جامع ترین راهنما و معرفی انواع لوله استیل

فولاد زنگ‌نزن یا استنلس استیل (Stainless Steel) بیش از یک قرن است که به پرمصرف ترین و محبوب ترین ماده در جهان تبدیل شده است. وجود درصد بالای کروم موجب مقاومت آن در برابر خوردگی می‌شود. به همین دلیل در محیط‌ های اسیدی و در برابر خوردگی حفره‌ای در محیط ‌های کلریدی (Pitting Corrosion) نیز مقاوم است. فولاد زنگ‌نزن کمترین نیاز را به تعمیر و نگهداری دارند. همچنین داشتن ظاهر تمیز و درخشنده آن را به بهترین ماده برای تولید لوله ‌ها تبدیل کرده است. لوله استنلس استیل انواع مختلفی دارند. یک دسته بندی کلی آن شامل لوله‌ های جوشکاری شده و لوله‌ های بدون درز است. با ایجاد تغییراتی در ترکیب شیمیایی از انواع لوله استیل در بخش‌‌ها و صنایع مختلف استفاده می‌شود. در این مطلب به انواع لوله استنلس استیل از نظر روش ساخت و استانداردهای مختلف آن‌ها می‌پردازیم.

معرفی انواع لوله استیل و روش های تولید آن

لوله استنلس استیل معمولا به دو دسته جوشکاری شده (درزدار) و بدون درز تقسیم می‌‌شود. البته هریک از این دو نوع لوله نیز با فناوری‌ها و روشهای مختلفی تولید می‌شوند.

لوله جوشکاری شده

برای تولید لوله‌‌های جوشکاری شده یک کویل یا ورق پیوسته را نورد می‌کنند. سپس با استفاده از غلتک‌های مختلف شکلی استوانه‌ای به ورق می‌دهند. در نهایت دو طرف صفحه را با روش جوشکاری به هم متصل می‌کنند و لوله آماده می‌شود.

• لوله‌‌های جوشکاری شده ارزان‌تر از لوله های بدون درز هستند.
• روش‌‌های جوشکاری مختلفی برای تولید انواع لوله‌های استنلس استیل جوشی استفاده می‌شود. از آنجایی که آشنایی با این روش‌ها در صنعت بسیار مهم است. آنها را به شما معرفی می‌کنیم:
  • GTAW: جوشکاری ذوبی تنگستن (Gas Tungsten arc welding) برای درز جوش‌های لوله‌های تحت فشار در سری 300 استفاده می‌شود. در این روش یک مشعل جوشکاری با نوک تنگستن، که معمولاً از آرگون یا مخلوط آرگون/اکسیژن استفاده می‌کند، لبه‌های ورق را تا زمانی که حوضچه مذاب تشکیل شود، گرم می‌کند و جفت رول بعدی لبه‌های ورق را به هم متصل می‌کند.
  • ERW: جوشکاری با مقاومت الکتریکی (Electric resistance welding) از نوع جوشکاری با فرکانس پایین است، که از طریق یک الکترود مسی دوار انجام می‌شود. این فرآیند برای لوله با قطر کوچک مناسب است.
  • HFW: جوشکاری با فرکانس بالا (High frequency welding) معمولا برای جوشکاری انواع لوله استیل دکوراتیو سری 300 و 400 استفاده می‌شود.
  • LW: جوشکاری لیزر (Laser welding) هزینه بیشتری نسبت به GTAW دارد، اگرچه سریعتر است. البته این روش در صنعت بیشتر برای فلزاتی مثل فولاد ضد زنگ سری 300 و 400 استفاده می شود. جوشکاری لیزری یک هسته جوش حتی کوچکتر از آنچه توسط GTAW تولید می‌شود، تولید می‌کند. از آنجایی که تقریباً هیچ تغییری در ساختار دانه بندی فلز اصلی به‌ وجود نمی‌آید، قطعه تمام شده انعطاف پذیری بیشتری نسبت به قطعه GTAW دارد.
  • SAW: جوشکاری قوس غوطه‌ور (Submerged arc welding) برای تولید لوله استیل با درز مارپیچی یا درز مستقیم استفاده می‌شود

لوله بدون درز

لوله بدون درز همانگونه که از نامش پیدا است، ساختاری یکپارچه و بدون درز دارد.

• روش تولید لوله بدون درز پرهزینه تر از لوله‌‌های جوشکاری شده است.
• لوله بدون درز به وسیله فرایندهایی مانند اکستروژن، مانیسمان یا ماندرل میل تولید می‌شود.
• در لوله‌‌های بدون درز هیچ گونه خط جوش یا درزی وجود ندارد از این رو خطر نشتی و ترکیدگی بر اثر فشار داخلی بسیار کمتر است.
• به همین دلیل از این لوله‌‌ها استفاده‌های گوناگونی، به ویژه در موارد تحت فشار مانند انتقال نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌ها می‌شود.

انواع لوله استنلس استیل بر اساس گریدهای آلیاژی

ترکیب شیمیایی استنلس استیل تأثیر مستقیمی بر خواص مکانیکی محصول نهایی و زمینه کاربرد آن دارد. برای یافتن گریدی از یک لوله استنلس استیل خاص، با انواع مختلفی از نامگذاری مواجه می‌شوید. بیشترین استانداردهای مورد استفاده در نام گذاری لوله‌‌های فولادی استاندارد DIN آلمان، EN و ASTM هستند. برای یافتن گریدهای معادل می‌توانید به جداول کلید فولاد مراجعه کنید. جدول زیر نمونه‌‌ای از این استانداردهای مختلف را برای گریدهای استنلس استیل رایج در لوله کشی صنعتی، نشان می‌‌دهد.

DIN گرید	EN گرید	ASTM گرید
1.4541	X6CrNiTi18-10	A 312 Grade TP321
1.4571	X6CrNiMoTi17-12-2	A 312 Grade TP316Ti
1.4301	X5CrNi18-10	A 312 Grade TP304
1.4306	X2CrNi19-11	A 312 Grade TP304L
1.4307	X2CrNi18-9	A 312 Grade TP304L
1.4845	X8CrNi25-21	A 312 Grade TP310S
1.4401	X5CrNiMo17-12-2	A 312 Grade TP316
1.4404	X2CrNiMo17-13-2	A 312 Grade TP316L

بیشتر بخوانید: تفاوت‌های بین لوله‌کشی تاسیسات ساختمانی و لوله‌کشی صنعتی

 

انواع لوله استنلس استیل بر اساس مشخصات ASTM

ASTM مخفف American Society for Testing and Materials است. موسسه ASTM International استانداردهای خدمات و مواد صنعتی را برای طیف وسیعی از صنایع و کاربردها ارائه می‌دهد. این سازمان در حال حاضر بیش از 12000 استاندارد را ارائه کرده است که در مشاغل مختلف در سراسر جهان استفاده می‌شود. لوله‌ها و اتصالات استنلس استیل تحت بیش از 100 استاندارد هستند. استانداردهای ASTM تقریبا شامل همه انواع لوله‌ها می‌شود. استانداردهای ASTM با تعیین ترکیب شیمیایی و فرآیندهای تولید خاص مواد تعریف می‌شوند. برخی از استانداردهای ASTM در ارتباط با لوله‌ها عبارتند از:

• استاندارد A106: لوله های از جنس فولادهای کربنی برای سرویس دهی در شرایط با دمای بالا
• استاندارد A335: لوله های از جنس فولاد آلیاژی فریتی بدون درز (برای دمای بالا)
• استاندارد A333: لوله‌‌های از جنس فولاد کربنی و آلیاژی بدون درز و با درز جوشکاری شده (برای دمای پایین)
• استاندارد A312: لوله های از جنس فولاد زنگ نزن استنیتی با درز و بدون درز برای سرویس دهی در محیط‌های خورنده و دمای بالا

بیشتر بخوانید: جدول اندازه لوله‌های استنلس استیل براساس ASME- B36.19

انواع لوله استنلس استیل بر اساس کاربرد

لوله‌های استنلس استیل براساس کاربرد به دو گروه لوله‌های صنعتی و لوله‌های دکوراتیو تقسیم می‌شوند. کاربردهای صنعتی این لوله‌ها بسیار گسترده است و در صنایع بسیار زیادی که مسئله خوردگی و مشخصات مکانیکی در کنار قابلیتهایی مثل جوشکاری، فرم‌پذیری و عملیات مختلف صنعتی مهم است مورد توجه است. از طرف دیگر جلای فلزی زیبا و قابلیت پذیرش کیفیت سطحی متنوع این آلیاژها با مقاومت بالا در برابر خوردگی، این آلیاژها را برای کاربردهای دکوراتیو و تزئینی بسیار مطلوب ساخته است. در ادامه به نمونه‌هایی از این کاربردها اشاره می‌کنیم.

لوله‌‌های بهداشتی در صنایع پزشکی (Sanitary Pipes)

لوله ‌های بهداشتی که از فولاد زنگ‌نزن  ساخته می‌شوند برای مصارف پزشکی و در کاربردهای حساس استفاده می‌شوند. از این نوع لوله‌ها در صنعت پزشکی برای انتقال سیالات استفاده می‌شود. این لوله‌ها بالاترین مقاومت در برابر خوردگی را دارند و نیاز چندانی به تعمیر و نگهداری ندارند. لوله های بهداشتی اغلب با گرید ASTMA270 استفاده می‌شوند.

لوله‌های صنایع غذایی، لبنی و آشامیدنی

بخش قابل توجهی از مصارف لوله‌های استنلس استیل صنعتی در صنایع غذایی است. در صنایع لبنی انواعی از لوله‌های ضدزنگ کاربرد دارند که از داخل پولیش و پرداخت می‌شوند. پولیش از داخل باعث کاهش ضریب اصطکاک شده و مانع از رسوب سیال داخل لوله می‌شود. همچنین این ویژگی باعث قابلیت تمیزگردن و نظافت خطوط انتقال مواد می‌گردد که در صنایع غذایی بسیار پر اهمیت است. کاربرد استیل 304 در صنایع غذایی بسیار رایج است و در محیط‌هایی که ریسک خوردگی بالاتر است از گرید استنلس استیل 316 نیز استفاده می‌شود.

لوله‌های صنعتی با کاربرد مکانیکی

قطعات توخالی، بلبرینگ و سیلندرها معمولا از لوله‌ های مکانیکی تهیه می‌شوند. این لوله‌‌ها در اشکال و مقاطع گوناگونی مانند مستطیل، مربع و اشکال دیگر تولید می‌‌شوند. A554 و ASTMA 511 از گریدهای مورد استفاده در کاربردهای مکانیکی هستند. این گریدهای قابلیت ماشینکاری خوبی دارند و برای ماشین آلات خودرو یا کشاورزی استفاده می‌شوند.

لوله‌‌های صنعتی تحت فشار

این نوع لوله‌ های استنلس استیل دارای کروم یا ترکیب کروم و نیکل هستند. انواع لوله‌ های تحت فشار استنلس استیل عبارتند از:

• لوله ‌های بدون درز
• لوله‌ های جوشکاری ذوبی الکتریکی (ERW) برای کاربردهای فشار بالا
• لوله های جوشکاری شده با قطر بزرگ برای استفاده در محیط ‌های خورنده یا در دمای بالا
• لوله های فولاد زنگ‌نزن فریتی و آستنیتی بدون درز و جوشکاری شده

لوله‌‌های استنلس استیل هواپیما

برای برخی از کاربردهای خاص در هواپیما، از لوله‌ های فولاد زنگ‌نزن  دارای کروم و نیکل، به دلیل مقاومت در برابر حرارت و خوردگی، استفاده می‌شود. این گرید از فولادهای زنگ‌نزن استحکام بالایی دارند، می‌توان روی آنها کار سرد یا انواع جوشکاری انجام داد. البته قطعات سخت کاری شده نباید در معرض برخی از مواد خورنده قرار گیرند. معمولا از فولادهای زنگ‌نزن کم کربن (که با علامت L مشخص می‌شوند) برای این کاربردها استفاده می‌شود.

برای مواردی که نیاز به لوله‌های بدون درز و یا جوشکاری شده در اندازه‌های بزرگ‌تر (قطر خارجی از 1.6 تا 125 میلی‌متر) دارند، از استانداردهای مطابق با مشخصات مواد هوافضا (AMS ) یا استانداردهای نظامی (MIL) استفاده می‌شود.

نوع دیگری از لوله‌ های استنلس استیل مورد استفاده در صنایع هوایی، لوله‌ های هیدرولیک هستند که در خطوط تزریق سوخت و سیستم‌‌های هیدرولیک استفاده می‌شود. این لوله‌‌ها اغلب سایز کوچکی دارند. به دلیل نیاز به استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری، این لوله‌ها اغلب از گریدهای استنلس استیل 304 یا L 304 ساخته می‌شود.

لوله ‌های پولیش و پرداخت شده (دکوراتیو)

لوله‌ های استنلس استیل پولیش شده برای استفاده در نما و معماری خانه‌ها نیز استفاده می‌شود. لوله‌ های صیقلی با کاهش چسبندگی و آلودگی سطوح، به زیبایی آنها کمک می‌کند. لوله های پرداخت شده استنلس استیل نیازی به پوشش اضافی ندارند. از این رو به طور گسترده در دکوراسیون و مبلمان خانگی از آنها استفاده می‌شود. همچنین استفاده از این لوله‌ها در ساخت انواع نرده و دستگیره در ساختمانها و مجتمع‌ها بسیار رایج است. کاریرد لوله با ویژگی دکوراتیو و تزئینی روز به روز بیشتر می‌شود و این متریال امروزه مورد توجه بسیاری از معماران و طراحان صنعتی است.

سخن آخر

مجموعه استیل رخ با چندین دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، تامین کننده انواع ورق استیل، لوله، پروفیل استیل و سایر مقاطع و اتصالات استیل است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع مقاطع فولادی را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند.

برگرفته از: pipingmart و thomasnet