کاربرد لوله

کاربرد انواع لوله

کاربرد لوله سیستم لوله کشی مجموعه ای از ابزارها، شیرها، اتصالات و لوله هایی است که امکان انتقال سیال یا گاز را از یک مکان به مکان دیگر فراهم می کند. لوله خود ستون فقرات این سیستم است. در این مقاله با روش های ساخت لوله، مواد لوله و نحوه تعیین لوله ها آشنا می شوید.

لوله بدون درز

لوله های بدون درز با یک قطعه فولادی استوانه ای جامد به نام بیلت شروع می شوند. شمش گرم می شود و با سنبه از مرکز آن سوراخ می شود. فرآیند بعدی نورد و کشش بیلت به طول، قطر و ضخامت دیواره مورد نظر است.

لوله های بدون درز قادر به تحمل دما و فشار شدید هستند. آنها اغلب در خطوط گاز، فرآیندهای پرفشار در پالایشگاه ها، صنایع هیدروکربنی و زیرساخت های نفت و گاز استفاده می شوند. به دلیل عدم وجود اتصالات و نقاط جوش، دوام و مقاومت در برابر فرسایش داخلی بالاست. لوله های بدون درز در قطرهای کوچک رایج هستند اما با افزایش اندازه از نظر اقتصادی کمتر مقرون به صرفه می شوند.

لوله جوشی درزدار

کاربرد لوله

لوله های جوشی درزدار شده به عنوان یک نوار فولادی پیچیده شروع می شوند. اسکله به طول دلخواه خود بریده می شود و تبدیل به یک ورق مستطیلی مسطح می شود. ورق های مستطیل شکل به صورت ماشینی نورد می شوند، بنابراین اضلاع بلندتر را به سمت طرف دیگر پیچ می دهد و یک استوانه را تشکیل می دهد. فرآیند جوشکاری با مقاومت الکتریکی (ERW) لبه‌های سیلندر را ذوب می‌کند و آنها را با هم ذوب می‌کند. لوله های جوش داده شده ممکن است پس از ساخت تحت عملیات حرارتی قرار گیرند تا غلظت تنش کاهش یابد.

یک لوله درز جوش داده شده تحت آزمایش های مختلفی قرار می گیرد تا از دوام، مقاومت در برابر تنش و ظاهر خارجی آن اطمینان حاصل شود. بازرسی درز جوش با استفاده از تکنیک های تست غیر مخرب (NDT) انجام می شود.

ساخت این لوله ها مقرون به صرفه است. علاوه بر این، از آنجایی که آنها از یک نوار فولادی ساخته شده اند، ضخامت دیواره آنها نسبت به لوله های بدون درز سازگارتر است. تولید لوله های درز جوشی نسبت به لوله های بدون درز ارزان تر است، به خصوص در قطرهای بزرگتر.

مواد لوله کشی

هر ماده لوله کشی مزایا و معایب خود را دارد. هنگام انتخاب یک ماده، ملاحظات زیر اعمال می شود:

لوله باید با رسانه فرآیندی که حمل می کند مطابقت داشته باشد.
باید مطابق با مشخصات دولتی و پروژه باشد.
باید از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد
مواد زیر به طور گسترده ای از مواد لوله کشی صنعتی استفاده می شود: فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و پلاستیک.

لوله کربن فولادی

کاربرد لوله

لوله فولادی کربن از آلیاژ فولاد با آهن و کربن ساخته شده است. لوله فولادی کربن به دلیل دوام و قابلیت مقاومت در برابر استرس و شرایط محیطی شناخته شده است. این ماده ایده آل برای کاربردهای سازه ای است و رایج ترین لوله مورد استفاده در کاربردهای صنعتی است.

فولاد کربن دوام را در برابر استرس، خستگی و نگرانی های شکستگی فراهم می کند. این با طیف گسترده ای از رسانه های فرآیند سازگار است، و آن را به یک انتخاب قوی برای اکثر پروژه ها تبدیل می کند. مجاز خوردگی استاندارد 1/16 اینچ استفاده می شود مگر اینکه پروژه به محدودیت بالاتری نیاز داشته باشد. مواد پایه فولاد کربنی بسیار مقرون به صرفه از فولاد ضد زنگ و آلیاژ هستند. لوله فولادی کربن قابل بازیافت است، بنابراین آن را دوستدار محیط زیست می کند.

به دلیل ترکیب مواد، حتی یک لوله فولادی کربن نازک نیز سنگین است. این امر کاربرد آن را در زمانی که وزن و انعطاف پذیری نگران کننده است محدود می کند. فولاد کربنی به راحتی در یک محیط مملو از نمک، چه در نزدیکی ساحل یا فراساحل، خورده می شود.

لوله استیل

کاربرد لوله

لوله استیل آلیاژی است که درصدی از کروم را به کار می برد و به آن توانایی مقاومت در برابر خوردگی را می دهد. این ماده در سایت های دریایی، کاربردهای بهداشتی، هواپیما و صنعت پزشکی رایج است. همچنین دارای یک نقطه فشار بالا است که آن را در صنعت تولید مفید می کند.

افزودن کروم باعث می شود لوله استیل در برابر خوردگی و اکسیداسیون بسیار مقاوم باشد. فولاد ضد زنگ در معرض خوردگی در نظر گرفته می شود و به این ترتیب، میزان خوردگی فولاد ضد زنگ 0 در نظر گرفته می شود. این ماده در برابر ضربه، فشار بالا و آسیب ساختاری بسیار مقاوم است. یکی از دلایلی که لوله های استنلس استیل در صنایع بهداشتی و پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، سازگاری بالای آن با مواد شیمیایی مختلف است.

لوله استیل به طور قابل توجهی گران تر از لوله های فولادی کربنی هستند و مستعد آلودگی، گرد و غبار و لکه هستند. آلودگی متقابل با مواد کربنی در صورت استفاده نادرست رایج است. لوله استیل نیز یک ماده سخت برای برش و شکل دادن است که ممکن است منجر به زمان ساخت اضافی شود.

لوله پلاستیکی

کاربرد لوله

برای کاربردهای صنعتی، لوله های پلاستیکی ممکن است انتخاب خوبی باشند. لوله های پلاستیکی طیف وسیعی از پلاستیک ها را پوشش می دهد، از پلی وینیل کلراید (PVC) و …

پلی اتیلن با چگالی h (HDPE) و پلی پروپیلن (PP).

لوله های پلاستیکی اغلب دارای اجزای کم هزینه هستند و نصب آن ساده است. آنها می توانند پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مایعات و مواد شیمیایی در برابر خوردگی مقاومت کنند. سهولت برش و اتصال لوله پلاستیکی تغییرات را آسان می کند.

قطعات و انواع لوله های پلاستیکی به راحتی در بازار موجود است. اغلب، لوله های پلاستیکی با قطر، درجه فشار، نوع پلاستیک مشخص می شوند و می توان آنها را با رنگ تشخیص داد.

در دماهای بالاتر، استحکام لوله های پلاستیکی به شدت کاهش می یابد. لوله ها ممکن است شکننده و مستعد ترک خوردن شود. این محصول پلاستیکی خاصیت ضد حریق ندارند.

لوله آلومینیومی

لوله های آلومینیومی با وجود اینکه یک سوم وزن لوله های فولادی را دارند، ترکیبی همه کاره از انعطاف پذیری و دوام هستند. آنها همچنین گزینه ای مناسب برای کاربردهای دریایی، انرژی خورشیدی و تجدیدپذیر و سیستم های هوای فشرده هستند.

وزن سبک آلومینیوم نصب و اصلاح را آسان تر و مقرون به صرفه می کند. این بسیار مقاوم در برابر حرارت است و حداقل انبساط را به دلیل افزایش دما تضمین می کند. آلومینیوم 100٪ قابل بازیافت است، دارای خواص ضد خوردگی است و سطح داخلی صاف آن می تواند افت فشار را کاهش دهد و آن را برای سیستم های جریان هوا بهینه کند.

مواد آلومینیومی گران‌تر از فولاد است و استحکام کلی آن باعث می‌شود که برای خدمات سخت مناسب نباشد.

لوله مسی

کاربرد لوله

لوله مسی فلزی بادوام، سبک وزن و قادر به طی مسافت های طولانی بدون پشتیبانی است. به دلیل این ویژگی ها، معمولاً در تجهیزات مکانیکی، لوله کشی و انتقال آب آشامیدنی استفاده می شود.

لوله های مسی به ویژه برای سیستم های تامین آب گرم مفید هستند، اگرچه ممکن است برای عملکرد مناسب نیاز به عایق داشته باشند. وقتی آب در لوله مسی یخ می زند، لوله ترک نمی خورد و نمی ترکد. مس دارای خواص ضد خوردگی طبیعی است که تضمین می کند که لوله ها می توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند.

لوله به خودی خود گران است و فرآیند نصب نیاز به جوش دقیق حرفه ای دارد که به کل هزینه نصب می افزاید.

تعیین یک لوله

هنگامی که یک ماده سازگار با رسانه هدف انتخاب شد، قطر اسمی و اندازه لوله مناسب را می توان تعیین کرد. به طور معمول این فرآیند با تثبیت سرعت مورد انتظار سیال آغاز می شود. افت فشار برای آن سرعت مورد انتظار در طول یک لوله محاسبه می شود و ممکن است از یک عدد معین تجاوز نکند.

یکی از عوامل افت فشار اصطکاک بین لوله و سیال است. افت فشار همچنین زمانی اتفاق می‌افتد که ارتفاع سیال تغییر کند (مثلاً لوله افقی نیست) و هنگامی که از اجزای لوله مانند اتصالات، خم‌ها، شیرها و ابزار عبور می‌کند.

قطر لوله

کاربرد لوله

این افت فشار “بیشتر از آن” امکان انتخاب قطر اسمی را فراهم می کند. لوله ها با “اندازه اسمی لوله” (که در اینجا به عنوان “NPS” شناخته می شود) مشخص می شوند. موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) استاندارد NPS را ایجاد کرد. معادل متریک DN یا “قطر اسمی” است.
قطر اسمی لوله مربوط به قطر بیرونی لوله است اما اندازه گیری دقیق آن نیست. به عنوان مثال، یک لوله با قطر اسمی 0.5 اینچ دارای قطر خارجی واقعی 0.84 اینچ است.

ضخامت لوله
ضخامت لوله بر حسب sched بیان می شود

در ضخامت دیواره های متعدد موجود است. در دسترس بودن ضخامت به مواد و قطر لوله بستگی دارد و بهتر است با مراجعه به نمودار ضخامت لوله انتخاب شود.

سیستم لوله کشی

تعیین متریال لوله و اندازه لوله تنها یک عنصر از یک سیستم لوله کشی کلی است. اتصالات، ابزارآلات، شیرها، روش نصب و طرح پشتیبانی تنها تعدادی از دیگر عناصر دخیل در طراحی، ساخت و نصب سیستم لوله کشی هستند.