لوله استیل گوشتدار با ضخامت بالای خود به‌عنوان زیرساخت بسیاری از ساختمان‌ها، لوله کشی و دکل‌های نفتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها معمولاً از آلیاژهای کربن، کروم و نیکل طی فرایند نورد گرم ساخته می‌شوند. استفاده از این لوله‌ها به‌دلیل خواص ضد اکسیداسیون و خوردگی برای انتقال سیالات و انواع مواد نفتی متداول است. دقت داشته باشید که لوله استیل گوشتدار شامل استانداردهای ویژه از نظر قطر و ضخامت است که بهتر است قبل از خرید به آن‌ها دقت کافی داشته باشید.
لوله استیل گوشتدار (thick wall steel pipe) چیست؟
در صنعت نفت و گاز و تولید مواد شیمیایی از نوعی لوله استیل ویژه به‌نام لوله استیل گوشتدار یا ضخیم استفاده می‌کنند. این لوله‌ها به‌دلیل ضخامت بالای خود، توانایی تحمل فشار و دمای بالا را دارند. به‌همین دلیل استفاده از آن‌ها در صنایع پتروشیمی، دیگ بخار، خودروسازی، هوانوردی و حفاری زمین‌های نفتی بسیار متداول است. دیواره این لوله‌ها بدون درز و شکاف بوده و می‌تواند عایق مناسبی برای انتقال مواد مختلف صنعتی باشد.
ضخامت دیواره لوله چیست؟
لوله گوشتدار با توجه به کاربردهای متنوع خود در ضخامت‌های متعددی ساخته می‌شود. برای اندازه‌گیری ضخامت از پارامترهایی مانند NPS و DN استفاده می‌کنند. در این نوع لوله‌ها NPS عددی است که به‌عنوان یک راهنما برای مشخص کردن قطر لوله استفاده می‌شود. علاوه بر این قطر لوله یا همان DN مطابق با استانداردهای بین المللی تعیین می‌شود. از جمله دیگر فاکتورها می‌توان به رده لوله یا SCH اشاره کرد. این عدد به‌عنوان راهنمایی برای دسته‌بندی لوله‌ها از نظر ضخامت در نظر گرفته می‌شود. هرچه این عدد بزرگ‌تر باشد، ضخامت لوله هم بیشتر است.
ضخامت لوله‌ها را برحسب میلی متر یا اینچ اندازه می‌گیرند. به‌طور کلی لوله‌های استیل گوشتدار معمولاً از جنس فولاد هستند و نسبت قطر بیرونی آن‌ها به ضخامت لوله کمتر از 20 است. همانطور که مشخص است لوله استیل گوشتدار به‌دلیل ضخامت بالا، باید وزن زیادی داشته باشد. البته برخی از رده‌های این لوله نسبت به رده‌های دیگر وزن و ضخامت کم‌تری دارند. رده‌های 5، 40، 30، 20، 10S و 5S گروهی از این لوله‌ها هستند که در صنایع کاربردهای متنوعی دارند.
ویژگی ها و مزایای لوله استیل گوشتدار
مطمئناً مهم‌ترین عامل موثر در کاربرد وسیع لوله استیل گوشتدار نقش دارد، ویژگی‌ها و خواصی است که آن را از بقیه لوله استیل‌های معمولی متمایز می‌کند. این مورد باعث می‌شود که از لوله استیل گوشتدار در پروژه‌های صنعتی و اقتصادی مختلف استفاده شود. از جمله این ویژگی‌ها و مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت در برابر سایش و خوردگی
- طول عمر و دوام بالا
- قابلیت تحمل فشارهای بالا
- مقاومت دربرابر حرارت و مواد اکسید کننده
معایب لوله استیل گوشتدار
با توجه به ضخامت بالای لوله‌های گوشتدار، طبیعی است که وزن آن‌ها نیز بالا باشد. این موضوع یکی از بزرگ‌ترین معایب لوله‌های گوشتدار به‌شمار می‌رود که باعث مشکل شدن حمل و نقل و نصب آن‌ها در مکان‌ها مختلف خواهد شد. این موضوع باعث شده که پروسه تولید لوله استیل گوشتدار نیز نیاز به زمان بیشتری داشته باشد. با توجه به ضخامت بالا، فرایند برش دادن و جوشکاری آن‌ها نیز با تجهیزات معمولی امکان‌پذیر نیست و نیاز به تجهیزات ویژه‌ای وجود دارد.
| ویژگی | توضیحات |
| وزن بالا | به دلیل ضخامت زیاد، وزن لوله‌ها سنگین است و حمل و نصب آن‌ها دشوار می‌شود. |
| مشکلات نصب و جابجایی | نصب این لوله‌ها نیاز به تجهیزات خاص دارد و فرایند نصب را پیچیده و زمان‌بر می‌کند. |
| تجهیزات خاص برای برش و جوشکاری | به‌دلیل ضخامت بالا، نیاز به تجهیزات تخصصی برای برش و جوشکاری وجود دارد. |
| هزینه بالا | تولید و نصب این لوله‌ها هزینه بیشتری دارد که ممکن است پروژه‌های بزرگ را گران‌تر کند. |
| مشکلات خوردگی | اگر لایه محافظتی سطح لوله آسیب ببیند، ممکن است خوردگی در نقاط حساس‌تر رخ دهد. |
فرآیند کلی تولید لوله استیل گوشتدار
برای تولید لوله استیل گوشتدار، ابتدا مواد اولیه آن که اغلب از آلیاژهایی از جنس فولاد و نیکل است، به‌صورت شمش‌هایی به‌اندازه 1 متر بریده می‌شوند. این شمش‌ها برای حالت گرفتن می‌بایست در کوره‌ای با دمای 1200 درجه سانتیگراد قرار بگیرند. جالب است بدانید که کوره‌های حرارت دهنده از هیدروژن یا استیلن برای گرم شدن نیاز دارند.
پس از خروج شمش‌ها از کوره، تحت تأثیر ابزاری پیشرفته، منفذدار می‌شوند. این ابزار از نظر ظاهری به‌صورت یک غلتک مخروطی است که رول‌های متعددی را از شمش‌ها به‌وجود می‌آورد. این لوله‌ها سرانجام تحت تأثیر نورد مداوم یا اکسترود قرار می‌گیرند. در این حالت لوله استیل گوشتدار کاملاً بدون منفذ است و در ابعاد مختلفی اندازه‌گیری و برش داده می‌شود.
کاربرد های لوله گوشتدار
لوله‌های گوشتدار با توجه به ضخامتی که دارند در صنایع بسیار متنوعی استفاده می‌شوند. لوله‌های با ضخامت بیشتر می‌توانند فشارهای بیشتری را تحمل کنند و در صنایعی که با مواد شیمیایی سروکار دارند به‌کار می‌روند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای لوله گوشتدار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنایع آبیاری و کشاورزی
- صنایع شیمیایی و پتروشیمی
- دکل‌های حفاری نفت و گاز
- شهرسازی( ساخت انواع پل، اسلکه، ساختمان‌ها و سازه‌های متنوع)
- خودروسازی
- لوله کشی‌‌های بین شهری
- انتقال گازهای خطرناک
- انتقال انواع سیال‌های اسیدی و بازی
سایز و ابعاد لوله استیل گوشتدار
برای مشخص کردن سایز لوله‌های استیل گوشتدار از دو مولفه استفاده می‌کنند.
- مولفه اول (قطر خارجی od): این مولفه نشان دهنده قطر بخش خارجی لوله است و برحسب میلی متر اندازه گیری می‌شود.
- مولفه دوم (ضخامت دیواره nps ): این مولفه به‌صورت درجه‌بندی است و هرچه مقدار بالاتری داشته باشد ضخامت لوله نیز بیشتر می‌شود.
جدول اسکجول (schedule) لوله استیل گوشتدار
بسیاری از مهندسان برای مشخص کردن ضخامت دیواره لوله استیل گوشتدار از جدول اسکجول ویژه‌ای استفاده می‌کنند. این جدول به چهار دسته schedule 40, 10,5 و 80 طبقه بندی می‌شود. هر یک از این جدول‌ها نشان می‌دهد که ضخامت لوله استیل گوشتدار چقدر باشد. به‌عنوان مثال schedule 40 نشان‌دهنده ضخامت دیواره 3.38 میلی‌متری است.
استاندارد های لوله گوشتدار
استانداردهای بین المللی مهم‌ترین فاکتور نشان‌دهنده کیفیت لوله گوشتدار استیل به‌شمار می‌روند. این استانداردها شامل ASTM، ISO ، DIN و JIS هستند. وجود این استانداردها می‌تواند گواه خوبی برای مقاومت لوله استیل گوشتدار دربرابر عوامل شیمیایی و فیزیکی باشد و این موضوع موجب ایمن‌تر شدن عملیات می‌شود. به‌طور کلی بهتر است هر لوله استیل گوشتدار به‌منظور خاصی استفاده شود تا ایمنی کافی فراهم آورد. بهتر است برای رعایت استانداردهای کافی در کار، از لوله‌های استیل زیر به‌منظور عملیات ذکر شده استفاده شود:
- لوله استیل فولادی: این لوله‌ها اغلب در حوزه زمین شناسی، حفاری و استخراج معادن استفاده می‌شوند.
- لوله استیل بدون درز: این لوله‌ها به‌دلیل استحکام بالا در ساخت و سازهای شهری و سازه‌های مختلف کاربرد دارند.
- لوله‌های استیل بدون درز برای حمل سیالات: این لوله‌ها به‌منظور انتقال آب، نفت و گازوئیل استفاده می‌شوند.
عناصر و آلیاژهای بکار رفته در ساخت لوله استیل گوشتدار
ویژگی‌هایی مانند سختی بالا، استحکام و عدم خوردگی به‌دلیل آلیاژهای به کار رفته در لوله استیل گوشتدار است. فلز اصلی سازنده این لوله‌ها آهن بوده که در کنار عناصر دیگری مانند نیکل، منگنز، سیلیسیوم و کروم استفاده می‌شود. ترکیب این عناصر در کنار هم باعث دوام طولانی و مقاومت بالای این لوله‌ها می‌شود.
گرید های رایج استیل در ساخت لوله استیل گوشتدار
برای طبقه بندی لوله‌های استیل گوشتدار براساس ضخامت آن‌ها را به گریدهای متنوعی دسته‌بندی می‌کنند. رایج ترین گریدهای لوله استیل گوشتدار شامل موارد زیر هستند:
- لوله استیل 304: این لوله‌ها در برابر خوردگی مقاوت بالایی داشته و دارای 18 الی 20 درصد کروم و حدود 8 درصد نیکل هستند.
- لوله استیل 316: لوله‌های 316 علاوه بر وجود عناصر کروم و نیکل دارای 2 الی 3 درصد مولیبدن بوده و همین فلز موجب مقاومت بیشتر آن‌ها در برابر کلریدها و مواد شیمیایی متنوع می‌شود.
- لوله استیل 321: این لوله‌ها به‌دلیل وجود تیتانیوم که مانند پوشش محافظتی دربرابر محلول‌های خطرناک است، در صنایع پتروشیمی کاربرد دارند.
قیمت لوله استیل گوشتدار و عوامل مؤثر بر آن
قیمت لوله استیل گوشتدار بسته به فاکتورهای مختلفی ممکن است متفاوت باشد. نوع آلیاژهای به‌کار رفته در لوله استیل گوشتدار مهم‌ترین عامل در تعیین قیمت آن‌ها محسوب می‌شوند. به‌عنوان مثال لوله استیل 316 با داشتن آلیاژهای نیکل و مولیبدن و مقاومت شگفت‌انگیزی که دربرابر خوردگی دارد نسبت به گرید 304 قیمت بالاتری دارد.
فرایند تولید لوله‌ها و رعایت استانداردهای بین المللی نیز در قیمت لوله استیل گوشتدار موثرند. مورد دیگر ضخامت لوله و اسکجول آن است که قیمت آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. موارد دیگری مانند هزینه‌های حمل و نقل، قیمت آلیاژها، کنترل کیفیت و حتی نوسانات بازارهای جهانی بر قیمت لوله استیل گوشتدار موثرند.
جمع بندی
لوله استیل گوشتدار از جمله ابزارهای مهم صنعتی هستند که به‌دلیل مقاومت دربرابر خوردگی، اکسیداسیون و ضخامت بالا کاربرد وسیعی دارند. این ویژگی‌ها به‌دلیل به‌کار رفتن انواع آلیاژهای با سختی بالا نظیر کروم، نیکل و… است. بهتر است قبل از خرید لوله استیل گوشتدار، برای تضمین کیفیت به عواملی مانند استانداردهای بین المللی، وزن، قطر، قیمت و نوع کاربری آن‌ها دقت کنید تا انتخاب هوشمندانه‌ای داشته باشید. شما می‌توانید از کارشناسان و متخصصان نیز برای انتخاب مورد مناسب استفاده کنید.