چگونه می‌توان مناسب ترین اتصالات استیل یا فولاد ضد زنگ را انتخاب کرد؟

سیستم لوله کشی یا پایپینگ جزء اصلی در کارخانه‌های فرآوری مانند پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع شیمیایی است. انتخاب اندازه مناسب لوله و نوع اتصالات برای اجرای صحیح کار ضروری است. دانستن قطر داخلی لوله به شما کمک می‌کند ظرفیت و سرعت جریان سیال برای فرآیند را تعیین کنید. می‌دانیم که اندازه‌های اسمی لوله  NPS (در سیستم اینچی) و یا DN (در سیستم میلی‌متری) قطر بیرونی لوله‌ها را مشخص می‌کند. با کم کردن قطر داخلی از قطر خارجی، ضخامت دیوار (رده) به دست می‌آید، که وقتی ملاحظات فشار مطرح می‌شود، بسیار مهم است. پس به سادگی اهمیت انتخاب صحیح لوله و اتصالات استیل مشخص می‌شود. اینکه “بهترین اتصالات استنلس استیل برای کاربری مورد نظر شما چیست؟” موضوعی است که در این مطلب به آن می‌پردازیم.

برای این که بتوانید اتصالات استنلس استیل را بشناسید، در ابتدا باید با انواع آن‌ها و گریدهای استنلس استیل آشنا شوید. به یاد داشته باشید که نوع و کیفیت اتصالات استیل به صورت مستقیم بر کیفیت سیستم لوله کشی تاثیرگذار است. از این رو نیاز خواهد بود تا در زمان خرید، محصول مناسب را شناسایی و دقت لازم را به خرج دهید.

 

گریدها و آلیاژهای استیل در اتصالات صنعتی

استنلس استیل را می‌توان یکی از مقاوم‌ترین و مستحکم‌ترین نوع فولادها دانست. این فلز به خوبی در برابر زنگ زدگی، فرسودگی، خوردگی و ساییدگی مقاومت کرده و طول عمر بالایی دارد. از این رو طبیعی خواهد بود که در سیستم لوله کشی در صنایع فرآوری به وفور از این آلیاژها استفاده شود. برای افزایش کارایی و بهبود عملکرد لوله‌های استیل، اتصالات این نوع از لوله‌ها را نیز از جنس استنلس استیل تولید می‌کنند. یکی از فاکتورهایی که بر انتخاب بهترین اتصالات استنلس استیل تاثیرگذار است، گرید و آلیاژهای مختلف این نوع از فولادها است.

امروزه در صنایع مختلف با توجه به شرایط کارکرد و نوع سیالی که قرار است در این سیستم‌ها جریان پیدا کند، از آلیاژها و گریدهای مختلف استیل برای لوله‌ها و انواع اتصالات استیل استفاده می‌شود. به همین دلیل پیش از اینکه در خصوص راهنمای انتخاب اتصالات استیل صحبت کنیم، باید با انواع گریدهای استیل آشنا شوید. برخی از مهمترین گریدها و آلیاژهای استیل برای تولید لوله و اتصالات صنعتی عبارتند از:

• گرید 304

لوله و اتصالات استیل 304 که یک آلیاژ با ۸ درصد نیکل و ۱۸ درصد کروم است و مقاومتش در برابر رطوبت بسیار بالا است، را می‌توان جز بهترین آلیاژها برای ساخت اتصالات صنعتی دانست. این گرید را می‌توان پرکاربردترین آلیاژ به کار رفته در ساخت لوله و اتصالات استیل دانست و انتخابی مناسب برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌های صنعتی و کاربردهای مختلف است. لوله‌ها و اتصالات استیل 304 دارای پایداری حرارتی هستند و در کندانسورها، صنایع شیمیایی، تجهیزات آب دریا، مبدل‌های حرارتی و فورج‌کاری انتخاب می‌شوند. فرم‌پذیری و قابلیت جوش‌کاری عالی دارد و برای کاربردهای با شرایط کار در دماهای بالا مناسب است. لوله‌ها و اتصالات ضد زنگ 304 مقاومت خوبی در برابر تغییر شکل ، ترک خوردگی و پارگی ناشی از تنش ایجاد دارند. فشار بالا را به راحتی تحمل می‌کنند و عملکرد قابل اعتمادی دارند.

• گرید 316

گرید ۳۱۶ بعد از گرید ۳۰۴ به عنوان پرکاربردترین گرید در صنعت برای ساخت لوله و اتصالات شناخته می‌شود. با این که شباهت‌های زیادی بین گرید ۳۱۶ و ۳۰۴ است، اما باید بدانید که گرید ۳۱۶ دارای خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی بالاتری است. این ویژگی‌ها به دلیل وجود 2 تا 3 درصد مولبیدنی است که در ترکیبات گرید ۳۱۶ به کار رفته است. از مهمترین دلایلی که گرید ۳۱۶ به یکی از بهترین گریدها برای اتصالات استیل تبدیل شده است، مقاومت بسیار مناسب آن در برابر خوردگی در محیط‌های کلریدی با رطوبت بالا و آب شور دریا است. از این رو اگر احتمال خوردگی و زنگ زدگی افزایش پیدا کند، بهتر است که از این نوع اتصالات استفاده شود. کیفیت اتصالات استیل گرید ۳۱۶ واقعا مثال زدنی است.

انواع اتصالات صنعتی

در این بخش از راهنمای انتخاب اتصالات استیل، قصد داریم تا شما را با انواع اتصالات صنعتی از جنس استیل آشنا کنیم. انتخاب نوع مناسب اتصالات می‌تواند به سادگی سیستم لوله کشی صنعتی و پایپینگ را با شرایط عملکردی منطبق و انعطاف و مقیاس‌پذیری آن را افزایش دهند. نقش اتصالات صنعتی به قدری در لوله کشی صنعتی حیاتی است که در صورت نبود آن‌ها، پیاده‌سازی چنین طرح‌هایی به نظر غیرممکن خواهد رسید.

اتصالات لوله از نظر شکل هندسی و نوع ارتباطی که بین لوله‌ها ایجاد می‌کنند، به انواع زیر شناخته می‌شوند:

• زانو 45 درجه، 90 درجه، 180 درجه، چپقی
• تبدیل هم‌مرکز و غیر هم‌ مرکز
• انواع سه راهی‌ها
• درپوش‌ها
• بوشن و مغزی
• مهره ماسوره

از طرف دیگر نوع اتصال نیز باعث ایجاد طبقه بندی دیگری می‌شود که در اینجا به رایج‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم. برخی از مهمترین انواع اتصالات صنعتی عبارت‌اند از:

• اتصالات ساکت ولد (Socket weld fittings)

این نوع از اتصالات استیل را می‌توان با جوشکاری به سایر قسمت‌های سیستم لوله‌کشی متصل کرد. در این نوع اتصال لوله به طور دائم با جوشکاری به جایگاه لوله در اتصال وصل می‌شود. اتصالات لوله‌ای که با این روش متصل می‌شوند، اتصالات ساکت ولد نامیده می‌شوند. از اتصالات ساکت ولد استنلس استیل بیشتر در شرایطی استفاده می‌شود که فشار مایع و یا گاز موجود در لوله‌ها بالا است.

اتصالات ساکت ولد یا SW مانند تبدیل‌ها، سه راهی‌ها و زانوها را می‌توان در خطوط لوله تعبیه کرد تا مواد شیمیایی قابل اشتعال، سمی یا خطرناک را با خطر کمتر نشتی انتقال دهند. این اتصالات برای فرآیندهایی که نشتی می‌تواند خطرناک باشد مناسب است. اتصالات لوله ساکت ولد برای بهتر شدن ویژگی‌های جریان عالی سیال طراحی شده‌اند. این نوع از اتصالات کیفیت بالایی دارند زیرا اغلب بر اساس مشخصات و استانداردهای ASME و ASTM تولید می‌شوند. این استانداردها، مشخصات جزئیات فنی ضروری را برای عملکرد قابل اعتماد پوشش می‌دهند.

• اتصالات لب جوش (Butt weld fittings)

نوع دیگری از اتصالات استنلس استیل، اتصالات لب جوش یا اتصالات جوشی هستند. لبه‌های این نوع از اتصالات جهت جوشکاری هر چه بهتر به لوله و یا اتصالات دیگر، پخ زده می‌شود. نوع و زاویه پخ در لبه اتصالات لب جوش می‌تواند بسته به ضخامت این نوع از اتصالات متفاوت باشد. وقتی دو لبه پخ زده دو قطعه‌ای که قرار است به هم متصل شوند، مقابل هم قرار می‌گیرند، شکافی دور تا دور محل اتصال بوجود می‌آید که باید با جوشکاری دقیق و یکنواختی پُر شود. برای اجرای هرچه بهتر پخ زدن این اتصالات و بالا بردن کیفیت اتصالات استیل لب جوش، نیاز است تا از استانداردهای فنی مربوطه طبق ASME و ASTM پیروی شود. از مهمترین مزایای استفاده از اتصالات لب جوش در سیستم لوله کشی می‌توان به کاهش ایجاد آشفتگی در جریان سیالات، کاهش احتمال نشت و کاهش خوردگی اشاره کرد.

این اتصالات نیز مانند دیگر انواع اتصالات دارای انواع مختلفی هستند. که از مهمترین آن‌ها می‌توان به زانویی ۴۵، ۹۰ و ۱۸۰ درجه، سه‌راهی تبدیلی، سه راهی مساوری، بوشن، مغزی، تبدیل، سرشلنگی، چیقی و… اشاره کرد.

• اتصالات رزوه‌ای یا دنده‌ای (Threaded fittings)

نوع دیگری از اتصالات استنلس استیل، اتصالات رزوه‌ای یا دنده‌ای هستند. تفاوت این نوع از اتصالات این است که برای متصل شدن به لوله یا اتصالات دیگر، نیازی به جوشکاری ندارند. فرایند اتصال این نوع از اتصالات به کمک رزوه داخلی و بیرونی قطعات متصل شونده انجام می‌شود. این نوع از اتصالات معمولاً به روش ریخته‌گری و یا فورج ساخته می‌شوند و رزوه آنها از طریق فرایند ماشین‌کاری ایجاد می‌شود. اتصالات استنلس استیل از نوع اتصالات دنده‌ای را معمولاً از استیل‌هایی با گرید ۳۱۶ و ۳۰۴ تولید می‌کنند. از این‌ور می‌توان چنین استنباط کرد که اتصالات دنده‌ای در بین انواع اتصالات استیل، جزو مستحکم‌ترین آن‌ها به شمار می‌روند.

برای اینکه بتوان دو بخش مجزا را به کمک اتصالات رزوه‌ای به یکدیگر متصل کرد، نیاز است تا هر دو بخش از نظر اندازه، گام و سایر مشخصات رزوه با یکدیگر سازگار باشند. همچنین برای اینکه بتوان اتصال بوجود آمده را به خوبی آب‌بندی کرد، نیاز است تا از خمیر یا نوارهای آب‌بندی مخصوص لوله کشی استفاده شود. اتصالات رزوه‌ای از جمله در دسترس‌ترین اتصالات استنلس استیل در لوله کشی‌های تاسیساتی به شمار می‌روند. از این اتصالات می‌توان در محیط‌هایی که امکان خوردگی، زنگ زدگی و رطوبت بیشتری وجود دارد، استفاده کرد. اتصالات دنده‌ای همچنین در برابر حرارت و گرمای شدید نیز مقاومتی مثال زدنی دارند.

• اتصالات فلنجی (Flanged fittings)

اتصالات فلنجی که در صنایع بسیار استفاده می‌شوند از دیگر انواع اتصالات هستند. این اتصالات از سه بخش اصلی شامل فلنج، واشر یا گسکت و پیچ و مهره تشکیل می‌شوند. فلنج‌ها از نظر نحوه اتصال به قطعه مجاور انواع مختلفی دارند؛ فلنج‌های جوشی که به لوله و اتصال مجاورشان با روش‌های مختلف جوش می‌شوند و دیگری دنده‌ای که توسط رزوه به اتصال یا لوله مجاور متصل می‌شوند. فولادهای ضدزنگ یا استیل از رایج‌ترین مواد برای ساخت فلنج‌ها هستند. استانداردهای ASME B16.5 و ASME B16.47 نیز از استانداردهای اصلی فلنج‌ها هستند.

با توجه به شرایط کارکرد، فلنج‌ها با ابعاد و مشخصات متنوعی تولید می‌شوند. برای انتخاب فلنج متناسب با شرایط کارکرد مثل فشار و دمای کار باید کلاس فلنج را انتخاب کرد. تولید و ساخت فلنج‌ها بر اساس رده‌بندی و کلاس انجام می‌شود که شامل کلاس‌های 150#، 300#،600#،900#،1500# و2500# است.

 

اتصالات استیل در چه صنایعی استفاده می‌شوند؟

به صورت کلی می‌توان چنین بیان داشت که هر کجا از لوله‌های استیل استفاده شود، نیاز است تا از اتصالات این لوله‌ها نیز استفاده شود. کیفیت لوله استیل به قدری بالا است که این تجهیزات به عنوان بخش جدانشدنی از صنایع مختلف بدل شده‌اند. طبیعی خواهد بود که اتصالات این لوله‌ها نیز کاربردهای زیادی در طیف وسیعی از صنایع پیدا کرده باشند. با این وجود در راهنمای انتخاب اتصالات استیل، به صنایعی که از بهترین اتصالات استنلس استیل استفاده می‌کنند، اشاره خواهیم کرد.

اتصالات استیل کاربرد زیادی در صنایع پتروشیمی مانند صنعت نفت و گاز دارند. از آن جایی که سیال موجود در این لوله‌ها بسیار خطرناک و بعضاً سمی است، نیاز است تا از اتصالات مستحکم و مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود. همچنین اگر نیاز به لوله کشی در دریا وجود داشته باشد، می‌توان از اتصالات استنلس استیل استفاده کرد. این اتصالات همچنین نقش بسیار مهمی در لوله کشی‌های شهری و فاضلاب ایفا می‌کنند.

از طرف دیگر ویژگی مهم استیل قابلیت استریل شدن و بهداشتی بودن این گروه از آلیاژهاست. همچنین ویژگی مقاومت به انواع خوردگی شامل اکسیداسون و خوردگیهای کلریدی و اسیدی قابلیتی است که باعث شده استیل در صنایع غدایی، لبنی، بهداشتی، دارویی و شیمیایی کاربرد زیادی داشته باشد. به همین دلیل سیستم‌های لوله کشی در این صنایع نیز معملاً از لوله و اتصالات استیل ساخته می‌شوند.

از آن جایی که استنلس استیل در برابر زنگ زدگی و رطوبت مقاوم است، اتصالات آن‌ها نیز می‌توانند به خوبی برای انتقال آب شرب استفاده شوند. کیفیت اتصالات استیل به قدری بالا است که می‌توان از آن‌ها همچنین در صنایعی مانند صنعت کشاورزی، آتش نشانی، صنعت خودرو سازی، صنایع تبرید و… استفاده کرد.

سخن آخر

با آشنایی اولیه با انواع رایج اتصالات لوله‌کشی استنلس استیل، اگر در صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع شیمیایی و دارویی  و یا اتصالات صنایع غذایی و لبنی نیاز به انواع لوله استنلس استیل و یا اتصالات استیل دارید، مجموعه استیل رخ آماده مشاوره و یاری شماست. برای تامین انواع لوله استیل و اتصالات صنعتی استیل می‌توانید از «مجموعه استیل رخ» مشاوره تخصصی دریافت کنید و محصول مورد نظر خود را سفارش دهید. همچنین وب‌سایت تخصصی مجموعه استیل رخ مرجعی تخصصی برای پاسخگویی به نیازهای فنی و بازرگانی شماست. با ما در ارتباط باشید.