آشنایی کامل با روش های ساخت انواع لوله ها

امکان تولید لوله به شیوه های مختلف وجود دارد که هر کدام از این شیوه ها، استاندارد خاص خود را دارند. تنوع در ساخت لوله ها موجب شده است که لوله های متفاوت با ویژگی های منحصر به فرد تولید شود. در ادامه این مطلب قصد داریم شما را با روش های تولید لوله های صنعتی آشنا کنیم؛ پس با ما همراه باشید.

به طور کلی سه روش برای ساخت لوله های صنعتی وجود دارد که عبارتند از:

• تولید لوله های بدون درز (Seamless pipe)
• تولید لوله های درز دار طولی (Longitudinal welded pipe)
• تولید لوله های درزدار مارپیچی (Helical welded pipe)

هر یک، از روش های منحصر به فردی برای ساخت لوله برخورداند؛ که در ادامه شرح خواهیم داد. 

ساخت لوله های بدون درز (Seamless pipe)

لوله های بدون درز بوسیله کشش یک شمش توپر روی یک میله حفره ساز (mandrel) برای ایجاد پوسته تو خالی ساخته می شوند. مراحل ساخت لوله های بدون درز این گونه است که در ابتدا شمش توپر را تا اندازه لازم گرم کرده تا نرم شود، سپس با استفاده از میله حفره ساز، شمش به صورت یک پوسته تو خالی تغییر شکل می دهد. تعدادی از غلتک های مستقیم کننده و غلتک های تنظیم کننده اندازه در طی عملیات ساخت مورد استفاده  قرار می گیرند تا شکل دهی لوله به درستی انجام شود. در نهایت فرآیند های سرمایشی، هیدروتست و پوشش دهی بر روی لوله ی مورد نظر انجام می شود و فرآیند ساخت تکمیل می گردد.

در این قسمت می توان لوله ها را در طول مناسب برش داده و انتهایشان را به شکل مورد نظر ایجاد نمود. در این روش چون از جوش کاری استفاده نمی شود. بنابراین لوله هایی بدون درز تولید می شوند که استحکام بالایی داشته و قابل اعتماد تر می باشند. لوله های بدون درز در مقایسه با لوله های جوشی ترجیح داده می شوند و دلیل این انتخاب یکپارچه بودن لوله های بدون درز است.

عموما در سایز های پایین را به صورت بدون درز می سازند؛ زیرا استفاده از این روش برای ساخت لوله هایی با سایز بالا هزینه های بسیار زیادی را در پی خواهد داشت که بدین منظور از روش های جوشی برای ساخت لوله های بدون درز استفاده می شود. در شکل زیر مجموعه مراحل ساخت لوله های بدون درز را مشاهده می کنید.

ساخت لوله های درزدار (welded pipe)

لوله هایی که با استفاده از روش های مختلف جوشکاری ساخته می شوند را لوله های درزدار می نامند. این نوع لوله ها خود به دو دسته ی مهم تقسیم می شوند:

1.لوله های درزدار طولی (Longitudinal welded pipe)

در این روش برای ساخت لوله از ورقه های فولادی صاف استفاده می شود که در ابتدا آن ها را گرم می کنند و سپس با استفاده از غلتک های مخصوص، ورقه ی فولادی را به شکل استوانه ای توخالی در می آورند. در نهایت ورقه ی استوانه ای شده را در راستای طولی جوشکاری می کنند. بعد از ساخت لوله، آن را به قسمت های مختلف انتقال داده تا سایر عملیات های مورد نظر بر روی آن انجام شود.

برای ساخت لوله هایی با سایز بالا در این روش از دو صفحه صاف استفاده می شود که هر کدام به صورت نیم استوانه ای در کنار یکدیگر قرار می گیرند تا شکل استوانه ای کلی را ایجاد نمایند. بنابراین در چنین حالت هایی دو درز جوش طولی برای لوله ایجاد خواهد شد. در شکل زیر به ترتیب مراحل تولید و نمونه های صنعتی لوله های درزدار طولی را مشاهده می کنید.

2. لوله های درزدار مارپیچی (Helical welded pipe)

روش ساخت لوله های درزدار مارپیچی بسیار شبیه به لوله های درزدار طولی است با این تفاوت که در این روش از ورقه های فولادی مارپیچی استفاده می شود. در واقع با استفاده از دستگاه خاصی ورقه ی فولادی صاف را به صورت مارپیچی تغییر داده و عملیات شکل دهی بر روی آن انجام می شود. با توجه به آن که ورقه ها به صورت مارپیچی ایجاد شده اند بنابراین جوشکاری آنها نیز به صورت مارپیچی انجام خواهد شد.

از آن جایی که در این نوع از لوله ها میزان جوشکاری زیاد است، بنابراین نمی توان از لوله های مارپیچی به عنوان لوله های قابل اطمینان استفاده نمود و بیشتر از این لوله ها در مواردی که فشار عملیاتی پایینی وجود داشته باشد و یا نشتی سیال مهم نباشد استفاده می شود. تصاویر زیر مراحل تولید و نمونه های صنعتی لوله های درزدار مارپیچ مشاهده می کنید.

توجه شود که در حین عملیات جوشکاری حرارت زیادی بوجود می آید که این حرارت باعث ایجاد تنش پسماند در فلز پایه می گردد. بنابراین ورق بعد از جوشکاری نسبت به قبل از جوشکاری از لحاظ استحکام تسلیم افت خواهد داشت. همین مورد یکی از عیوب اصلی در لوله های جوشی محسوب می شود که سبب شده تا استفاده از آن ها در فشار های بالا با تردید روبه رو کند.

در بین لوله های جوشی نیز لوله های درز جوشی طولی نسبت به درز جوش مارپیچ کاربرد عمومی تری داشته و لوله های درز جوش مارپیچ در فشار و دماهای پایین استفاده می شوند.