لوله های فلزی به دسته اصلی لوله های مانیسمان و لوله های درزدار تقسیم می شوند که لوله های درزدار بر اساس روش تولید به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. شکل زیر دسته بندی کلی لوله های فلزی را نشان می دهد :
لوله های درزدار، معمولا با لوله کردن ورق های فلزی و با استفاده از روش جوشکاری الکتریکی مقاومتی تولید می شوند و تفاوت های قابل توجهی از لحاظ روش های تولید و تحمل دما و فشار با لوله های مانیسمان دارند. لوله های بدون درز در طول های دلخواه با استفاده از اکسترود کردن فلز و شمش فولادی یکپارچه تولید می شود. لوله های مانیسمان با قطر بیرونی ۱/۸ تا ۲۶ اینچ و ضخامت دیواره مشخص تولید می شوند و در سرویس های فشار بالا مانند صنایع پالایشگاهی و هیدروکربنی، انتقال نفت و گاز، اکتشاف، سیلندرهای هیدرولیک، بویلرها و صنایع خودروسازی کاربرد دارد. همچنین لوله های درزدار با استفاده از جوشکاری طولی یا اسپیرال ورق فلزی تا قطر بیرونی ۲۴ اینچ تولید می شوند. لوله های درزدار اساسا برای کاربرهای فشار پایین و فشار متوسط مانند انتقال آب و نفت استفاده می شوند.
لوله سیاه درزدار
لوله سیاه بدون درز (مانیسمان)
لوله های مانیسمان و مزیت های آن
در تولید لوله های مانیسمان از مکانیزمی استفاده می کنیم که باعث ایجاد سوراخ در یک شمش می شود. امروزه سنبه کاری چرخشی و نورد لوله از متداول ترین روش های تولید لوله مانیسمان است. این فرآیند تولید با گرمایش شمش استوانه ای فولادی، سوراخ کاری، پرداخت سطوح و سایزبندی آن کامل می شود. در ادامه تعدادی از مزایای برجسته لوله های مانیسمان را در مقایسه با لوله های سیاه درزدار را آورده ایم :
- لوله های مانیسمان در مقایسه با لوله های درزدار هم سایز که متریال یکسانی نیز دارند، ۲۰ درصد فشار بیشتری تحمل می کنند. لوله های درزدار ، درز جوش قابل رویتی دارند که باعث نگرانی خیلی از کاربران نهایی می شود.
- مزیت دیگر لوله های بدون درز نسبت به لوله های درزدار این است این لوله ها مقاومت خوردگی بیشتری دارند چراکه پتانسیل ایجاد ناخالصی در این لوله ها کمتر است.
- در لوله های درزدار ناهمگونی های چکش خواری و متریالی در ناحیه ای که درز جوش ایجاد می شود، وجود دارد که این ناهمگونی در لوله های مانیسمان مشاهده نمی شود.
- برخلاف لوله های درزدار، لوله های بدون درز نیازمند تست جوشکاری نیستند.
- لوله های بدون درز برای کاربردهای حساس انتخابی مناسب تر هستند.
لوله های درزدار و مزیت های آن
تولید لوله های درزدار با فرآیند نورد ورق های فولادی شروع می شود. این فرآیند ضخامت ورق را به اندازه ضخامت لوله مورد نیاز تولید می کند. خروجی این کار تولید ورق های صاف است. قدم بعد برش ورق های فولادی به اندازه پهنای مورد نیاز برای تولید لوله با قطر دلخواه است.
لوله با گذراندن ورق های بریده شده از غلتک های متعدد و سپس جوشکاری درز آنها در یک محیط شیمیایی خنثی تولید می شود. بنابراین لوله های درزدار در مقطع خود اتصال جوشی دارند در حالی که این اتصال در مقطع لوله های مانیسمان مشاهده نمی شود. معمولا از یک فرایند نورد برای شکل دهی به ناحیه ی جوشکاری شده استفاده می شود و عملیات حرارتی برای تولید نهایی لوله انجام می شود. لوله های جوشکاری شده سپس از آسیاب هایی گذرانده می شود به طوریکه درز جوش آنها با چشم غیر مسلح قابل رویت نباشد. لوله های درزار به دلیل اینکه نیاز کمتری به فرآیندهای نورد و سایزدهی دارد، هزینه کمتری نسبت به لوله های مانیسمان داشته و می تواند با سرعت بیشتری تولید شود.
لوله های درزدار و مانیسمان باید با استانداردهای فشاری و متریالی مطابقت داشته باشند
استانداردهای مختلف آلیاژ و ابعاد لازم و تست های کنترل کیفی مورد نیاز برای لوله های درزدار و مانیسمان را برای تحمل فشار و دمای مختص هر پروژه تعریف می کنند. برای مثال استاندارد ASTM A269 استاندارد لوله های استنلس استیل آستنیتی درزدار و مانیسمان برای سرویس های معمولی است. این استاندارد نیازمند مطابقت ترکیب شیمیایی و الزامات سختی برای کلاس های مختلف کاربرد لوله است. استاندارد A269 ASTM همچنین تست الکتریک غیرمخرب یا تست فشار هیدرو استاتیک را برای لوله های درزدار و مانیسمان لازم می داند. این استاندارد شامل محدودیت های تنش کششی برای لوله های با قطر خارجی و ضخامت های مختلف است. استانداردهای دیگر ASTM مانند ASTM A53 نیز وجود دارد که می تواند برای لوله های درزدار و بدون درز اعمال شود. لذا هر استاندارد الزامات مختص به خودش را دارد.
از بین لوله های مانیسمان و لوله های درزدار کدام نوع لوله را برای پروژه انتخاب کنیم؟
وقتی لوله های درزدار یا بدون درز را انتخاب می کنیم، در ابتدا انتخاب ما باید بر اساس مشخصات فنی (specifications) پروژه و استانداردهای پیشنهادی آن باشد. اگر الزامات فنی پروژه نوع خاصی از لوله را پیشنهاد نکرده باشد بایستی شرایط نهایی که قرار است لوله در آن کار کند در نظر گرفته شود. نکته اینجاست که لوله های مانیسمان می تواند جایگزین لوله های درزدار شود اما لوله های درزدار لزوما نمی توانند جایگزین لوله های بدون درز شوند. جدول زیر می تواند راهنمای مناسبی برای تصمیم گیری در انتخاب لوله های بدون درز و درزدار باشد :
