لوله استیل چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

همانطور که می دانید لوله استیل یکی از کاربردی ترین و مستحکم ترین انواع پایپ برای استفاده در صنعت است.

در مطالب قبلی شما را با شیرآلات فلنج دار آشنا کردیم.

در ادامه همراه ما باشید تا در خصوص لوله استیل اطلاعات بیشتری در اختیارتان قرار دهیم.

لوله استیل چیست؟

لوله های فولادی لوله های توخالی و بلندی هستند که برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.

آن ها با دو روش مشخص تولید می شوند که منجر به لوله های جوش داده شده یا بدون درز می شوند. در هر دو روش، ابتدا فولاد خام به فرم شروع به کارتری تبدیل می شود.

سپس با کشش فولاد به داخل لوله بدون درز یا مجبور کردن لبه ها به یکدیگر و مهر و موم کردن آن ها با یک جوش، به لوله تبدیل می شود.

اولین روش های تولید لوله های فولادی در اوایل دهه 1800 معرفی شد و آنها بطور پیوسته به فرایندهای مدرنی که امروزه استفاده می کنیم تبدیل شده اند. هر ساله میلیون ها تن لوله استیل تولید می شود. تطبیق پذیری آن باعث می شود پرمصرف ترین محصول تولید شده توسط صنعت فولاد باشد.

لوله های فولادی در مکان های مختلفی یافت می شوند. از آنجا که قوی هستند، از آنها در زیر زمین برای انتقال آب و گاز در سراسر شهرها استفاده می شود. آنها همچنین در ساخت و سازها برای محافظت از سیم های برق استفاده می شوند. در حالی که لوله های فولادی قوی هستند، اما می توانند سبک نیز باشند.

این باعث می شود که آن ها برای استفاده در ساخت قاب دستگاه های مختلف مناسب باشند. مکان های دیگر که آن ها به عنوان کاربری پیدا می کنند، اتومبیل، سیستم های گرمایش و لوله کشی، تیرها، چراغ های خیابانی و… است.

تاریخچه لوله استیل

هزاران سال است که مردم از لوله استفاده می کنند. شاید اولین استفاده توسط کشاورزان باستانی بود که آب را از رودخانه ها به مزارع خود هدایت کردند.

شواهد باستان شناسی نشان می دهد که چینی ها از اوایل سال 2000 قبل از میلاد برای انتقال آب به مکان های مورد نظر از لوله استفاده کرده اند.

لوله های سفالی که توسط تمدن های باستانی دیگر مورد استفاده قرار می گرفت کشف شده است.

در طول قرن اول هجری، اولین لوله های سربی در اروپا ساخته شدند. در کشورهای گرمسیری از لوله های بامبو برای انتقال آب استفاده می شد.

استعمارگران آمریکایی از چوب برای هدفی مشابه استفاده کردند در سال 1652، نخستین کارگاه آبی در بوستون با استفاده از چوب های توخالی ساخته شد.

توسعه لوله استیل جوش داده شده امروزی را می توان از اوایل دهه 1800 جستجو کرد.

در سال 1815، ویلیام مرداک یک سیستم چراغ های زغالی اختراع کرد. مرداک برای اینکه کل شهر لندن را با این چراغ ها متناسب کند، بشکه های مشک های دور انداخته شده را بهم متصل کرد.

وی از این خط لوله پیوسته برای انتقال گاز زغال سنگ استفاده کرد.

زمانی که سیستم روشنایی وی موفقیت آمیز بود، تقاضای بیشتری برای لوله های فلزی بلند ایجاد شد.

برای تولید لوله ها برای پاسخگویی به این تقاضا، انواع مخترعان در تلاش بودند تا روی توسعه فرآیندهای جدید ساخت لوله کار کنند.

یک روش قابل توجه اولیه برای تولید سریع و ارزان لوله های فلزی توسط جیمز راسل در سال 1824 ثبت اختراع شد.

در روش وی، لوله ها با اتصال لبه های مخالف یک نوار تخت آهن ایجاد شدند. این فلز ابتدا گرم شد تا اینکه قابل انعطاف باشد.

با استفاده از چکش ، لبه ها به هم جمع شده و جوش داده می شوند. انتهای لوله ها با عبور از شیار و نورد به پایان رسید.

از روش راسل مدت زیادی استفاده نشد زیرا در سال بعد، کوملیوس وایت هاوس روش بهتری برای ساخت لوله های فلزی ایجاد کرد.

این فرآیند که فرآیند جوشکاری لب به لب نامیده می شود، اساس کار ساخت لوله های فعلی ما است.

در روش وی، ورقهای نازک آهن گرم و از طریق یک دهانه مخروطی شکل کشیده می شدند.

وقتی فلز از دهانه عبور می کرد، لبه های آن پیچ خورده و یک شکل لوله ایجاد می کرد. دو سر آن بهم جوش داده شده بود تا لوله به پایان برسد.

اولین کارخانه تولیدی که از این فرآیند در ایالات متحده استفاده می کند در سال 1832 در فیلادلفیا افتتاح شد.

به تدریج، پیشرفت هایی در روش وایت هاوس ایجاد شد. یکی از مهمترین نوآوریها توسط جان مون در سال 1911 معرفی شد. وی روش فرآیند مداوم را پیشنهاد کرد که در آن یک کارخانه تولیدی می تواند لوله را در یک جریان بی پایان تولید کند.

وی برای این منظور ماشین آلات ساخت و بسیاری از تأسیسات تولید لوله آن را پذیرفتند.

در حالی که فرایندهای لوله جوش داده شده در حال توسعه بودند، نیاز به لوله های فلزی بدون درز ایجاد می شود. لوله های بدون درز آنهایی هستند که درز جوش ندارند.

آنها ابتدا با سوراخ کردن در مرکز استوانه جامد ساخته شدند. این روش در اواخر دهه 1800 توسعه یافته است.

این نوع لوله ها برای قاب دوچرخه بسیار مناسب بودند زیرا دارای دیواره های نازک، سبک وزن اما مستحکم هستند.

در سال 1895، اولین کارخانه تولید لوله های بدون درز ساخته شد. از آنجا که تولید دوچرخه جای خود را به ساخت اتومبیل می داد، لوله های بدون درز هنوز هم برای خطوط بنزین و روغن مورد نیاز بودند. با یافتن ذخایر بزرگتر نفت، این تقاضا حتی بیشتر شد.

از اوایل سال 1840، آهنگران می توانستند لوله های بدون درز تولید کنند. در یک روش، از طریق یک شمش فلزی جامد و گرد، حفره ای ایجاد شد. سپس شمش گرم شده و از طریق یک سری قالب ها کشیده شده و آن را به شکل لوله درآورد. این روش ناکارآمد بود زیرا حفاری  مرکز سوراخ دشوار بود. این منجر به لوله ناهموار با ضخامت یک طرف نسبت به طرف دیگر شد.

در سال 1888، به یک روش بهبود یافته حق ثبت اختراع داده شد. در این فرآیند ماده جامد به دور هسته آجر نسوز ریخته می شود. وقتی خنک شد، آجر برداشته شد و در وسط آن سوراخی ایجاد شد. از آن زمان تکنیک های غلتکی جدید جایگزین این روش ها شده است.

لوله های فولادی دو نوع هستند، یکی بدون درز و دیگری دارای یک درز جوش داده شده در طول آن است. هر دو کاربرد متفاوتی دارند. لوله های بدون درز به طور معمول وزن کمتری دارند و دیواره های نازک تری دارند. از آنها برای دوچرخه و انتقال مایعات استفاده می شود.

لوله های درزدار سنگین تر و سفت ترند. سازگاری بهتری دارند و به طور معمول راست تر هستند.

آنها برای مواردی مانند حمل و نقل گاز، مجرای برق و لوله کشی استفاده می شوند. به طور معمول، آنها در مواردی استفاده می شوند که لوله تحت فشار زیادی قرار نگیرد.

برخی از مشخصات لوله را می توان در طول تولید کنترل کرد. به عنوان مثال، قطر لوله اغلب بسته به نحوه استفاده اصلاح می شود. این قطر می تواند از لوله های ریزی که برای ساخت زیر ترین جزئیات استفاده می شود، تا لوله های بزرگی که برای انتقال گاز به سراسر شهر استفاده می شود، متغیر باشد. ضخامت دیواره لوله نیز قابل کنترل است.

غالباً نوع فولاد نیز بر مقاومت و انعطاف پذیری لوله تأثیر می گذارد. از دیگر مشخصات قابل کنترل می توان به طول، مواد پوشش و پایان نهایی اشاره کرد.

مواد اولیه لوله استیل

ماده اولیه اولیه در تولید لوله فولاد است. فولاد در درجه اول از آهن تشکیل شده است. از دیگر فلزاتی که ممکن است در این آلیاژ وجود داشته باشد، می توان به آلومینیوم، منگنز، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم و زیرکونیوم اشاره کرد.

بعضی از مواد تکمیل شده گاهی در حین تولید استفاده می شوند.

به عنوان مثال، اگر لوله پوشانده شده باشد، ممکن است از رنگ استفاده شود. به طور معمول، مقدار کمی روغن در انتهای خط تولید به لوله های فولادی وارد می شود. این کار به محافظت از لوله کمک می کند. در حالی که در واقع بخشی از محصول نهایی نیست، از اسید سولفوریک در یک مرحله تولید برای تمیز کردن لوله استفاده می شود.

تولید لوله استیل

روند تولید

لوله های فولادی توسط دو فرآیند مختلف ساخته می شوند. روش تولید کلی برای هر دو فرآیند شامل سه مرحله است. اول، فولاد خام به شکل کارپذیری بیشتری تبدیل می شود. بعد، لوله در یک خط تولید مداوم یا نیمه پیوسته تشکیل می شود. در آخر، لوله برش داده شده و اصلاح می شود تا نیاز مشتری را برآورده کند.

تولید شمش

فولاد مذاب با ذوب سنگ آهن و کُک (ماده ای غنی از کربن که هنگام گرم شدن زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود) در کوره ساخته می شود، سپس با انفجار اکسیژن در مایع، بیشتر کربن از بین می رود. سپس فولاد مذاب در قالب های بزرگ و ضخیم دیواری ریخته می شود و در آنجا خنک می شود.

به منظور تشکیل محصولات مسطح مانند صفحات و ورق ها یا محصولات طولانی مانند میله ها و شمش ها بین فشار غلتکی بین غلتک های بزرگ شکل می گیرند.

تولید اسلب ها

3 . برای تولید شمش از طریق یک جفت غلتک استیل شیاردار که روی هم قرار گرفته اند عبور داده می شود. به این نوع غلتک ها “دو آسیاب بلند” گفته می شود.

در بعضی موارد، از سه غلتک استفاده می شود. غلتک ها به گونه ای سوار شده اند که شیارهای آن ها با هم منطبق شده و در جهت های مخالف حرکت می کنند. این عمل باعث می شود که فولاد فشرده شود و به قطعات نازک و طولانی کشیده شود.

هنگامی که غلتک ها توسط اپراتور انسانی معکوس می شوند، فولاد به دلیل نازک تر و طولانی تر شدن به عقب برمی گردد. این روند تکرار می شود تا زمانی که فولاد به شکل دلخواه برسد.

در طی این فرآیند، ماشین آلاتی صنعتی فولاد را برمی گردانند تا هر طرف به طور مساوی پردازش شود.

استیل ها همچنین ممکن است در فرایندی در صفحات قرار گیرند. فولاد از طریق یک جفت غلتک انباشته عبور داده می شود. با این وجود، غلتک هایی نیز برای کنترل عرض دال ها در کنار نصب شده اند. وقتی فولاد شکل مطلوبی پیدا کرد، انتهای ناهموار بریده شده و دال به قطعات کوتاه تری بریده می شوند.

پردازش بیشتر

استیل ها معمولاً قبل از اینکه به لوله تبدیل شوند، بیشتر پردازش می شوند. آن ها با قرار گرفتن در وسایل نورد بیشتر که باعث طولانی و باریک شدن آنها می شوند، به استیل تبدیل می شوند.

برش ها توسط دستگاه هایی شناخته شده انجام می شوند.

این امکان باعث کاهش کارآمد بدون توقف روند تولید می شود. این بیلت ها روی هم قرار می گیرند و در نهایت به لوله های بدون درز تبدیل می شوند.

اسلب ها نیز دوباره کاربردی می شوند. برای اینکه قابلیت انعطاف پذیری داشته باشند، ابتدا تا 2200 درجه فارنهایت (1204 درجه سانتی گراد) گرم می شوند. این امر باعث می شود که یک پوشش اکسید روی سطح دال ایجاد شود. این پوشش با یک برش دهنده مقیاس و اسپری آب فشار بالا از بین می رود.

سپس دال ها را از طریق یک غلتک روی یک آسیاب گرم ارسال می کنند و به صورت نوارهای باریک فولادی به نام skelp در می آورند.

این آسیاب می تواند تا نیم مایل طول داشته باشد. با عبور صفحات از روی غلتک ها، باریک تر و طولانی تر می شوند. در طی حدود سه دقیقه می توان یک تخته تک را از یک قطعه فولاد با ضخامت 6 اینچ (15.2 سانتی متر) به یک روبان فولادی نازک تبدیل کرد که می تواند یک ربع مایل طول داشته باشد.

این فرایند شامل اجرای آن از طریق یک سری مخازن حاوی اسید سولفوریک برای تمیز کردن فلز است.

لوله سازی

از اسکلپ و billets برای ساخت لوله استفاده می شود. Skelp به لوله جوش داده شده تبدیل می شود. ابتدا آن را روی دستگاهی باز می کنند. همانطور که قرقره فولاد باز نمی شود، گرم می شود.

سپس فولاد از طریق یک سری غلطک شیاردار عبور داده می شود. هنگامی که از کنار آن عبور می کند، غلتک ها باعث می شوند که لبه های مفصل گردن به هم بخورند. این یک لوله جوش داده نشده را تشکیل می دهد.

فولاد بعدی از طریق الکترودهای جوشکاری عبور می کند. این دستگاه ها دو انتهای لوله را بهم آب بندی می کنند. درز جوش داده شده از طریق غلتک فشار قوی عبور می کند که به ایجاد یک جوش محکم کمک می کند.

سپس لوله به طول دلخواه بریده شده و برای پردازش بیشتر روی هم قرار می گیرد. لوله فولادی جوش داده شده یک فرآیند مداوم است و بسته به اندازه لوله، می تواند با سرعت 1100 فوت (335.3 متر) در دقیقه ساخته شود.

در صورت نیاز به لوله بدون درز، از شمش های مربعی برای تولید استفاده می شود. آنها را گرم می کنند و قالب می زنند و به شکل استوانه ای در می آیند که گرد نیز نامیده می شود. سپس آن را در کوره ای قرار می دهیم و در آنجا گرم می شود.

سپس دور گرم شده را با فشار زیاد نورد می کنیم. این غلتک فشار قوی باعث کشیده شدن شمش و ایجاد سوراخی در مرکز می شود. از آنجا که این سوراخ به شکل نامنظم است، هنگام غلتیدن، یک نقطه سوراخ کننده گلوله ای از وسط شمش ​​رانده می شود.

بعد از مرحله سوراخ کردن، لوله هنوز ممکن است از ضخامت و شکل نامنظمی برخوردار باشد. برای تصحیح این مورد از سری دیگری از کارخانه های نورد عبور داده می شود.

پردازش نهایی

بعد از ساخته شدن هر یک از لوله ها، ممکن است آنها را از طریق دستگاه صاف کنید همچنین ممکن است اتصالات به آنها مجهز شود بنابراین می توان دو یا چند قطعه لوله را به هم متصل کرد.

متداول ترین نوع اتصال برای لوله های با قطر کوچکتر، کشیدن است، شیارهای محکم که در انتهای لوله بریده می شوند. لوله ها نیز از طریق دستگاه اندازه گیری ارسال می شوند.

این اطلاعات به همراه سایر داده های کنترل کیفیت به طور خودکار روی لوله استنشاق می شوند.

سپس لوله با یک پوشش سبک روغن محافظ روکش می شود. بیشتر لوله ها معمولاً برای جلوگیری از زنگ زدگی روغن کاری می شوند. این کار با گالوانیزه کردن یا دادن روکشی به آن انجام می شود. بسته به استفاده از لوله، ممکن است از رنگ ها یا پوشش های دیگر استفاده شود.

کنترل کیفیت

اقدامات مختلفی برای اطمینان از مطابقت مشخصات لوله فولادی به پایان رسیده انجام می شود. به عنوان مثال، از دستگاه های سنج اشعه ایکس برای تنظیم ضخامت فولاد استفاده می شود. اندازه گیرها با استفاده از دو اشعه x کار می کنند. یک اشعه به یک فولاد با ضخامت مشخص هدایت می شود. دیگری به سمت فولاد عبوری روی خط تولید هدایت می شود. اگر واریانس بین این دو اشعه وجود داشته باشد، اندازه گیر به طور خودکار تغییر اندازه غلتک ها را برای جبران شروع می کند.

همچنین لوله ها در انتهای فرآیند از نظر نقص بررسی می شوند. یکی از روشهای آزمایش لوله استفاده از دستگاه مخصوص است. این دستگاه لوله را از آب پر می کند و سپس فشار را افزایش می دهد تا ببیند آیا نگه دارد یا خیر. لوله های معیوب برای بازیافت بازگردانده می شوند.

برای خرید لوله استیل با کارشناسان ما با شماره  ۶۶۳۹۲۵۳۹ در تماس باشید.