لوله چیست؟
تاریخچه، تولید و استفاده از لوله های فولادی
لوله های فولادی پرمصرف ترین محصول در صنعت فولاد است و تقریباً در همه جا یافت می شود – حتی در کولوسئوم در رم، در داربست پروژه بازسازی.
لولههای فولادی لولههای استوانهای هستند که از فولاد ساخته شدهاند و در ساخت و زیرساختها کاربردهای زیادی دارند. آنها پر استفاده ترین محصول ساخته شده توسط صنعت فولاد هستند. کاربرد اصلی لوله در حمل و نقل مایع یا گاز زیرزمینی از جمله نفت، گاز و آب است.
با این حال، لولههای با اندازههای مختلف در طول ساخت و ساز استفاده میشوند. یک نمونه معمول تولید خانگی، لوله فولادی باریکی است که سیستم خنک کننده یخچال را اجرا می کند. در ساخت و ساز از لوله برای گرمایش و لوله کشی استفاده می شود. سازه ها را می توان با استفاده از لوله های فولادی با اندازه های مختلف، مانند نرده ها، قفسه های دوچرخه، یا بولاردهای لوله ساخت.
تصور می شود که ویلیام مرداک پیشگام تولید لوله های فولادی باشد. در سال 1815، او بشکههای تفنگ را به هم متصل کرد تا از سیستم سوزاندن لامپ زغال سنگ پشتیبانی کند. مرداک از سیستم لوله کشی نوآورانه خود برای انتقال گاز زغال سنگ به لامپ های خیابان های لندن استفاده کرد.
از دهه 1800، گامهای بزرگی در فناوری لولههای فولادی برداشته شده است، از جمله بهبود روشهای ساخت، توسعه برنامههای کاربردی برای استفاده از آنها، و ایجاد مقررات و استانداردهایی که بر صدور گواهینامه آنها حاکم است.
![لوله](https://kiyansteel.com/wp-content/uploads/2021/06/لوله-1-300x300.png)
لوله های فولادی یا بدون درز یا جوشی هستند و در اندازه ها و طول های مختلفی عرضه می شوند.
لوله فولادی چگونه ساخته می شود؟
از ذوب مواد خام گرفته تا قالب گیری یا جوشکاری، این مصالح ساختمانی در همه جا از طریق دو فرآیند اصلی ایجاد می شود:
فولاد خام را به شکل قابل استفاده تری تبدیل کنید
هر دو فرآیند باید با ساخت فولاد با کیفیت خوب شروع شوند. فولاد خام توسط کارخانه های ریخته گری از طریق فرآیند ذوب مواد خام در یک کوره تولید می شود. برای درست کردن ترکیب، ممکن است عناصری به فلز مذاب اضافه شده و ناخالصی ها حذف شوند. فولاد مذاب به دست آمده در قالب ریخته می شود تا شمش درست شود یا به دستگاه ریخته گری پیوسته برای ساخت اسلب، بیلت و شکوفه منتقل می شود. لوله از دو مورد از این محصولات ساخته می شود: اسلب یا بیلت.
![شمش فولادی](https://kiyansteel.com/wp-content/uploads/2022/12/steel-billets-2.jpg)
شمش های فولادی جامد گرم می شوند، کشیده می شوند و از مرکز سوراخ می شوند تا به لوله های فولادی بدون درز تبدیل شوند.
اسلب فولادی و اسکلت فولادی در تولید لوله
اسکلت فولادی از دال هایی ساخته می شود که تا دمای 2200 درجه فارنهایت گرم می شوند. گرما باعث ایجاد رسوب روی سطح می شود که باید از طریق رسوب شکن و تمیز کردن فشار بالا آن را جدا کرد. پس از تمیز کردن، دال فولادی به صورت گرم به صورت نوارهای باریک و نازک فولادی به نام اسکلپ نورد می شود. اسکلپ را با اسید سولفوریک ترشی می کنند (سطح تمیز می کنند)، با آب شسته می شوند و روی قرقره های بزرگ به عنوان ماده خام برای ساخت لوله می غلتانند. عرض اسکلپ تعیین کننده قطر لوله قابل ساخت است.
Skelp از قرقره باز می شود، حرارت داده می شود و از طریق غلتک های شیاردار، که لبه های اسکله را به سمت بالا خم می کند، نورد می شود. این فرآیند یک لوله استوانه ای شکل ایجاد می کند که در آن دو لبه درست به اطراف خم شده اند تا به یکدیگر برخورد کنند و یک استوانه بلند را تشکیل دهند. یک فرآیند جوشکاری لبه ها را به هم متصل می کند و لوله را آب بندی می کند.
بیلت های فولادی برای لوله های بدون درز
بیلت های فولادی قطعات مربعی بلند فولادی هستند که مستقیماً از یک ماشین ریخته گری پیوسته یا به عنوان محصول ثانویه ساخته شده از شمش های ریخته گری نورد شده و کشیده تولید می شوند. از این بیلت ها می توان برای ساخت لوله های بدون درز استفاده کرد که در برخی کاربردها به دلیل نداشتن خط جوش ایمن تر است.
شمش فولادی جامد باید در دماهای بسیار شدید گرم شود و به رنگ سفید داغ شود اما ذوب نشود. ماشینها آنها را میغلطند تا به شکل جامد استوانهای درآیند. در حالی که هنوز گرم است، از سوراخ کننده گلوله ای شکل استفاده می شود تا مرکز توخالی را با توجه به ابعاد آن منظم کند. یک سری عملیات آسیاب برای انطباق لوله با مشخصات مورد نیاز انجام می شود.
کنترل کیفیت
مراحل کنترل کیفیت شامل بررسی عیوب لوله با استفاده از دستگاه های اشعه ایکس – به ویژه در طول جوش است. روش دیگر این است که لوله را با پر کردن آن با آب آزمایش کنید و سپس آن را برای مدت زمان مشخصی تحت فشار نگه دارید تا هرگونه نقصی که ممکن است باعث خرابی فاجعهبار شود قبل از استفاده از آن آشکار شود.
لوله فولادی چگونه استفاده می شود؟
لوله ها در سازه ها، حمل و نقل و ساخت استفاده می شوند. آنها با توجه به قطر بیرونی خود اندازه می شوند و قطر داخلی آنها بر اساس ضخامت دیواره متفاوت است. برخی از کاربردها بسته به نیروهایی که لوله باید مدیریت کند به دیوارهای ضخیم تری نسبت به سایرین نیاز دارند.
استفاده سازه ای
کاربردهای سازه ای رایج ساختمان و ساخت و ساز است. در این صنایع، مصالح ساختمانی را معمولاً لوله های فولادی می نامند.
لوله های فولادی که به عنوان لوله های فولادی نیز شناخته می شوند، استحکام بیشتری را به فونداسیون ها می دهند و به طور گسترده در پروژه های ساختمانی استفاده می شوند.
شمع های ساختمانی
لوله های فولادی در فرآیندی به نام شمع بندی، استحکام پایه ها را فراهم می کنند. در این کاربردها، لوله قبل از گذاشتن فونداسیون به عمق زمین هدایت می شود. برای یک ساختمان بلند یا ساخت و ساز در زمینی که ایمن نیست، پایداری را فراهم می کند.
دو نوع اساسی از پایه های شمع وجود دارد:
تیرهای داربست از لوله های فولادی ساخته شده اند و به کارگران ساختمانی اجازه می دهند به مناطقی از ساختمان که دور از دسترس هستند دسترسی داشته باشند.
تیرهای داربست
تیرهای داربست با اتصال لوله های فولادی در یک قفس ساخته می شوند که به کارگران ساختمانی اجازه می دهد به مناطقی که بالاتر از سطح زمین هستند دسترسی پیدا کنند.
استفاده در تولید
از لوله های فولادی برای ساخت ریل های محافظ برای محافظت از دوچرخه سواران و عابران پیاده استفاده می شود.
نرده های محافظ
ریلهای محافظ نیز از لولههای فولادی ساخته شدهاند که ویژگی ایمنی زیبایی را برای پلهها و بالکنها ایجاد میکنند.
ستون های لوله فولادی از عابران پیاده و زیرساخت ها در برابر برخورد وسایل نقلیه محافظت می کند.
بولارد
ستون های امنیتی برای محاصره یک منطقه از ترافیک وسایل نقلیه برای محافظت از افراد، ساختمان ها یا زیرساخت ها استفاده می شوند.
لوله فولادی ضد زنگ انتخاب خوبی برای اثاثیه سایت در فضای باز است زیرا هم مقاوم در برابر خوردگی و هم مقاوم است.
قفسه های دوچرخه
بسیاری از قفسه های دوچرخه تجاری از خم کردن لوله های فولادی تشکیل می شوند. خواص مواد سخت فولاد آن را در برابر سارقان ایمن می کند.
استفاده از حمل و نقل
رایج ترین استفاده از لوله های فولادی برای حمل و نقل محصولات است زیرا این مواد برای نصب طولانی مدت مناسب است. به دلیل سختی و مقاومت در برابر شکست، می توان آن را در زیر زمین دفن کرد.
کاربردهای فشار کم نیازی به استحکام بالای لوله ها ندارند زیرا در معرض تنش های قابل توجهی قرار نمی گیرند. ضخامت دیواره باریک باعث تولید ارزان تر می شود. کاربردهای تخصصی تر – مانند لوله های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز – به مشخصات دقیق تری نیاز دارند. ماهیت خطرناک محصول در حال حمل و نقل و احتمال افزایش فشار روی خط، مستلزم استحکام بالا و در نتیجه ضخامت دیواره بالاتر است. این به طور کلی هزینه های بالاتری را به همراه دارد. کنترل کیفیت برای این برنامه ها حیاتی است.
لوله های فولادی برای حمل و نقل محصولاتی مانند نفت، گاز و آب مورد استفاده قرار می گیرند و برای نصب طولانی مدت مناسب هستند.
منابع:
www.reliance-foundry.com