لوله بدون درز چیست

لوله بدون درز چیست؟

لوله بدون درز چیست لوله های بدون درز از شمش های فولادی تولید می شوند که برای ایجاد بخش لوله ای گرم شده و سوراخ می شوند. کلمه “Samless” به معنای عدم وجود جوش درز است.

لوله های فولادی بدون درز برای کاربردهای مختلف در صنعت نفت و گاز استفاده می شود:

عملیات بالادست (لوله های OCTG)
جریان میانی (انتقال و توزیع سیالات مانند نفت، گاز، بخار، اسیدها، دوغاب)
پایین دست (لوله کشی فرآیند برای پالایش نفت و گاز در محصولات مشتق شده)
کاربردهای عمومی لوله کشی برای خدمات شهری

رایج ترین انواع لوله های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز (مشخصات لوله ASTM)

لوله بدون درز چیست

ASTM A53، A106، A333، و API 5L (انواع لوله های فولادی کربنی برای فولاد کربنی با دمای بالا و پایین)
ASTM A335 گرید P5 تا P91 (لوله های فولادی با آلیاژ کروم-مولی برای دما و فشار بالا، برای کاربردهای پالایشگاهی و نیروگاهی)
ASTM A312 سری 300 و 400 (لوله های فولادی ضد زنگ در گریدهای 304، 316، 321، 347)
ASTM A790 / A928 (لوله های دوبلکس و فوق دوبلکس با ساختار فریتی و آستنیتی دوبل)
مشخصات مواد آلیاژهای مختلف نیکل (Inconel، Hastelloy، Cupronickel، Monel، Nickel 200)
مشخصات لوله های غیر آهنی (آلومینیوم، مس، برنج، مس نیکل)
برخی مشخصات فقط لوله های بدون درز را پوشش می دهند (مثال ASTM A106)، برخی دیگر هم برای لوله های بدون درز و هم برای لوله های جوشی اعمال می شوند (مثال ASTM A53).

لوله‌های کربن فولادی (A53، A333، A106 و API 5L)

بیشترین سهم بازار را دارند، زیرا می‌توانند برای اکثر برنامه‌های کاربردی در دمای بالا و پایین استفاده شوند. کاربرد اصلی لوله های استیل برای خدمات خورنده است (و با افزایش دما و فشار یا زمانی که سیال منتقل شده تهاجمی تر و تهاجمی تر است از درجه های بالاتر استفاده می شود).

در صنعت نفت و گاز بالادست، API 5CT مشخصات کلیدی پوشش لوله های OCTG (کالاهای لوله ای کشور نفت) است.

لوله های فولادی بدون درز را نباید با لوله های بدون درز اشتباه گرفت. در واقع، چند تفاوت مهم بین لوله ها و لوله ها وجود دارد که فقط معنایی نیستند. به طور کلی، کلمه “لوله” به هر لوله ای که برای انتقال سیالات استفاده می شود اطلاق می شود، در حالی که کلمه “لوله” به بخش های لوله ای (به اشکال مختلف، گرد، بیضی، مربع) که برای کاربردهای ساختاری / مکانیکی، سیستم های ابزار دقیق و ساخت تجهیزات تحت فشار مانند بویلر، مبدل حرارتی و سوپرهیتر.

قیمت لوله بدون درز

لوله‌های بدون درز به دلیل فرآیند تولید نسبتاً پیچیده‌تر (مفصل‌تر از فرآیند تولید لوله‌های ERW و LSAW) و به دلیل تعداد لوله‌های بدون درز، قیمت هر تن بالاتری نسبت به لوله‌های ERW دارند که معمولاً بین 20 تا 30 درصد بیشتر است. تولیدکنندگان لوله نسبتاً محدود است (بازار ماهیت انحصاری دارد).

برای اندازه ها و مشخصات خاص (به عنوان مثال یک لوله 20 اینچی یا یک لوله با ضخامت دیواره بالا در مواد خاص یا عجیب و غریب، به عنوان مثال، لوله های ASTM A335 P91)، تعداد کمی از تامین کنندگان لوله جهانی وجود دارد و قیمت هر تن (یا هر متر) ، در نتیجه، تحت تاثیر قرار گرفت.

با توجه به این واقعیت، تخمین قیمت لوله با استفاده از قیمت استاندارد به ازای هر تن برای همه لوله‌های «فولاد کربنی» یا «فولاد ضد زنگ»، بدون در نظر گرفتن قطر واقعی، ضخامت دیواره و درجه خاص، عملی اشتباه است: همه این عوامل باید برای جلوگیری از مازاد هزینه در طول اجرای پروژه در مراحل بعدی مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این، قیمت ها روزانه در نوسان هستند (به ویژه برای لوله های آلیاژی که حاوی عناصر شیمیایی مانند مولیبدن، نیکل، مس، کروم هستند.

اندازه لوله های بدون درز

مشخصات ASME B36.10 و B36.19 ابعاد و وزن لوله های بدون درز برای صنعت پتروشیمی را پوشش می دهد (مشخصات برای لوله های جوش داده شده نیز اعمال می شود):

مشخصات ASME B36.10 اندازه لوله های بدون درز کربن و کم آلیاژ (ابعاد و وزن) بین 1/8 تا 24 اینچ را پوشش می دهد.
مشخصات ASME B36.19، در عوض، ابعاد و وزن لوله های فولادی ضد زنگ، دوبلکس، آلیاژ نیکل بدون درز و لوله های درزدار شده را پوشش می دهد.
لوله های بدون درز تجاری با اندازه اسمی لوله (که نشان دهنده ظرفیت تقریبی انتقال سیال لوله است) و با یک “برنامه” طراحی می شوند که به ضخامت لوله اشاره دارد (متداول ترین آنها برنامه 40، STD، XS، XXS هستند. لوله های کربن / آلیاژ، و 10S، 40S و 80S برای لوله های ضد زنگ و آلیاژ نیکل).

فرآیند تولید لوله بدون درز

لوله های بدون درز فولادی ملایم از 1/8 تا 6 اینچ. با اصطلاح “فرایند آسیاب پلاگین” یا “فرایند اکستروژن” (برای قطرهای کوچکتر استفاده می شود)، در حالی که “فرایند آسیاب سنبه ای” برای قطرهای بزرگتر استفاده می شود.

لوله ERW (جوشکاری با مقاومت الکتریکی)
لوله‌های ERW با استفاده از کویل‌های فولادی تولید می‌شوند: سیم‌پیچ ابتدا از سیم‌پیچ باز می‌شود، سپس صاف می‌شود، برش داده می‌شود و در نهایت با اتصال الکتریکی دو انتهای آن به شکل لوله در می‌آید.

لوله ERW

لوله بدون درز چیست

لوله های ERW در اندازه های بین 1/2 تا 20 اینچ، در فولاد کربن موجود هستند (ASTM A53 رایج ترین مشخصات است.
فولاد بدون فولاد (ASTM A312). از نظر ابعاد، ASME B36.10 و ASME B36.19 مشخصات اصلی مرجع هستند (API 5L برای لوله های خط ERW جوش داده شده).

نمودارهای ابعادی ASME و API ترکیبات معمولی از اندازه اسمی لوله و ضخامت دیواره (تعیین شده به عنوان “برنامه”) را نشان می دهد و وزن لوله ERW را بر حسب کیلوگرم (یا پوند) نشان می دهد.

در چند سال اخیر، لوله‌های ERW به یک جایگزین کارآمد برای لوله‌های بدون درز، هم از نظر قیمت و هم از نظر عملکرد، بدلیل فناوری‌های جوشکاری مدرن که توسط تولیدکنندگان لوله ERW اتخاذ شده است (به عنوان مثال HFI و HFW، جوشکاری با فرکانس بالا) تبدیل شده‌اند. این پیشرفت‌ها در فن‌آوری‌های جوشکاری، با گذشت زمان، برتری فنی لوله‌های بدون درز را نسبت به لوله‌های ERW کاهش داده است، و حداقل در برخی کاربردها (فشار و دمای متوسط/پایین) قابل تعویض هستند. البته، لوله های بدون درز همیشه از مقاومت مکانیکی برتر ذاتی بیلت های فولادی در مقابل سیم پیچ ها و صفحات بهره می برند.

فرآیند تولید لوله ERW

لوله‌های ERW از سیم‌پیچ‌های فولادی تولید می‌شوند که در ابتدا بدون سیم پیچ، برش، پردازش، جوش داده شده و آزمایش می‌شوند که در تصویر زیر نشان داده شده است.

متداول ترین روش جوشکاری مورد استفاده برای لوله های نفت و گاز، به اصطلاح “فناوری القایی فرکانس بالا” (ERW-HFI) است که شامل اعمال جریان القایی در سطح بیرونی لوله می شود که می تواند یک درز قوی ایجاد کند. دو طرف کلاف فولادی را جوش داده و خیلی محکم به هم وصل کنید.

لوله LSAW (جوشکاری قوس الکتریکی زیردریایی)

یک لوله LSAW (“جوشکاری با قوس زیردریایی”) با برش، خمش و جوشکاری صفحات فولادی (فرایند JCOE) تولید می شود.

لوله‌های LSAW با لوله‌های بدون درز و ERW در محدوده اندازه بین 16 تا 24 اینچ رقابت می‌کنند، اما برای خطوط لوله بالاتر از 24 اینچ گزینه‌ای «حتمی» هستند (زیرا 24 اینچ حداکثر اندازه برای لوله‌های بدون درز تجاری است).

دو نوع اصلی لوله های LSAW عبارتند از: طولی (با یک یا دو درز جوش مستقیم، DSAW) و نوع مارپیچی (به نام لوله HSAW، SSAW یا SAWL). بنابراین، تفاوت بین DSAW و LSAW در این است که لوله های DSAW دارای یک جوش درز در داخل و خارج لوله هستند، در حالی که لوله های LSAW دارای یک جوش تک درز در سطح خارجی هستند.

تفاوت لوله های LSAW و ERW در این است که لوله های LSAW با استفاده از صفحات فولادی تولید می شوند، لوله های ERW از کلاف های فولادی تولید می شوند.

لوله های LSAW جوش داده شده است

لوله بدون درز چیست

لوله های جوش داده شده LSAW
در صنعت نفت و گاز، لوله های API 5L LSAW با قطر بزرگ برای انتقال موثر هیدروکربن ها در فواصل طولانی استفاده می شود.

لوله های جوش مارپیچی HSAW/SSAW برای کاربردهای غیر بحرانی، به عنوان انتقال و توزیع آب (نه برای نفت و گاز) استفاده می شود.

فرآیند تولید لوله LSAW

لوله های LSAW با فرآیند به اصطلاح JCOE تولید می شوند که از صفحات فولادی همانطور که در زیر نشان داده شده است شروع می شود.

ERW PIPE VS. بدون درز
سوال “آیا از ERW یا لوله های بدون درز برای پروژه خود استفاده کنم؟” بارها و بارها بالا می آید هر کدام از این دو مزایا و معایب متفاوتی دارند که برای تصمیم گیری مناسب باید در مورد آنها فکر کرد:

مزایا و معایب لوله های بدون درز

لوله بدون درز چیست

لوله های بدون درز از یک بلوک فولادی جامد ساخته می شوند و هیچ درز جوشی ندارند، که ممکن است ناحیه ضعیفی را نشان دهد (در معرض خوردگی، فرسایش و شکست عمومی)
لوله های بدون درز در مقایسه با لوله های جوشی از نظر گردی و بیضی شکل قابل پیش بینی و دقیق تری دارند.
عیب اصلی لوله های بدون درز این است که هزینه هر تن آنها بیشتر از هزینه لوله های ERW با اندازه و درجه یکسان است (لوله های بدون درز و ERW در محدوده 2 تا 20 اینچ رقابت می کنند).
زمان تحویل ممکن است طولانی‌تر باشد، زیرا تولیدکنندگان لوله‌های بدون درز کمتر از لوله‌های جوشی هستند (موانع ورودی کمتری برای لوله‌های جوشی در مقایسه با لوله‌های بدون درز وجود دارد)
لوله های بدون درز ممکن است دارای ضخامت دیواره ناسازگار در طول خود باشند، در واقع تحمل عمومی 12.5% ​​+/- است.

مزایا و معایب لوله ERW

لوله های جوشی ارزان تر از بدون درز (نوع ERW HFI) هستند، زیرا با استفاده از کویل های فولادی به عنوان ماده اولیه در کارخانه های تولیدی کمتر پیچیده تولید می شوند.
لوله های جوش داده شده زمان سرب کوتاه تری نسبت به لوله های بدون درز دارند، زیرا پایه تولید بزرگتر است.
لوله های جوش داده شده دارای ضخامت دیواره ثابتی هستند، زیرا با استفاده از سیم پیچ (ERW) یا صفحات (LSAW) تولید می شوند که هر دو تحت کنترل تحمل شدید قرار دارند.
“عیب” اصلی نسبت داده شده به لوله های جوش داده شده این است که وجود درز جوش یک عامل ضعف است. در حالی که این ممکن است در گذشته درست بوده باشد، با پیشرفت فن آوری های جوشکاری در ده سال گذشته این موضوع کمتر و کمتر شده است.
نتیجه‌گیری: لوله‌های جوشی مدرن ERW-HFI کاملاً جایگزین معتبری برای لوله‌های بدون درز هستند و به کاربران نهایی کمک می‌کنند تا قیمت‌ها و زمان تحویل را بین 20 تا 25 درصد کاهش دهند.

لوله‌ها با دریچه‌ها تاثیرگذارترین عنصر هزینه لوله‌کشی در ساخت کارخانه هستند

لوله بدون درز چیست

(به عنوان یک قاعده کلی، لوله‌کشی 5 تا 7 درصد از کل هزینه کارخانه را پوشش می‌دهد و pipes حدود 60 تا 70 درصد این هزینه را تشکیل می‌دهند، شیرهای 15 تا 25 ٪. این ارقام مقادیر متوسطی هستند که به صنعت نفت و گاز اشاره دارند و به مواد فولاد کربنی اشاره می‌کنند (وزن لوله‌ها ممکن است برای فولاد ضد زنگ، دوبلکس و نیکل بیشتر باشد.
کلاس های لوله کشی آلیاژی).

نکته آخر: لوله ها ممکن است رنگ های مختلفی داشته باشند (روی سطح بیرونی رنگ آمیزی شده اند) که نشان دهنده نوع مایعی است که حمل می کنند.