لوله اسپیرال چیست و چه کاربردی دارد؟

در این مقاله قصد داریم تا شما را با انواع لوله اسپیرال فولادی آشنا کنیم و کاربرد لوله اسپیرال را شرح دهیم. لوله‌های فولادی اسپیرال در صنایع نفت و پتروشیمی کاربردهای فراوانی دارند. برای انتقال مایعات و گازها می‌توان از این لوله‌ها استفاده کرد. در یک تعریف ساده لوله اسپیرال، به لوله استیل درزدار با خط جوش مارپیچی شکل گفته می‌شود. انواع مختلفی از لوله‌ها با توجه به نوع کاربرد و شرایط عملکردی در صنایع استفاده می‌شوند. کاربرد لوله‌ اسپیرال در گذشته به صنایع نفت و گاز محدود می‌شد اما امروزه با تولید این لوله‌ها با کیفیت عالی، در صنایع دیگر نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. پس تا انتها با ما همراه باشید تا اطلاعاتی درباره این لوله‌ها در اختیار شما قرار دهیم.

کاربرد لوله اسپیرال فولادی در صنایع نفت و گاز

لوله اسپیرال استیل چیست؟

لوله اسپیرال از ورق‌ استیل که به صورت مارپیچ به شکل لوله درآمده‌اند و درز آن‌ها جوشکاری شده است، ساخته می‌شود. این لوله‌ها دارای خط جوشی اسپیرال یا مارپیچ شکل در طول خود هستند. علت آن نیز تولید لوله با قطرهای زیاد یا طول بلند است. پس از ایجاد شکل لوله با جوش دادن دو لبه‌ی ورق استیل که در کنار هم قرار می‌گیرند لوله اسپیرال شکل می‌گیرد.

این روش برای اولین بار در سال 1877 میلادی برای تولید لوله های فولادی بزرگ استفاده شده است. طول این لوله‌ها حدود 8 تا 50 متر می‌باشد. این لوله‌ها به روش‌های مختلفی جوشکاری می‌شوند. در ادامه به بررسی تولید لوله به روش اسپیرال و فرآیندهای آن می پردازیم.

روش تولید لوله اسپیرال چیست؟

تولید لوله فولادی اسپیرال به دو روش تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای صورت می‌گیرد. در روش تک مرحله‌ای در هر دقیقه 1 تا 3 متر لوله اسپیرال تولید می‌شود که این عدد در مقایسه با روش دومرحله‌ای بسیار کم است. در روش دو مرحله‌ای در هر دقیقه حدود 12 متر لوله درز جوش اسپیرال تولید می‌شود.

روش تک مرحله‌ای خود شامل 3 بخش است. در بخش اول ورق استیل مورد استفاده آماده سازی می‌شود و ابتدا و انتهای آن با زاویه خاص بریده می‌شود تا لبه‌های لوله تولیدی تمیز از کار درآید. سپس ورق استیل به کمک غلتک‌های تعبیه شده به شکل مارپیچ در می‌آیند. پس از اینکه ورق‌ به شکل مارپیچ درآمد لبه‌های آن‌ها به یکدیگر رسیده و جوش داده می‌شوند. در این روش برای جوشکاری از تکنولوژی جوشکاری زیرپودری استفاده می‌شود. در این روش ابتدا لبه داخلی و سپس لبه‌ خارجی جوشکاری می‌شود.

روش دو مرحله‌ای نسبت به روش تک مرحله‌ای یک مرحله بیشتر دارد اما سرعت تولید آن بالاتر است. در این روش پس از آماده سازی و شکل دهی ورق به صورت مارپیچ، جوشکاری توسط چند دستگاه همزمان از داخل و خارج جوشکاری می‌شود. جوشکاری این روش نیز به صورت زیر پودری انجام می‌شود. به دلیل استفاده از چند دستگاه راندمان تولید آن نیز بیشتر از روش اول است.

تولید لوله به روش اسپیرال

مزایا و معایب لوله اسپیرال چیست؟

این لوله‌ها به دلیل استفاده از ورق استیل در ساختشان دارای یکنواختی خوبی هستند. به دلیل نوع فرایند شکل‌ دهی ورق‌ استیل برای ساخت این لوله‌ها، اغلب دارای خواص مکانیکی مطلوبی بوده و می‌توانند در صنایع مختلفی کاربرد داشته باشند. همچنین در شرایط عملیاتی، جوش مارپیچ نسبت به جوش مستقیم تحت فشار کمتری قرار می‌گیرد. لذا می‌توان میزان فشار داخلی بیشتری بر روی لوله اسپیرال نسبت به لوله‌های درز مستقیم اعمال کرد.

به دلیل استفاده از ورق استیل می‌توان این لوله‌ها را در طول‌های زیاد تولید کرد. همچنین می‌توان به راحتی قطرهای مختلف و اندازه های بزرگ را از لوله اسپیرال تولید کرد. زمان تولید لوله به روش اسپیرال نسبت به باقی روش‌های ساخت لوله کمتر است.

علاوه بر این لوله اسپیرال به دلیل ساختار مارپیچ در برابر رشد ترک‌های طولی مقاوم است. و به دلیل این ساختار، انعطاف پذیری خوبی دارند و می‌توان آن‌ها را به راحتی در محل مورد نظر نصب کرد. همانطور که اشاره شد، در عمل می‌توان این لوله‌ها را با طول‌های بسیار زیاد تولید کرد. اما در روش‌های دیگر ساخت لوله‌، برای ساخت لوله با طول زیاد، شاهد محدودیت‌هایی هستیم.

اما معیاب لوله اسپیرال چیست؟ از معایب لوله درز جوش اسپیرال می‌توان به این مورد اشاره کرد که در ساخت این لوله‌ها گاهی مقطع لوله اصطلاحاً دوپهن شده و به شکل بیضی درمی‌آید. از طرف دیگر به دلیل نوع نورد کردن ورق استیل، امکان رخداد چروکیدگی در آن‌ زیاد است.  یکی از مشکلاتی که در تولید لوله به روش اسپیرال به وجود می‌آید، تراز کردن دستگاه جوشکاری با درز لوله است. تراز نبودن دستگاه جوشکاری می‌تواند سبب ایجاد عیب در لوله‌ها باشد. این امر بازرسی‌های بعد از تولید را به یک امر ضروری تبدیل می‌کند.

لوله اسپیرال استیل

کاربرد لوله اسپیرال چیست؟

لوله‌ فولادی اسپیرال در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد فراوانی دارد. لوله درز جوش اسپیرال برای انتقال سیالاتی مانند نفت و گاز بسیار مناسب هستند. همچنین از آن‌ها برای انتقال آب به شهرهای دیگر نیز استفاده می‌شود.

به غیر از استفاده در صنایع نفت و گاز از لوله‌های اسیپرال در ساختمان‌ها به عنوان کانال‌ها یا لوله‌های تهویه هوا استفاده می‌شوند. صنایع برق، صنایع آب و فاضلاب، صنایع کشاورزی و صنعت ساخت و ساز از دیگر صنایعی هستند که می‌توان در آن‌ها از لوله‌های فولادی اسپیرال در ابعاد مختلف استفاده کرد.

یکی از انواع لوله اسپیرال که روز به روز بیشتر مورد توجه صنایع مختلف قرار می‌گیرد، لوله اسپیرال استیل است. لوله درزدار مارپیچی استیل در ابعاد بزرگ برای کانالهای تهویه در شرایط خاص بسیار مورد توجه هستند.  همچنین در صنایع پالایش و فرآوری نیز با توجه به مقاومت به خوردگی بالای لوله استیل اسپیرال در شرایطی که سیال جاری در لوله خورندگی بالایی داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لوله درزجوش اسپیرال با ابعاد بزرگ

تمیز کردن سطح لوله اسپیرال چیست؟

پس از انجام فرآیندهای شکل دهی و جوشکاری برای تولید لوله به روش اسپیرال، نیاز است تا گریس، گرد و غبار و سرباره حاصل از جوشکاری(گل جوش) را از سطح لوله اسپیرال زدوده شود. یکی از روش‌های تمیز کردن سطح این لوله‌ها اسید شویی است. در این روش می‌توان علاوه بر پاک کردن سطح لوله، اکسید موجود بر سطح لوله را نیز پاک کرد.

استاندارد لوله اسپیرال چیست؟

استاندارد لوله اسپیرال شامل موارد مختلفی است. انتخاب متریال مورد استفاده، محدوده قطر خارجی، محدوده ضخامت دیواره، طول لوله و بازرسی‌های پس از تولید از مواردی هستند که در استاندارد لوله اسپیرال مشخص شده است.

برای انتخاب متریال استانداردهای زیر مطرح است:

• IS 3589
• DIN 2458
• API 5L
• IS 1239
• BS 1387
• EN10217

سخن آخر

در این مقاله به طور عمومی توضیح دادیم که لوله اسپیرال چیست؟ همچنین معایب، مزایا و کاربرد لوله اسپیرال را شرح دادیم. تولید لوله به روش اسپیرال روز به روز در حال گسترش است. چرا که این لوله‌ها ویژگی‌های مکانیکی خوبی دارند و به دلیل استفاده از ورق استیل در ساخت آن‌ها، شاهد کیفیت سطحی بسیار خوبی در آن‌ها هستیم. علاوه بر این می‌توان از آن‌ها در کاربری‌های بسیار متنوعی استفاده کرد.