لوله چيست

لوله چيست لوله هاي فولادي: هر آنچه که بايد بدانيد
لوله‌ها لوله‌هاي استوانه‌اي توخالي هستند که هزاران سال است که توسط بشر براي اهداف مختلف استفاده مي‌شود. لوله‌ها را مي‌توان تقريباً از هر ماده‌اي توليد کرد، با اين حال، از آنجايي که معناي مدرن لوله‌ها به چيزي بيش از لوله‌هاي توخالي که سيال را انتقال مي‌دهند نياز دارد، فلزات در توليد لوله محبوبيت بيشتري پيدا کرده‌اند. فولادها به عنوان يک آلياژ فلزي تنوع زيادي از خواص مکانيکي و شيميايي را ارائه مي‌دهند که مي‌توان از آنها حتي در کاربردهاي شديد استفاده کرد، بنابراين امروزه لوله‌هاي فولادي در کاربردهاي مختلف براي اهداف ساخت و سازه حمل و نقل مورد استفاده قرار مي‌گيرند. لوله‌هاي فولادي ممکن است با گريدهاي مختلف فولاد با روش‌هاي توليد متفاوتي توليد شوند که با توجه به الزامات کاربرد متفاوت است.

لوله چيست؟

لوله چيست لوله هاي فولادي لوله هاي بلند و توخالي هستند که براي کاربردهاي مختلف در مکان هاي مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند. تطبيق پذيري آن لوله ها را به پرمصرف ترين محصولي که توسط صنعت فولاد توليد مي شود تبديل مي کند. آنها معمولاً براي انتقال مواد سيال قابل جريان و ذرات جامد کوچک استفاده مي شوند. به دليل استحکام بالا، مي توان از آنها در حمل و نقل زيرزميني آب و گاز از طريق شهرها و يا در ساخت و ساز براي اهدافي مانند گرمايش، لوله کشي و غيره استفاده کرد. مردم هزاران سال است که از لوله ها براي اهداف مختلف استفاده و توليد مي کنند. شواهد باستان شناسي تأييد مي کند که حتي در سال 2000 قبل از ميلاد، کشاورزان باستاني يا مردم چين از لوله هاي ساخته شده از مواد مختلف مانند چوب يا بامبو براي حمل و نقل آب استفاده مي کردند. از دهه 1800، گام‌هاي بزرگي در فناوري لوله‌هاي فولادي، از جمله بهبود روش‌هاي ساخت، توسعه برنامه‌هاي کاربردي براي استفاده از آنها، و ايجاد مقررات و استانداردهايي که بر صدور گواهينامه آنها حاکم است، انجام شده است.

لوله چگونه استفاده مي شود؟

لوله چيست لوله ها در سازه ها، حمل و نقل و ساخت مورد استفاده قرار مي گيرند. مواد مختلف، ويژگي هاي طراحي و روش هاي توليد براي لوله هاي فولادي توسعه يافته اند و بر اساس کاربرد متفاوت هستند.

کاربرد ساختاري
کاربرد سازه معمولاً ساختمان و ساختماني است که در آن مصالح ساختماني معمولاً لوله هاي فولادي ناميده مي شود. لوله هاي فولادي براي ايجاد استحکام و پايداري بيشتر براي ساختمان ها يا سازه هاي مرتفع استفاده مي شود. دو نوع لوله فولادي در مصارف سازه‌اي به‌عنوان شمع‌هاي باربر انتهايي و شمع‌هاي اصطکاکي استفاده مي‌شوند که هر دو هدف انتقال بار ساختمان را دارند. در اين کاربردها، لوله‌هاي فولادي قبل از گذاشتن فونداسيون به اعماق زمين رانده مي‌شوند، که به ويژه در مواقعي که زمين امن نيست، از ساختمان پشتيباني مي‌کند. يکي ديگر از کاربردهاي ساختاري لوله هاي فولادي، تيرهاي داربست است که به کارگران ساختماني اجازه مي دهد تا به تمام قسمت هايي از ساختمان که دور از دسترس هستند دسترسي داشته باشند. آنها با اتصال لوله هاي فولادي به يکديگر به عنوان قفسي که ساختمان را احاطه کرده اند ساخته مي شوند.

استفاده در توليد
لوله چيست لوله هاي فولادي براي اهداف مختلف در مصارف توليدي مورد استفاده قرار مي گيرند. نرده‌هاي محافظ يکي از رايج‌ترين کاربردها براي ايجاد ويژگي ايمني براي پله‌ها و بالکن‌ها يا در خيابان براي دوچرخه‌سواران و عابران پياده هستند. لوله هاي فولادي همچنين مي توانند به عنوان ستون هاي امنيتي مورد استفاده قرار گيرند که براي محاصره يک منطقه از ترافيک وسايل نقليه براي محافظت از افراد، ساختمان ها يا زيرساخت ها استفاده مي شود. همچنين، لوله هاي فولادي گزينه اي براي اثاثيه سايت در فضاي باز است. بسياري از قفسه هاي دوچرخه تجاري از خم کردن لوله هاي فولادي تشکيل مي شوند. چقرمگي و استحکام بالاي فولاد آن را در برابر سارقان ايمن مي کند.

استفاده از حمل و نقل
لوله چيست متداول ترين استفاده از لوله هاي فولادي حمل و نقل محصولات است زيرا ويژگي هاي مواد اوليه براي نصب طولاني مدت بسيار مناسب است. همانطور که قبلا ذکر شد، کاربردهاي مختلف به خواص متفاوتي نياز دارند، زيرا براي کاربردهاي کم فشار، انتظار نمي رود که يک لوله فولادي مقاومت فوق العاده بالايي از خود نشان دهد زيرا در معرض بارگذاري قابل توجهي قرار نمي گيرد. کاربردهاي تخصصي تر براي استفاده در صنعت نفت و گاز به دليل ماهيت خطرناک محصول و امکان افزايش فشار ممکن است به مشخصات دقيق تري نياز داشته باشد. اين الزامات هزينه بالاتري را به همراه دارد و کنترل کيفيت حياتي تر مي شود.

پارامترهاي طراحي
لوله چيست دو نوع لوله به صورت درز بدون درز و درز جوشي وجود دارد و هر دو کاربرد متفاوتي دارند. لوله هاي بدون درز به طور کلي نازک تر و سبک تر هستند، بنابراين آنها بيشترين استفاده را در توليد دوچرخه و حمل و نقل مايع دارند. لوله هاي درزدار براي به دست آوردن قوام و دوام بهتر، سنگين تر و سفت تر هستند. لوله هايي که براي حمل و نقل گاز، مجراي برق و لوله کشي استفاده مي شوند، عموماً درز دار هستند. در طول توليد، چندين پارامتر بايد کنترل شود تا خواص مورد نياز براي برنامه حفظ شود. به عنوان مثال، قطر لوله به طور مستقيم با نحوه استفاده از آن در ارتباط است. در حالي که لوله هاي با قطر کمتر ممکن است براي سوزن هاي زير پوستي استفاده شوند، لوله هاي با قطر بزرگ ممکن است براي حمل و نقل از طريق شهرها استفاده شوند. ضخامت ديوار نيز مهم است
پارامتر tant براي کنترل زيرا مستقيماً بر استحکام و انعطاف لوله تأثير مي گذارد. طول، پوشش، و پايان پايان نيز پارامترهاي قابل کنترل ديگري هستند که همه به يکديگر مرتبط هستند همانطور که بعدا توضيح داده خواهد شد.

پارامترهاي طراحي لوله هاي فولادي
انواع فولاد مورد استفاده در لوله ها
فولادهاي کربني
فولادهاي کربني تقريباً 90 درصد کل توليد لوله فولادي را تشکيل مي دهند. آنها از مقدار نسبتاً کمتري از عناصر آلياژي تشکيل شده اند و به طور کلي در صورت استفاده به تنهايي ضعيف عمل مي کنند. از آنجايي که خواص مکانيکي و ماشين کاري آنها کافي است، ممکن است هزينه کمي کمتر داشته باشند و ممکن است براي کاربردهاي به ويژه با استرس کم ترجيح داده شوند. فقدان عناصر آلياژي، مناسب بودن فولادهاي کربني را براي کاربردهاي پرفشار و شرايط شديد کاهش مي‌دهد، بنابراين در برابر بارگذاري‌هاي زياد دوام کمتري دارند. دليل اصلي ترجيح فولادهاي کربني براي لوله‌ها ممکن است شکل‌پذيري پيشرفته و ماهيت غيرخمشي آن‌ها تحت بارگذاري باشد. آنها عموماً در صنايع خودروسازي و دريايي و حمل و نقل نفت و گاز استفاده مي شوند. A500، A53، A106، A252 گريدهاي فولاد کربني هستند که مي توانند به صورت درزدار يا بدون درز استفاده شوند.

فولادهاي آلياژي
وجود عناصر آلياژي خواص مکانيکي فولاد را بهبود مي بخشد، بنابراين لوله ها در برابر کاربردهاي پرتنش و فشارهاي بالا مقاوم تر مي شوند. عمومي ترين عناصر آلياژي نيکل، کروم، منگنز، مس و … هستند که در ترکيب بين 1-50 درصد وزني وجود دارند. مقادير متفاوتي از عناصر آلياژي مختلف به روش‌هاي متفاوتي به خواص مکانيکي و شيميايي محصول کمک مي‌کنند، بنابراين ترکيب شيميايي فولادها نيز مطابق با نيازهاي کاربرد اصلاح مي‌شود. لوله هاي فولادي آلياژي معمولاً تحت بارهاي زياد و شرايط ناپايدار مانند صنايع نفت و گاز، پالايشگاه ها، پتروشيمي و کارخانه هاي شيمي استفاده مي شوند.

لوله استیل

لوله چيست فولاد استیل نيز مي تواند در خانواده فولاد آلياژي قرار گيرد. عنصر آلياژي اصلي در فولاد استیل، کروم است که کسر آن بين 10 تا 20 درصد وزني متغير است. هدف اصلي افزودن کروم اين است که فولاد با جلوگيري از خوردگي خواص ضد زنگ به دست آورد. لوله هاي فولادي ضد زنگ به طور کلي در شرايط شديد استفاده مي شود که در آن مقاومت در برابر خوردگي و استحکام بالا حياتي است، مانند صنايع دريايي، تصفيه آب، پزشکي و صنعت نفت و گاز. 304/304L و 316/316L از گريدهاي استیل هستند که مي توان از آنها در توليد لوله استفاده کرد. در حالي که درجه 304 داراي مقاومت و استحکام زيادي در برابر خوردگي است. به دليل محتواي کربن کم، سري 316 استحکام کمتري از خود نشان مي‌دهند و مي‌توان آن را جوش داد.

لوله گالوانيزه

لوله چيست لوله هاي گالوانيزه لوله هاي فولادي هستند که براي جلوگيري از خوردگي با روکش روي استفاده مي شوند. پوشش روي از خوردگي مواد خورنده لوله جلوگيري مي کند. اين لوله زماني رايج ترين نوع لوله براي خطوط آبرساني بود، اما به دليل کار و زمان صرف شده براي برش، رزوه کشي و نصب لوله گالوانيزه، به جز استفاده محدود در تعميرات، ديگر از آن استفاده زيادي نمي شد. اين نوع لوله ها از قطر 12 ميلي متر (0.5 اينچ) تا 15 سانتي متر (6 اينچ) تهيه مي شوند. آنها در طول 6 متر (20 فوت) موجود هستند. با اين حال، لوله گالوانيزه براي توزيع آب هنوز در کاربردهاي تجاري بزرگتر ديده مي شود. يکي از معايب مهم لوله هاي گالوانيزه عمر 40 تا 50 ساله آنهاست. با وجود اينکه پوشش روي سطح را مي پوشاند و از واکنش مواد خارجي با فولاد و خوردگي آن جلوگيري مي کند، اگر مواد منتقل شده خورنده باشند، لوله ممکن است از داخل شروع به خوردگي کند. بنابراين، کنترل و ارتقاء لوله هاي فولادي گالوانيزه در دوره هاي خاص بسيار مهم است.

انواع لوله

لوله چيست لوله ها بر اساس روش هاي ساخت به دو گروه لوله هاي بدون درز و لوله هاي درزدار طبقه بندي مي شوند. لوله هاي بدون درز در طول نورد در يک مرحله تشکيل مي شوند، اما لوله هاي درزدار پس از نورد نياز به فرآيند جوشکاري دارند. مي توان لوله هاي درزدار را با توجه به هندسه درز به دو دسته جوش مارپيچ و مستقيم تقسيم کرد. اگرچه بحث در مورد اينکه آيا بدون درز بهتر از لوله هاي فولادي درزدار است، وجود دارد، توليد کنندگان لوله هاي بدون درز و جوش داده شده مي توانند لوله هاي فولادي را با کيفيت بالا، قابليت اطمينان و مقاومت در برابر خوردگي توليد کنند. تمرکز اصلي بايد بر مشخصات کاربرد و جنبه هاي هزينه در هنگام تعيين نوع لوله باشد.

لوله بدون درز

لوله چيست لوله هاي بدون درز به طور کلي در مراحل پيچيده اي ساخته مي شوند که از حفاري حفره ها از بيلت ها، با کشيدن سرد و فرآيندهاي نورد سرد شروع مي شود. براي کنترل قطر خارجي و ضخامت ديواره، کنترل ابعاد نوع بدون درز در مقايسه با لوله جوش داده شده دشوار است، کار سرد خواص مکانيکي و تحمل ها را بهبود مي بخشد. مهمترين مزيت لوله هاي بدون درز اين است که مي توان آنها را در ضخامت ديواره هاي سنگين و ضخيم توليد کرد. به دليل نداشتن درز جوشي، باعث مي شود که خواص مکانيکي و مقاومت در برابر خوردگي بهتري نسبت به لوله هاي درز دار داشته باشند. همچنين بيضي يا گرد بودن بهتري از لوله هاي بدون درز انتظار مي رود. آنها معمولاً ترجيح داده مي شوند که تحت شرايط شديد e
شرايط محيطي مانند بارگذاري بالا، فشار بالا و خورندگي بالا.

لوله هاي درزدار

لوله چيست لوله فولادي جوش داده شده از جوشکاري يک صفحه فولادي که توسط يک درز يا يک درز مارپيچي به شکل لوله اي نورد شده است، تشکيل مي شود. بسته به ابعاد بيروني، ضخامت ديواره و کاربرد، روش هاي مختلفي براي توليد لوله هاي جوشي وجود دارد. هر روش با شمش داغ فولادي يا نوارهاي مسطح شروع مي شود و سپس با کشش شمش فولادي داغ و فشار دادن لبه ها به هم و مهر و موم کردن آنها با جوش به لوله تبديل مي شود. لوله‌هاي درزدار به جاي لوله‌هاي بدون درز تحمل‌هاي محکم‌تري دارند اما ضخامت ديواره نازک‌تري دارند. زمان کوتاه‌تر و هزينه کمتر نيز ممکن است دلايلي باشد که چرا لوله‌هاي درزدار را مي‌توان بر لوله‌هاي بدون درز ترجيح داد. با اين حال، از آنجايي که درز جوش ممکن است نواحي حساسي را تشکيل دهد که ممکن است براي انتشار هر ترک مناسب باشد و منجر به شکستگي لوله شود، بايد در حين توليد، پوشش سطح بيرون و داخل لوله کنترل شود.

توليد لوله

لوله چيست در هر دو روش توليد، فولاد خام ابتدا به شکل اوليه کارآمدتر (شمش گرم يا نوار مسطح) ريخته مي شود. سپس با کشش شمش فولادي داغ به داخل لوله بدون درز يا فشار دادن لبه‌هاي نوار فولادي صاف به هم و مهر و موم کردن آنها با جوش، به لوله تبديل مي‌شود.

توليد لوله هاي فولادي
توليد لوله بدون درز
فرآيند آسياب سنبه
در فرآيند آسياب سنبه، يک شمش فولادي گرد جامد استفاده مي شود. بيلت در يک کوره اجاق دوار شارژ مي شود. پس از تخليه شمش از کوره اجاق دوار، يک سوراخ کوچک در انتهاي آن سوراخ مي شود. اين فرورفتگي به عنوان نقطه شروع براي کمک به سوراخ کردن چرخشي عمل مي کند. سوراخ کردن چرخشي يک فرآيند نورد بسيار سريع و پويا است که شمش از قبل گرم شده را با سرعت بالا بين دو رول بشکه اي شکل مي چرخاند. طراحي رول‌هاي سوراخ‌کننده باعث مي‌شود که فلز به همراه رول و روي يک نقطه سوراخ‌کننده در هنگام خروج از فرآيند جاري شود. نقطه سوراخ کننده يک ابزار آلياژي با دماي بالا و خنک‌شده با آب است که به‌منظور جريان يافتن فلز روي آن به‌عنوان يک پوسته لوله از فرآيند چرخشي طراحي شده است. هنگامي که پوسته pipe سوراخ شده توليد شد، بلافاصله به آسياب سنبه شناور منتقل مي شود. آسياب شناور ماندل شامل هشت پايه نورد با استفاده از 16 رول و مجموعه اي از ميله هاي سنبه است. اين ميله ها به پوسته لوله سوراخ شده وارد مي شوند و سپس به آسياب سنبه منتقل مي شوند و در يک پوسته لوله نورد مي شوند. سپس آسياب سنبه براي تکميل مرحله نورد نهايي و به دست آوردن ابعاد نهايي مجدداً گرم مي شود. در حالي که آسياب در حال خروج از کوره است، رسوب اکسيد آهن از طريق رسوب زدايي آب با فشار بالا از سطح خارج مي شود. پوسته لوله توسط آسياب کششي بيشتر به ابعاد مشخص کاهش مي يابد.

فرآيند آسياب پلاگين مانیسمان

لوله چيست فرآيند آسياب پلاگين مانیسمان با آسياب سنبه با تفاوت زيادي در استفاده از شمع نورد به جاي آسياب سنبه متفاوت است. در فرآيند مانیسمان، يک جفت رول مخروطي شکل روي هم چيده شده و در جهت مخالف جريان مواد عمل مي کنند. يک پوسته لوله توخالي با ديواره هاي ضخيم به سمت رول هاي آسياب پلاگين هدايت مي شود. به محض اينکه توسط قسمت مخروطي گذرگاه کاري گرفته مي شود، يک موج مواد کوچک از پوسته لوله توخالي بريده مي شود. اين موج به ضخامت ديواره مورد نظر بر روي سنبه توسط قسمت صاف کردن پاس کاري ساخته مي شود، با پوسته لوله توخالي به اضافه سنبه به سمت عقب حرکت مي کند در همان جهتي که رول ها در حال چرخش هستند تا زماني که به گذرگاه بيکار رول ها برسند و منتشر شد. همانطور که پوسته لوله توخالي چرخانده مي شود، يک بار ديگر بين رول ها به جلو رانده مي شود و يک چرخه نورد جديد آغاز مي شود.

اکستروژن

لوله چيست اکستروژن يک فرآيند شکل‌دهي فلز است که در آن يک قطعه کار با فشار وارد يک قالب با مقطع کوچک‌تر مي‌شود. طول قسمت اکسترود شده بستگي به مقدار ماده در قطعه کار و پروفيل اکسترود شده دارد. مقاطع متعددي با اين روش ساخته مي شود. لوله هاي فولادي را مي توان به طور مستقيم با اکستروژن با استفاده از سنبه متصل به بلوک ساختگي توليد کرد. يک سوراخ از طريق قطعه کار به موازات محوري ايجاد مي شود که قوچ بر روي آن نيرو اعمال مي کند تا اکستروژن ايجاد شود. هنگامي که عمليات شروع مي شود، قوچ به سمت جلو حرکت مي کند. فلز اکسترود شده بين سنبه و سطوح قالب جريان مي يابد و قطعه را تشکيل مي دهد. نماي داخلي اکستروژن فلزي توسط سنبه تشکيل مي شود، در حالي که نماي بيروني توسط قالب اکسترود تشکيل مي شود.

توليد لوله درزدار

لوله چيست لوله هاي درزدار از صفحه يا سيم پيچ يا نوارهاي پيوسته توليد مي شوند. براي ساخت لوله درزدار، اولين صفحه يا کلاف در قسمت دايره اي به کمک دستگاه خم کن صفحه يا در صورت فرآيند مداوم توسط يک غلتک نورد مي شود. هنگامي که بخش دايره اي از صفحه نورد مي شود، لوله را مي توان با يا بدون مواد پرکننده جوش داد. روش هاي جوشکاري مختلفي براي جوش دادن لوله ها استفاده مي شود.

فرآيند جوشکاري مقاومت الکتريکي (ERW)
فرآيند جوشکاري مقاومت الکتريکي لوله هاي فولادي (ERW)
در فرآيند جوشکاري مقاومت الکتريکي، لوله توسط شرکت توليد مي شود
ld- تشکيل يک ورق صاف فولادي به شکل هندسه استوانه اي. سپس جريان از لبه‌هاي استوانه فولادي عبور داده مي‌شود تا فولاد گرم شود و در نقطه‌اي که مجبور به برخورد با لبه‌ها مي‌شوند، پيوندي بين لبه‌ها ايجاد شود. در طي فرآيندهاي ERW ممکن است از مواد پرکننده نيز استفاده شود. دو نوع جوشکاري مقاومت الکتريکي وجود دارد که عبارتند از جوشکاري با فرکانس بالا و جوشکاري چرخ تماسي.

نياز به جوشکاري با فرکانس بالا از تمايل محصولات جوشکاري فرکانس پايين به خوردگي انتخابي درز، ترک قلاب و اتصال ناکافي درزها ناشي شده است. بنابراين، ERW با فرکانس پايين ديگر براي توليد لوله ها استفاده نمي شود. فرآيند ERW با فرکانس بالا هنوز در توليد لوله استفاده مي شود. دو نوع فرآيند ERW با فرکانس بالا وجود دارد. جوشکاري القايي فرکانس بالا و جوش تماسي با فرکانس بالا از انواع جوشکاري فرکانس بالا هستند. در جوشکاري القايي با فرکانس بالا، جريان جوش از طريق يک سيم پيچ به ماده منتقل مي شود. سيم پيچ با لوله تماس ندارد. جريان الکتريکي از طريق ميدان هاي مغناطيسي که لوله را احاطه کرده اند به مواد لوله القا مي شود. در جوشکاري تماسي با فرکانس بالا، جريان از طريق کنتاکت هايي که بر روي نوار سوار مي شوند به مواد منتقل مي شود. قدرت جوش مستقيماً به لوله اعمال مي شود که اين فرآيند را مؤثرتر مي کند. اين روش به طور کلي براي توليد لوله با قطر زياد و ضخامت ديواره بالا ترجيح داده مي شود.

نوع ديگري از جوشکاري مقاومت الکتريکي، فرآيند جوشکاري چرخ تماسي چرخشي است. در طي اين فرآيند، جريان الکتريکي از طريق يک چرخ تماس در نقطه جوش منتقل مي شود. چرخ تماس نيز فشار لازم براي جوشکاري را اعمال مي کند. جوشکاري تماسي دوار معمولاً براي کاربردهايي استفاده مي شود که نمي توانند مانعي در داخل لوله قرار دهند.

فرآيند جوشکاري فيوژن الکتريکي (EFW)
لوله چیست فرآيند جوشکاري ذوبي الکتريکي به جوشکاري با پرتو الکتروني صفحه فولادي با استفاده از حرکت پر سرعت پرتو الکتروني اشاره دارد. انرژي جنبشي ضربه اي زياد پرتو الکتروني براي گرم کردن قطعه کار به گرما تبديل مي شود تا درز جوش توليد شود. منطقه جوش نيز مي تواند عمليات حرارتي باشد تا جوش قابل مشاهده نباشد. لوله هاي جوش داده شده معمولاً تحمل ابعادي محکم تري نسبت به لوله هاي بدون درز دارند و اگر به همان ميزان ساخته شوند، هزينه کمتري دارند. به طور عمده براي ورق جوش فولادي غير مشابه يا جوشکاري با چگالي بالا استفاده مي شود، قطعات جوش فلزي را مي توان به سرعت تا دماي بالا گرم کرد و هر فلز و آلياژ نسوز را ذوب کرد.

فرآيند جوشکاري زير آب (SAW)
لوله چیست جوشکاري زيرپودري شامل تشکيل قوس بين الکترود سيم و قطعه کار است. يک شار براي توليد گازهاي محافظ و سرباره استفاده مي شود. همانطور که قوس در امتداد خط اتصال حرکت مي کند، شار اضافي از طريق يک قيف حذف مي شود. از آنجايي که قوس کاملاً توسط لايه شار پوشانده شده است، معمولاً در حين جوشکاري قابل مشاهده نيست و تلفات حرارتي نيز بسيار کم است. دو نوع فرآيند جوشکاري با قوس زيردريايي وجود دارد که عبارتند از: جوشکاري با قوس زيردريايي طولي و جوشکاري زيرپودري مارپيچي.

در جوشکاري زيرپودري طولي، لبه‌هاي طولي ورق‌هاي فولادي ابتدا با آسياب به شکل U شکل مي‌شوند. سپس لبه هاي صفحات U شکل جوش داده مي شوند. لوله هاي توليد شده توسط اين فرآيند به منظور کاهش تنش هاي داخلي و به دست آوردن تحمل ابعادي کامل، تحت عمليات انبساط قرار مي گيرند.

در جوشکاري مارپيچي زير آب، درزهاي جوش مانند يک مارپيچ در اطراف لوله هستند. در هر دو روش جوشکاري طولي و مارپيچي از فناوري يکساني استفاده مي شود، تنها تفاوت در شکل مارپيچي درزها در جوشکاري مارپيچي است. فرآيند توليد، نورد کردن نوار فولادي است، تا جهت نورد زاويه اي با جهت مرکز لوله، شکل دهي و جوشکاري داشته باشد، بنابراين درز جوش در يک خط مارپيچ قرار دارد. عيب اصلي اين فرآيند ابعاد فيزيکي بد لوله ها و طول درز بيشتر است که به راحتي مي تواند منجر به ايجاد نقص يا ترک شود.

کنترل کيفيت
لوله چیست اقدامات مختلفي براي اطمينان از مطابقت لوله فولادي تمام شده با مشخصات انجام مي شود. به عنوان مثال، گيج هاي اشعه ايکس براي تنظيم ضخامت فولاد استفاده مي شود. سنج ها با استفاده از دو اشعه ايکس کار مي کنند. يک پرتو به سمت فولادي با ضخامت مشخص هدايت مي شود. ديگري به سمت فولاد عبوري در خط توليد هدايت مي شود. اگر بين دو پرتو اختلاف وجود داشته باشد، گيج به طور خودکار باعث تغيير اندازه غلتک ها براي جبران مي شود. لوله ها نيز در پايان فرآيند از نظر نقص بررسي مي شوند. يکي از روش هاي آزمايش لوله استفاده از دستگاه مخصوص است. اين دستگاه لوله را با آب پر مي کند و سپس فشار را افزايش مي دهد تا ببيند آيا ثابت مي کند يا خير. لوله هاي معيوب براي ضايعات برگردانده مي شوند.

مشخصات فني
ممکن است در مورد نحوه مشخص کردن اين مواد و ويژگي هاي دقيق لوله سردرگمي وجود داشته باشد. انجمن آمريکايي تست و مواد (ASTM) به همراه انجمن مهندسين مکانيک آمريکا (ASME) و موسسه نفت آمريکا (API) ارگان‌هايي هستند که بيشترين ارجاع را دارند.
ويژگي هاي مشخصات لوله کشي در آمريکاي شمالي

اندازه اسمي لوله
اندازه لوله به عنوان “اندازه اسمي لوله” يا NPS نقل شده است. مبدا اعداد NPS براي لوله هاي کوچکتر (< NPS 12) با مبدا براي لوله هاي با قطر بزرگتر متفاوت است. با اين حال، تمام لوله هاي يک عدد NPS خاص داراي قطر خارجي يا خارجي يکسان (OD) هستند. قطر داخلي بسته به ضخامت ديواره فلز متفاوت خواهد بود. دليل اين امر اين است که مي توان از تکيه گاه هاي ساختاري يکسان براي تمام لوله کشي هاي يک عدد NPS خاص صرف نظر از ضخامت ديوار استفاده کرد.

برنامه
لوله چیست جدول زماني لوله هاي فولادي براي توصيف ضخامت ديواره لوله ها استفاده مي شود. از آنجايي که پارامتر مهمي است که مستقيماً بر استحکام لوله تأثير مي گذارد، بايد به درستي کنترل شود. جدول زماني لوله يک عدد بدون بعد است و بر اساس فرمول طراحي براي ضخامت ديوار با توجه به فشار طراحي و تنش مجاز محاسبه مي شود. با افزايش تعداد برنامه، ضخامت ديواره لوله افزايش مي يابد. بنابراين، شماره برنامه يک لوله، قطر داخلي را تعيين مي کند، زيرا OD توسط عدد NPS ثابت مي شود.

وزن لوله
وزن لوله را مي توان با توجه به NPS که قطر بيروني را ناديده مي گيرد و برنامه زماني که ضخامت ديواره لوله ها را تعيين مي کند محاسبه کرد. اين فرمول از وزن نظري فولاد 40.8 پوند بر فوت مربع در هر 1 اينچ ضخامت براي تعيين ثابت استفاده مي کند. وزن لوله با فرمول زير نشان داده مي شود که در آن t ضخامت، OD قطر بيروني و W وزن لوله است: W = 10.69 x t (OD – t)

استانداردها
لوله چیست استانداردهاي ساخت لوله ها معمولاً به آزمايش ترکيب شيميايي و يک سري آزمايشات مقاومت مکانيکي براي هر گرماي لوله نياز دارند. گرماي لوله همگي از يک شمش ريخته‌گري شده ساخته مي‌شود و بنابراين ترکيب شيميايي يکساني دارد. آزمايش‌هاي مکانيکي ممکن است با لوله‌هاي زيادي مرتبط باشد که همگي از يک گرما بوده و از طريق فرآيندهاي عمليات حرارتي يکساني انجام شده‌اند. مواد با اين گزارش هاي آزمايشي مرتبط قابل رديابي ناميده مي شوند. براي کاربردهاي حياتي، تأييد شخص ثالث اين آزمايشات ممکن است مورد نياز باشد. در اين مورد يک آزمايشگاه مستقل گزارش آزمايش مواد تاييد شده را تهيه مي کند و مواد گواهي شده ناميده مي شود.

برخي از استانداردهاي لوله يا کلاس هاي لوله کشي که به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرند به شرح زير است:

ASME SA106 گريد B (لوله فولادي کربن بدون درز براي خدمات دماي بالا)
ASTM A312 (لوله فولادي زنگ نزن آستنيتي بدون درز و جوش داده شده)
ASTM C76 (لوله بتني)
ASTM A36 (لوله فولادي کربني براي استفاده ساختاري يا فشار کم)
ASTM A795 (لوله فولادي مخصوص سيستم هاي اسپرينکلر آتش نشاني)