تفاوت لوله درز دار و بدون درز چیست

در این مقاله قصد داریم بدانیم که تفاوت لوله درز دار و بدون درز چیست. پس با ما همراه باشید

در زمان نورد یک بار لوله بدون درز تشکیل می‌شود. لوله‌های فولادی جوش داده شده پس از نورد، معمولاً با جوش مارپیچی یا جوشکاری مستقیم، باید جوش داده شوند. عملکرد لوله‌های بدون درز قطعاً بهتر است و البته قیمت آن نیز بالاتر می‌باشد. این لوله‌ها نوعی لوله‌های تو خالی فولادی هستند. به‌ عنوان خطوط لوله انتقال مایعات نظیر نفت، گاز طبیعی، آب، گاز، بخار و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرند.

علاوه بر این، هنگامی‌که مقاومت خمشی و پیچشی یکسان باشند، وزن سبک‌تری دارند. بنابراین از آن به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. در ساخت قطعات مکانیکی و سازه‌های مهندسی نیز بسیار استفاده می‌گردد. همچنین برای تولید انواع سلاح‌های معمولی، بشکه و گلوله و غیره نیز بهره‌برداری می‌شود.

لوله درزدار

لوله‌های درزدار به لوله‌های جوش داده شده به‌صورت یک روبان فولادی بلند و پیچ‌خورده را گفته می‌شود. اسکلپ به طول دلخواه بریده می‌شود و در نتیجه یک ورق مستطیل شکل مسطح ایجاد می‌شود. عرض انتهای کوتاه این ورق به محیط خارج لوله تبدیل می‌شود. ورق‌های مستطیل شکل از طریق دستگاه نورد تغذیه می‌شوند که دو طرف دیگر را به سمت یکدیگر فر می‌دهند و یک استوانه‌ای‌ شکل تشکیل می‌شود.

تکنیک‌های تولید لوله‌های جوش داده شده در طول سال‌ها بهبود زیادی پیدا کرده است. اکثر انواع لوله‌های درزدار یا جوشکاری شده پس از ساخت به عملیات حرارتی نیاز دارند.

معمولاً یک لوله فولادی ضدزنگ جوش داده شده از طریق نوارهای رول یا ورق‌های فولاد ضدزنگ به شکل لوله تولید می‌شوند. سپس درز را به‌صورت طولی جوش می‌دهند. لوله‌های جوشکاری شده را می‌توان با فرم دهی داغ و فرایند تشکیل سرد انجام داد. از بین دو روش شکل‌گیری سرد منجر به اتمام کار نرم‌تر و تحمل محکم‌تر و قوی‌تر می‌گردد.

تفاوت لوله درز دار و بدون درز چیست

لوله بدون درز 

لوله بدون درز معمولاً لوله‌ای است که بدون هیچ درز جوشکاری ساخته می‌شوند. لوله‌های بی درز در حالت ایده‌آل یک لوله فلزی جامد که هر انتهای آن بدون داشتن درز جوش به لوله دیگر متصل می‌شوند. این لوله‌ها در یک انتها یا در هر دو انتها دارای نخ هستند. همچنین می‌توانند تا انتهای لوله یا لوله‌های توخالی دیگری نخ می‌شوند.

وجود هرگونه درز بر روی یک لوله جوش داده شده به‌عنوان یک نقطه‌ضعف عمل می‌کند. اما اگر لوله بدون درز باشد، تمایل دارد که جامد باشد.سپس در حین کار بر فشارها و عوامل فیزیکی و مکانیکی و مخصوصاً فشارهای مختلف صنعتی مقاومت از خودشان نشان دهند. یک لوله بدون درز به‌عنوان لوله بی درز یا بدون جوش نیز شناخته شوند.

معمولاً لوله‌های بدون درز می‌توانند از هریک از آلیاژها و فلزات همانند فولاد کربن، فولاد ضدزنگ، مولیبدن یا تنگستن ساخته شود. لوله‌های بدون درز در مواردی که کاربردهای صنعتی بیشترین نیاز به ایمنی را دارند، استفاده می‌شوند. به‌ منظور تولید یک لوله بدون درز، یک بلوک جامد قبل از کشیدن لوله به‌اندازه دلخواه توسط یک شاخه سوراخ کننده نفوذ می‌کند.

تفاوت لوله درزدار و بدون درز

فرایند روش تولید لوله‌های فولادی به دو نوع درزدار و بدون درز تقسیم‌بندی می‌گردند. لوله‌های فولادی بدون درز به لوله‌های سیم لس (seam-less) یا لوله مانیسمان نیز معروف هستند. در تولید این نوع لوله‌ها معمولاً از فرایند جوش استفاده نمی‌شود و معمولاً از شمش‌های فولادی با حرارت و کشش و فرایندهای مختلف دیگر انجام می‌گیرد. ماده اولیه تولیدی لوله‌های فولادی بدون درز معمولاً با لوله درزدار متفاوت است. ولی لوله‌های درزدار بعد از برش ورق و شکل‌دهی آن با استفاده از جوشکاری تهیه می‌شوند.

کیفیت تولید و مواد اولیه لوله‌های بدون درز نسبت به لوله‌های درزدار معمولاً بهتر است. قیمت آنها نیز با همدیگر متفاوت هستند. لوله‌های بدون درز در اندازه و طبق برنامه متنوعی ساخته می‌شوند. ولی بااین‌حال محدودیتی در ساخت قطر بزرگ آنها وجود دارد. لوله‌های جوش داده شده در مقایسه با لوله بدون درز معمولاً ارزان‌تر هستند.

تفاوت لوله درز دار و بدون درز

فرایند قالب‌گیری

لوله‌های بدون درز معمولاً با فرایند جوش تولید نمی‌گردند. در این دوره فرایند تولید لوله‌ها به این روش بسیار توسعه‌ یافته‌اند. در فرایند سوراخ نمودن شمش، محور نورد موازی با محور شمش، یک‌بخشی از روش تولید محسوب می‌شود. با چرخش به همان سمت، این نوردیک مسیر اسپیرال برای عبور دادن شمش با شکاف رول را ایجاد می‌نماید. همچنین سرعت خروج 10 برابر سرعت دورانی غلتک کاهش می‌یابد.

با استفاده از هسته سنبه که در بین فواصل غلتک‌ها قرار داده شده‌اند، مواد اولیه جامد دوار را برای ایجاد یک پوسته توخالی در زمان نورد گرم با عملیات غلتک کاری و گردش هم‌زمان سوراخ ایجاد می‌شود. البته هنوز امکان تولید لوله‌های با ضخامت دیواره‌های معمولی با فرایند سنبه زنی و سوراخ‌کاری به‌تنهایی نخواهید بود.

در عصر امروزه لوله‌های بدون درز معمولاً از شمش گرد تولید می‌شوند. سپس از طریق سنبه زدن مرکز سوراخ شده تا پوسته توخالی ایجاد گردد. بعد با استفاده از نورد به‌اندازه موردنیاز کشیدگی انجام می‌شود.

روش تولید لوله بدون درز معمولاً با هیچ‌گونه جوشکاری انجام می‌شود و لوله‌های مستحکم‌تر و قابل‌اعتمادتری ساخته می‌شوند و در مقابل فشار بسیار پایدار است.

روش آهنگری

همچنین یکی از روش‌های تولید لوله به روش فورجینگ یا آهنگری می‌باشد. در این روش یک بیلت حرارت دیده شده در قالب‌های فورجینگ قرار داده می‌شوند و قطر آن نیز کمی بزرگ‌تر از لوله نهایی است. سپس با استفاده از یک پرس هیدرولیک چکس آهنگری مطابق با قطر داخلی برای ایجاد لوله‌های استوانه‌ای استفاده می‌شود.

در تولید لوله‌های درزدار معمولاً با روش‌های جوشکاری مقاومت الکتریکی ERW و جوشکاری ذوبی الکتریکی efw ، جوشکاری با فرکانس بالا hfw ، جوشکاری قوسی زیر پودری انجام می‌گیرد. در تولید این مدل لوله‌ها چون اساساً توسط جوش دادن انجام می‌گیرد استحکام کمتری دارد. در تولید لوله‌های سیاه درزدار که یک سیم‌پیچ فولادی را رول می‌کنند و اینکار برحسب ضخامت موردنظر انجام خواهد گرفت، سپس نوار طبق عرضی که مدنظرشان است برش می‌زنند. سیم‌پیچ‌ها با یک سری غلتک‌ها حرکت می‌کنند و لوله‌ها شکل می‌گیرند. سپس لوله‌ها در محیط‌هایی شیمیایی جوشکاری و فورج و آهنگری می‌شوند.

تفاوت ظاهری لوله‌ ها

لوله‌های فولادی بدون درز با سطح مقطع به دودسته گرد و نامنظم تقسیم‌بندی می‌گردند، لوله‌هایی که سطوح مقطع خاصی ندارند، با شکل‌های متنوع و پیچیده‌ای همانند اشکال مربع، بیضی، ستاره‌ای، بال‌دار، شش‌ضلعی دارا هستند.

تفاوت ظاهری در لوله ها

قطر این لوله‌ها حداکثر 650 میلی‌متر و حداقل 0.3 میلی‌متر می‌باشد، لوله‌هایی که بر مبنای کاربردهایی که دارند دارای دیواره‌های ضخیم و نازک می‌باشند.

لوله‌های فولادی درز دارد به طور معمولی دارای 6 متر طول می‌باشند، لوله‌هایی که به‌صورت سریع با تولید و راندمان بالایی ایجاد می‌شوند و از لحاظ استحکام بسیار پایین‌تر از نوع بدون درز هستند، این نوع لوله‌ها بیشتر به‌صورت مدور یا مسطح یا مربع و غیره می‌باشند. یک لوله فولادی بدون درز نسبتاً کوتاه است، درحالی‌که لوله‌های جوش داده شده را می‌توان در طول‌های مداوم و طولانی تولید کرد.

کارایی و کاربرد

از لوله‌های بدون درز به طور گسترده برای ساخت لوله و اتصالات همانند خم، آرنج، سه‌پایه مورداستفاده قرار می‌گیرند، به دلیل اینکه لوله‌های بدون درز از جوشکاری تولید نمی‌شوند قابلیت تحمل وزن سنگین و حفظ ساختار اصلی‌شان را دارا هستند. از لوله‌های بی درز به طور گسترده در برنامه‌های تجاری، نفت، ساخت کشی، سکوهای دریایی، مخزن تحت‌فشار، ساخت‌وساز، صنایع شیمیایی و غیره استفاده می‌شود.

لوله‌های درزدار به دلیل اینکه ارزان‌تر هستند برای حمل مایعات، بنزین، گاز مورداستفاده قرار می‌گیرد و این لوله‌ها نقش مهمی در مناطق حمل‌ونقل لوله‌های خط جهانی دارا هستند. همچنین از این لوله‌ها در دستگاه‌های فشارقوی همانند تجهیزات هیدرولیکی و اتصالات لوله‌کشی بسیار استفاده می‌شود.

جوشکاری

یکی از ساده‌ترین و بادوام‌ترین روش‌های اتصالات لوله‌ها بهم یا اتصال قطعات فلزی به لوله‌ها عملیات جوشکاری می‌باشد. روش‌های جوشکاری لوله‌ها شامل جوشکاری MIG یا گاز بی‌اثر فلزی، جوشکاری TIG  یا با گاز بی‌اثر تنگستن، جوشکاری قوس فلزی می‌باشد. برای جوشکاری ابتدا باید دو سرلوله را مرتب نموده و از گیره برای نگهداری دو سر بهم استفاده نمایید.

مشعل جوشکاری تان را آتش زده و یا با الکترود جوشکاری آن را به فولاد زده تا قوس بین ابزار جوشکاری و لوله ها باز شوند. باید ابزار جوشکاری را به‌صورت کامل در امتداد محیط لوله‌ها حرکت داده و یک گودال جوشکاری ایجاد نمایید که کاملاً در محیط امتداد داشته و دو لوله را بهم وصل نمایید. حالا صبر کنید منطقه جوش خنک شود.

اندازه دانه

اندازه دانه فلز به دمای عملیات حرارتی بستگی دارند و با درجه حرارت معین در یک‌زمان، اندازه‌ها معمولاً باهم برابر خواهند شد. اندازه دانه در دو لوله فولادی آنیل شده معمولاً یکسان هستند. اندازه دانه در لوله‌های شکاف دارد با کمترین میزان سرد کردن، کوچک‌تر از فولاد درزدار هستند، در غیر این صورت معمولاً اندازه دانه‌های آنها یکسان هستند.

اندازه لوله‌های فولادی بدون درز معمولاً 20 اینچ یا 508 میلی‌متر تولید می‌شوند. در برخی کشورها باتوجه‌به تجهیزات کم، اندازه معمولاً 406 میلی‌متر یا حتی کمتر هستند. اگر مشتریان بخواهند لوله‌ها را با اندازه بالا خریداری نمایند از عملیات ماشین‌کاری با انبساط گرم استفاده می‌گردد. اندازه‌های لوله‌های درزدار معمولاً از 1 اینچ تا 100 اینج موجود می‌باشند.

استحکام 

لوله‌های بدون درز معمولاً با روش‌های نورد و غیر جوشکاری تولید می‌شوند و همچنین متریال بکار رفته نیز از کیفیت بالایی برخوردار هستند و معمولاً استحکام و مقاومت بیشتری نسبت به لوله‌های درزدار دارند. لوله‌های بدون درز معمولاً برای انتقال مواد با حرارت زیاد و فشار بالا مورداستفاده قرار می‌گیرد و لوله‌های درز دارد برای انتقال مواد با فشار و دمای پایین استفاده می‌گردد.

مقاومت در برابر خوردگی و ضربه

لوله‌های بی درز معمولاً بدون جوش تولید می‌شوند و معمولاً مقاومت بالایی را نسبت به نوع درزدار برخوردار هستند، لوله‌های درزدار جوشکاری شده بسیار آسیب‌پذیرتر از لوله‌های بدون درز هستند. این لوله‌ها به دلیل جای جوش مقاومت پایین‌تری نسبت به ایجاد رسوب، پوسیدگی و خوردگی دارند. معمولاً یک لوله بی درز می‌تواند تا 20 درصد فشار بیشتری را نسبت به لوله‌های درزدار تحمل کند و حتی در دماهای بالا نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. معمولاً منطقه جوش داده شده یک منطقه ناهمگن می‌باشد و بنابراین خاصیت خوردگی و انعطاف‌پذیری کمتری دارند ولی تغییرات ابعادی بالاتری دارند.

خمش و انبساط

لوله‌های فولادی درزدار معمولاً همانند میل‌گرد فولادی در زمان قرارگرفتن در مقابل استحکامات خمشی و پیچشی و انبساط وزن کمتری دارند و یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوع فولادها در میان فولادها با سطح مقطع عرضی می‌باشند. معمولاً در روش جوشکاری آزمایش‌هایی انجام می‌گیرد و در خم شوندگی های 45 درجه و سپس 90 درجه و در امتداد جوش لوله درزدار صاف می‌گردد و سپس مراحل بالا دوباره تکرار خواهد شد و طوری چرخانده خواهند شد که قطر خم آنها بالاتر از 180 درجه است.

شعاع خمش لوله با ترکیب آلیاژ، حداقل شعاع خم برای d2 کنترل می‌شود. همچنین برای کم نمودن سختی لوله، آن را آنیل کاری می‌کنند و با اینکار عملیات خمش را بهبود می‌دهند.

هزینه و قیمت

معمولاً باتوجه‌به قیمت مواد اولیه، ابزارها و تجهیزات و روش‌های تولیدی که لوله‌های مانیسمان دارند باعث می‌گردد تا لوله های مانیسمان یا بی درز معمولا گران تر از لوله های فولادی درز دار می باشد. ولی گاهی با توجه به نوسانات و فشار بازار ، لوله های درز دار نیز گران تر می گردد. اگر با چنین شرایطی روبرو شدید قطعا خرید لوله های بدون درز را ترجیح دهید. یکی از علت های اصلی ارزان بودن لوله های درز دار روش تولیدی و استفاده کم از تجهیزات که فقط با یک فرایند جوشکاری امکان تولید آنها وجود دارد ، می باشد.

قطر و ضخامت دیواره

معمولا لوله های کوچک با دیواره نازک تر که ضخامت و قطرهای کمتری دارند با روش جوشکاری ایجاد می گردند. ولی لوله های بزرگتر با دیواره های ضخیم و کلفت تر با روش نورد و قالب زنی ایجاد می گردند.

تلرانس

بر روی اکثر مقاومت ها علاوه بر مقدار مقاومت ، تلرانس آن نیز روی مقامت نوشته شده است. این تلرانس یعنی مقدار واقعی مقاومت ها تا چه اندازه کمتر و یا بیشتر از مقدام نامی آنها است. تلرانس ضخامت دیواره از 12.5 درصد برای لوله های بدون درز بر مبنای استانداردهای استانداردهای ASTM A999 یا EN ISO 1127 T2 معین شده است.

همچنین اختلاف ضخامت دیواره ناشی از روش تولید ، ممکن است به یک گریز از مرکز احتمالی یعنی انحراف از تاسب و تقارن درون لوله فولادی منجر شود. تحمل ضخامت دیواره لوله های درزدار نیز در ASTM A999 و EN ISO 1127 T2 تعریف می شود. اما در این لوله ها ضخامت ورقه های فولادی در کل بدنه یکسان است. این مزیت بسیار خوبی است و از هرگونه بی قاعدگی از اندازه های موردنظر جلوگیری می کند.

 

بلاگ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *