت لوله های دیواری آب، لوله های آب جوش، لوله های بخار فوق گرم برای دیگ های لوکوموتیو، لوله های دود بزرگ و کوچک و لوله های آجری قوسی استفاده می شوند. همچنین می توان از آن در تولید لوله های سوپرهیتر، لوله های بخاری، کانال های هوا، لوله های بخار اصلی و ... در نیروگاه های دیگ های بخار فشار قوی و فوق فشار قوی استفاده کرد.
صنایعی که اکنون از لوله های فولادی بدون درز استفاده می کنند بسیار رایج هستند. به عنوان مثال، در سطح ساخت و ساز و سطح حمل و نقل، لوله های فولادی بدون درز را می توان در بسیاری از کاربردها استفاده کرد. در مقایسه با لوله‌های فولادی معمولی که در گذشته استفاده می‌شد، لوله‌های فولادی بدون درز از یک سری فناوری‌های جدید تولید استفاده می‌کنند و لذا کیفیت منحصر به فردی را دارند. 

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی