استفاده از انواع لوله در عصر امروز اهمیت بسیاری پیدا کرده تاجایی که صنایع بسیاری از این مقاطع فولادی، در فعالیت‌های خود استفاده می‌کنند. از این‌رو، یکی از لوله‌هایی که در صنعت نفت و گاز با استقبال زیادی رو به رو شد، لوله اسپیرال است. بنابراین در ادامه همراه مجموعه آهن‌چی باشید تا بگوییم لوله اسپیرال چیست، چه کاربردی دارد، ویژگیهای اصلی این لوله‌ها چه هستند و مهم‌ترین تولیدکنندگان آن کدام کارخانه‌ها هستند.
لوله اسپیرال چیست؟
لوله اسپیرال نوعی لوله فولادی است که با استفاده از روش نورد گرم و به شکل مارپیچ تولید می‌شود. نکته قابل توجه درخصوص لوله‌های اسپیرال، اهمیت داشتن نوع جوش آن‌ها است که باید با کیفیت و دقت بالایی انجام گیرد تا باعث افزایش استحکام لوله در برابر فشار وارده به دیواره شود.
مورد بعدی در خصوص این لوله‌ها ابعاد آن‌ها است که معمولا دارای قطری بین 500 تا 3000 میلی‌متر با ضخامت دیواره حدودا 9 تا 25 میلی‌متر هستند. همچنین طول آن‌ها 8 تا حدود 50 متربوده و به‌طور کلی این لوله با ابعادی بین 8 تا 120 اینچ تولید می‌شود.
نکته مهم بعدی، قیمت لوله اسپیرال است که تحت عوامل مختلفی قرار دارد و از مهم‌ترین آن‌ها باید به آلیاژ لوله، ضخامت لوله، طول، نوع کاربری، هزینه‌های انبارداری، نگهداری لوله و انتقال لوله‌های اسپیرال اشاره کرد.
استانداردهای ساخت لوله اسپیرال
درخصوص استانداردهای لوله اسپیرال باید بگوییم که این لوله از قوانین مربوط به استانداردهای API امریکا و اروپا مانند استانداردهای کنترل کیفیت آلمان پیروی می‌کند. در حقیقت این استانداردها به دلیل شرایط خاصی که دارند، برای هر یک از لوله‌های اسپیرال با اندازه‌های مختلف، متفاوت بوده و می‌توان دسته بندی کلی برای آن‌ها را به روش زیر معرفی کرد:
API آمریکا
از استانداردهای مورد استفاده در این استاندارد باید به API Spec 51X برای لوله اسپیرال درزدار با درزهای X42 تا X70 و همچنین استاندارد API Spec 5LS مختص لوله‌های اسپیرال A X70 و B X42 اشاره کرد.
کنترل کیفیت آلمان
استانداردهای در نظر گرفته شده برای لوله‌های اسپیرال تحت استاندارد آلمان شامل موارد زیر است:
- استاندارد DIN 1626 & 1628 جهت تولید لوله‌های انتقال حرارت اسپیرال
- استاندارد DIN 17172 & 2470 جهت لوله‌های اسپیرال برای انتقال نفت و گاز
- استاندارد DIN 17120 برای لوله‌های اسپیرال ساختمانی
- استاندارد DIN 1626 & 2460 برای لوله‌های اسپیرال انتقال آب
- استاندارد API RP 5L2 برای آستر رزین اپوکسی در لوله‌های اسپیرال
- استاندارد DIN 30670 برای لوله‌های اسپیرالی دارای روکش پلی‌اتیلن
روش‌های اتصال لوله اسپیرال
برای استفاده از لوله‌های اسپیرال به تجهیزات و تکنیک‌های متفاوتی نیاز است که از مهم‌ترین و رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
اتصالات رزوه‌ای
اتصالات رزوه‌ای اغلب برای لوله‌های با قطر کم و محیط کم فشار استفاده می‌شود؛ به عبارت بهتر استفاده از اتصالات رزوه‌ای برای رزوه‌کشی انتهای لوله‌های اسپیرال استفاده می‌شود.
کوپلینگ مکانیکی
در روش کوپلینگ مکانیکی نیازی به جوش یا فلنج برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر نیست، بلکه انجام اینکار با استفاده از پیچ و مهره یا گیره انجام می‌شود و روش مناسبی برای اتصالات موقت و دائمی به حساب می‌آید.
چسب
در واقع برای لوله‌های غیرفلزی و مواقعی که شرایط جوشکاری امکان‌پذیر نیست، از روش چسب استفاده می‌شود.
اتصال فلنج
این اتصال شامل اتصال فلنج به انتهای لوله‌های اسپیرال و متصل کردن آن‌ها به وسیله پیچ و مهره است و قابل استفاده برای کاربردهایی است که نیاز به جداسازی و مونتاژ راحت دارند.
جوشکاری
یکی از روش‌های شایع برای اتصال لوله‌های اسپیرال فولادی به یکدیگر، جوشکاری است. در این روش، با ایجاد یک اتصال دائمی مناسب، لوله‌ها را بهم متصل می‌کنند و مناسب‌ترین گزینه برای زمانی است که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار و ترک خوردگی وجود دارد.
این نکته هم حائز اهمیت است که هر یک از روش‌های بالا بر اساس نیازهای مشخص پروژه و ویژگیهای لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ویژگیهای لوله اسپیرال
حال که متوجه شدیم لوله اسپیرال چیست، به ویژگیهای این لوله می‌پردازیم که شامل موارد زیر است:
- استحکام این لوله‌ها به دلیل جوش خوردن به صورت مارپیچ بیشتر از لوله‌هایی با درز مستقیم است.
- راندمان انتقال این لوله‌ها بسیار زیاد بوده و یک سرمایه گذاری خوب برای انتقالات طولانی مدت سیالات است و به همین خاطر مناسب‌ترین گزینه برای انتقال مایعات تحت فشار به شمار می‌روند.
- جوش داخل و خارج این لوله‌ها با استفاده از روش SMAW یا جوش زیر پودری انجام می‌گیرد که معمولا بلافاصله پس از شکل‌پذیری لوله برای افزایش استحکام آن‌ها، لبه‌ها را با استفاده از جوش به هم متصل می‌کنند و در نهایت با استفاده از جوش زیر پودری اتصالات آن‌ها تکمیل و محکم می‌شود.
- کیفیت این لوله رابط مستقیمی با پارامترهای ورودی شکل‌دهی و جوشکاری دارد.
- انتقال مواد و سیالات با استفاده از این لوله‌ها، فشار کمتری را به درزها وارد کرده و در واقع میزان تحمل آن‌ها افزایش می‌یابد.
- با نصب لوله‌های اسپیرال و استفاده از آن‌ها در محیط‌های مختلف، نقاط اتصال بین لوله‌ها را به طور قابل توجه کاهش داده و نشتی ایجاد شده را به حداقل میزان ممکن می‌رساند.
- پیوستگی مراحل تولید لوله اسپیرال باعث شده تا این نوع لوله با هزینه کمتری نسبت به لوله‌های دیگر تولید و در نتیجه با قیمت مناسبت‌تری هم فروخته شود.
- هیچ محدودیتی برای انتخاب عرض ورق فولادی خام لوله‌های شیاردار وجود ندارد و قطر نهایی این لوله با توجه به عرض ورق فولادی خام و قطر زاویه ورودی تعیین می‌شود.
روش تولید لوله اسپیرال
روش تولید لوله اسپیرال با استفاده از دو روش تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای صورت می‌گیرد. در واقع، قطر لوله با تغییر زاویه اولیه ورق قابل تغییر است و این ویژگی یکی از مزیت‌های لوله اسپیرال به حساب می‌آید. بنابراین ساخت این نوع لوله‌ها با قطرهای متفاوت، نیازی به تعویض قالب خط تولید ندارد و تنها با تغییر اولیه زاویه ورق‌های فولادی، اینکار امکان‌پذیر است.
حال در ادامه به توضیح روش‌های تولید لوله اسپیرال می‌پردازیم که به شرح زیر است:
اسپیرال تک مرحله‌ای
اسپیرال تک مرحله‌ای به سه بخش آماده‌سازی اولیه ورق، شکل‌دهی و جوشکاری زیر پودری داخل و خارج تقسیم می‌شود. بنابراین با توجه به این روش، در مرحله‌ی اول قسمت ابتدایی ورق‌های فولادی را به‌هم جوش داده و دور لبه‌ها را صاف می‌کنند. سپس لبه ورق را خم کرده تا از ایجاد برآمدگی‌های غیر قابل پرس، جلوگیری کنند. در مرحله جوشکاری زیرپودری نیز ابتدا لبه داخلی ورق و سپس لبه خارجی توسط دستگاه جوش زیرپودری، جوش داده شده و بعد از آن، نوبت بُرش لوله است.
در این روش در هر دقیقه 1 تا 3 متر لوله اسپیرال تولید می‌شود و یکی از معایب آن، کند بودن روند ساخت لوله است.
اسپیرال دو مرحله‌ای
اسپیرال دو مرحله‌ای نیز از مراحلی چون آماده سازی اولیه ورق، شکل‌دهی، جوش با GMAW، جوشکاری زیر پودری داخل و خارج تشکیل شده است با این تفاوت که شکل‌دهی ورق به وسیله GMAW انجام می‌گیرد. به عبارت بهتر در مرحله جوشکاری این لوله، درز از داخل و خارج به وسیله چند دستگاه جوش زیرپودری انجام می‌شود تا راندمان تولید بالا رفته و سرعت آن چهار برابر روش تک‌مرحله‌ای باشد.
مزایای لوله اسپیرال
با تفاسیر بالا از مهم‌ترین مزایای این نوع لوله‌ها باید موارد زیر را نام ببریم:
- استحکام و مقاومت بالا
- استفاده کمتر از فلنج‌ها
- عدم وجود محدودیت در طول لوله اسپیرال
- تولید‌شده در جنس‌های متفاوت برای کاربردهای گوناگون
- اندازه‌گیری آسان‌تر جریان هوا
- تصفیه راحت‌تر و نشت هوای کمتر
- استحکام زیاد در برابر شکست و ترک
- پایین بودن هزینه تولید نسبت به سایر لوله‌های درزجوش
- شکل‌پذیری بسیار زیاد
اما با وجود تمام این مزیت‌ها، مواردی مانند شکل بیضی سطح مقطع این لوله‌ها در حین تولید و امکان ایجاد چروکیدگی بیشتر روی سطح آن در مقایسه با سایر لوله‌های درزجوش، مهم‌ترین معایب لوله اسپیرال به‌شمار می‌آید.
معرفی کاربرد لوله اسپیرال
تا اینجا بیان کردیم لوله اسپیرال چیست و به چه روشی تولید می‌شود اما به طورکلی مهم‌ترین کاربردهای لوله اسپیرال به شرح زیر است:
انتقال مواد
استفاده از این نوع لوله‌ها به عنوان انتقال‌دهنده‌های مواد باعث شده تا کارخانه‌های مختلفی از لوله اسپیرال برای حمل مواد فله‌ای استفاده کنند.
تامین هوا
یکی دیگر از کاربرد لوله‌های مارپیچ، تامین هوای تازه محیط است و کارخانجات بزرگی که نیاز به انتقال جریان هوا در ابعاد وسیعی دارند، از این لوله‌های صنعتی استفاده می‌کنند.
آب و فاضلاب
از دیگر کاربرد لوله اسپیرال باید به آب و فاضلاب، اشاره کرد که معمولا در انتقال آب، زهکشی، مهندسی تصفیه فاضلاب و غیره کاربرد دارد.
نفت و گاز
یکی از اصلی‌ترین طرفداران استفاده از لوله اسپیرال، صنایع نفت و گاز هستند که در انتقال انواع مختلف گازها مانند بخار گاز و گاز مایع، نفت، فراورده‌های شیمیایی و غیره، از این مقاطع فولادی بهره می‌برند.
صنایع ساختاری
در نهایت، لوله‌های اسپیرال در صنایع ساختاری مختلفی مانند لوله‌های شمع بندی دریایی، ریل‌ها، اسکله‌ها، جاده‌ها، پل‌ها، کانال‌ها، سازه های ساختمانی و غیره، کاربرد بسیاری دارد.
با این تفاسیر، می‌توان گفت لوله‌های اسپیرال کاربردهای فراوانی دارند که از جمله آن‌ها باید به مواردی چون مصارف آبرسانی و گازرسانی، سیستم‌‌های گرمایش و تهویه مطبوع تجاری و صنعتی، صنایع پتروشیمی، شیمیایی، برق و الکترونیک، استخراج دود و دیگر سموم محیط، سیستم‌‌های جمع‌آوری گرد و غبار و سیستم خط لوله ترموالکتریک، توسعه زیر ساخت‌های صنعتی، صنایع نظامی و آبیاری کشاورزی، اشاره کرد.
تفاوت لوله درز مستقیم با لوله اسپیرال
یکی از موضاعات مهم درخصوص لوله‌های اسپیرال، به کاربردن این نوع لوله‌ها در کنار لوله درز مستقیم است که دو تفاوت اصلی دارند. در حقیقت این دو مورد قیمت لوله اسپیرال و درز مستقیم را متفاوت می‌کنند، بنابراین از اصلی‌ترین تفاوت این دو نوع لوله باید به موارد زیر اشاره کنیم:
روش تولید
فرآیندهای تولید لوله اسپیرال و لوله درز مستقیم، متفاوت هستند؛ چراکه لوله اسپیرال نتیجه فرایندهای نورد و جوشکاری در زوایای خاص است اما لوله درز مستقیم با خمکاری، شکل‌دهی و جوشکاری یک درز مستقیم تولید می‌گردد.
نوع کاربرد
تفاوت این دو نوع لوله در بکارگیری آن‌ها مشهود است؛ اگرچه برای انتقال سیالاتی هم‌چون نفت، گاز، مواد شیمیایی، آب و فاضلاب از هر دو لوله استفاده می‌شود و کاربرد آن‌ها در کارهای ساختمانی و تاسیساتی نیز بسیار است اما بخاطر محدودیت نداشتن سایز برای لوله‌های اسپیرال، گستردگی استفاده از این لوله‌ها متنوع‌تر بوده و برای مصارفی چون انتقال جامداتی مانند سیمان، مواد خوراکی، داربست‌زنی، تهویه هوا و کمک به کاهش آلایندگی‌ها نیز استفاده می‌شود.
نکات نحوه نگهداری از لوله اسپیرال
اکنون که همه چیز را درباره لوله‌های اسپیرال می‌دانید، برخی از نکات نگهداری این مقاطع فولادی را برای شما عزیزان بیان می‌کنیم تا علاوه‌بر استفاده در مدت زمان طولانی‌تر، هزینه‌های مربوط به تعمیر این لوله‌ها را کاهش دهید. بنابراین به منظور نگهداری از لوله‌های اسپیرال کارهای زیر انجام می‌شود:
تمیز کردن
در ابتدا بهتر است برای تمیز کردن سطح لوله اسپیرال جوش داده شده، از حلال و امولسیون استفاده کنید تا روغن، گریس، گرد و غبار و سایر مواد شیمیایی و آلی سطح آن را از بین ببرد.
حذف زنگ زدگی و اکسیداسیون
حال برای زنگ‌زدگی، پوسته‌های اکسیدی، سرباره جوش و برخی مواد آلی، نیاز به مرحله اکسیدزدایی داریم که در آن لوله‌های اسپیرال با استفاده از برس‌های سیمی مخصوص، صیقل داده می‌شوند تا زنگ‌زدگی، سرباره جوش و سایر آلاینده‌ها از بین برود.
اسیدشویی
در مرحله اسید شویی فلزات از روش‌های شیمیایی و الکترولیتی استفاده می‌گردد تا پوسته‌های اکسیدی، زنگ‌زدگی و پوشش‌های قدیمی لوله از بین برود. این مرحله نهایت پاکی سطح را اعمال می‌کند.
استفاده از مواد ساینده
در نهایت با استفاده از یک نیروی گریز از مرکز و موتور با توان بالا، زنگ‌زدگی، اکسیدها و آلودگی‌ها سطح لوله به طور کامل از بین می‌رود و با تحت تاثیر قرار گرفتن ضربه ساینده و اصطکاک به وجود آمده، زبری سطح نیز به میزان مورد نیاز می رسد.
سخن آخر
اگر قصد خرید لوله را دارید باید به سراغ تولیدکنندگانی چون لوله و پروفیل صابری، گروه صنعتی سپاهان، کارخانه لوله کچو، کارخانه فولاد هیربد زرندیه و لوله‌سازی کاوه ایرانیان بروید. بنابراین می‌توانید برای سفارش لوله اسپیرال و هرگونه لوله فولادی با کارشناسان ما در مجموعه آهن‌چی تماس حاصل فرمایید تا خریدی مطمئن و مقرون‌به صرفه داشته باشید.
