fatemeh hoseini

لوله فولادی چیست و چه تفاوتی با لوله‌های آهنی دارد؟

امروزه لوله‌های مختلفی برای انتقال سیال موجود هستند. برخی از آنها همانند لوله فولادی و فلزی از لوله‌های پرکاربرد بوده‌اند و امروزه نیز محبوبیت خود را دارند. بعضی از لوله‌ها هم مثل لوله پلی اتیلن و کاروگیت لوله‌های پلیمری جدید هستند. برای آشنایی با مشخصات، کاربردها و قیمت‌های به‌ روز لوله فولادی به سایت لوله فولادی مراجعه کنید. لوله فولادی یکی از پرکاربردترین انواع لوله در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب است.

این لوله از کربن و آلیاژ خاصی تولید می‌شود. آیا برای شما این سوال پیش آمده است که این لوله مقاومت کمی دارد؟ بسیاری از افراد بر این باورند که لوله فولادی به سرعت دچار زنگ زدگی می‌شود؛ اما این تصور اشتباه است؛ زیرا امروزه برای افزایش مقاومت لوله فولادی از روش‌های جدیدی استفاده می‌شود. برخی افراد لوله فولادی را همان لوله آهنی می‌دانند. لوله‌های آهنی معمولاً از آهن خالص یا با درصد کمی کربن تولید می‌شوند. این لوله از نظر مقاومت و دوام به پای لوله‌های فولادی نمی‌رسند.

آلیاژهای مهم در تولید لوله فولادی

لوله فولادی یکی از پرکاربردترین محصولات فلزی در صنایع مختلف است. این لوله به دلیل ساختار مستحکم و سطح صاف کاربرد فراوانی در حمل مواد شیمیایی و نفت و گاز دارد. سطح صاف این لوله‌ها چه در داخل و چه در بیرون، نتیجه فرآیند دقیق نورد، کشش یا جوشکاری است. این سطح صاف بر کاهش اصطکاک جریان سیالات، جلوگیری از رسوب‌ گذاری و تسهیل انتقال مواد موثر است. همچنین با وجود سطح صاف لوله فولادی رنگ آمیزی بدنه آن بسیار آسان است. در تولید این لوله از آلیاژهای مختلفی استفاده می‌شود که عبارتند از:

کربن

کربن اصلی‌ترین عنصر آلیاژی در تولید لوله‌های فولادی است. استفاد از این آلیاژ چه نقشی در خواص لوله فولادی دارد؟ اولین مزایای این آلیاژ افزایش استحکام و مقاومت لوله در برابر سایش است. دومین مزایای آن مقاومت در برابر فشار و دمای بالا است. تعادل مقدار کربن در ترکیب فولاد به دوام لوله در برابر در شرایط سخت صنعتی مثل خطوط فشار قوی کمک می‌کند.

منگنز

علاوه بر آلیاژ فوق، در تولید لوله فولادی مقداری منگنر وجود دارد. این آلیاژ نیز بر افزایش استحکام و مقاومت لوله موثر است. به همین دلیل است که دیگر لوله فولادی در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم‌تر است. این عنصر با ترکیب کربن ساختار فولاد را تقویت می‌کند. همچنین منگنز احتمال ترک و شکستگی لوله فولادی را کاهش می‌دهد. وجود این آلیاژ در ترکیب لوله فولادی به افزایش مقاومت لوله کمک می‌کند. اگر از این لوله در خطوط انتقال گاز و نفت استفاده می‌شود، وجود منگنز در ساختار لوله الزامی است.

کروم

برای کاهش رفع خوردگی و اکسیداسیون در فولاد از کروم استفاده می‌شود. در صورتی که درصد کروم به حدود 10.5٪ برسد، فولاد به استنلس استیل تبدیل می‌شود. در لوله‌های فولادی یک لایه محافظ بر روی بدنه لوله ایجاد می‌کند. این لایه از تماس مستقیم رطوبت یا مواد شیمیایی با بدنه لوله جلوگیری می‌کند. به همین دلیل در صنایع پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و محیط‌های مرطوب یا شیمیایی، استفاده از لوله‌های فولادی کروم ‌دار بسیار رایج است. همچنین کروم باعث افزایش سختی و مقاومت در دماهای بالا می‌شود و در فولادهای مقاوم به حرارت کاربرد دارد.

مولیبدن

مولیبدن از جمله عناصر گران ‌قیمت؛ اما بسیار موثر در ترکیب فولادهای آلیاژی است. از مزایای وجود این عنصر در ترکیب مواد اولی لوله فولادی می‌توان به مقاومت لوله در برابر حرارت، فشار و محیط اسیدی اشاره کرد. لوله‌های فولادی حاوی مولیبدن به‌ویژه در صنایع نیروگاهی، پتروشیمی و پالایشگاه‌ها کاربرد دارند. در این لوله اگر سیالات داغ یا خورنده جریان دارد؛ لوله هیچ گونه آسیبی نمی‌بیند. مولیبدن همچنین در کنار کروم، مقاومت فولاد را به ‌طور چشمگیری در برابر تغییر شکل افزایش می‌دهد.

کلاس وزنی لوله فولادی چیست و چه کاربردی دارد؟

کلاس وزنی لوله فولادی یکی از معیارهای مهم در انتخاب لوله برای سیستم‌های تحت فشار است. این کلاس‌ها معمولاً با علائمی مانند STD یا به‌صورت عددی مانند 40، 80، 160 Schedule مشخص می‌شوند. منظور از این عبارات تعیین ضخامت دیواره لوله نسبت به قطر اسمی آن است. هر چه کلاس وزنی بالاتر، ضخامت دیواره بیشتر و در نتیجه مقاومت لوله در برابر فشار و ضربه افزایش می‌یابد. این اطلاعات در نقشه ‌کشی، مهندسی پایپینگ و طراحی شبکه‌های صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارد.

کاربرد کلاس وزنی لوله فولادی به نوع سیال، فشار کاری، دما و محل نصب بستگی دارد. خطوط انتقال نفت، گاز، بخار و مایعات داغ فشار بالایی دارند. برای آنها معمولاً از کلاس‌های سنگین‌تر مانند Schedule 80 یا 160 استفاده می‌شود. در مقابل سیستم‌های فاضلاب، تهویه یا انتقال آب سرد فشار پایین‌تری دارند. کلاس‌هایی مانند Schedule 20  یا 40 برای این موارد مناسب هستند. تعیین درست کلاس وزنی در مراحل طراحی و خرید لوله، علاوه بر ایمنی به جلوگیری از خوردگی کمک می‌کند.

مزایای عملیات سندبلاست و رنگ‌ آمیزی روی لوله فولادی

آیا وجود آلیاژهای مختلف در لوله فولادی برای مقاومت آن در برابر زنگ زدگی کافی است؟ در حین تولید این لوله عملیاتی به نام سندبلاست انجام می‌شود. این فرآیند به‌ منظور پاک ‌سازی کامل سطح از زنگ‌زدگی، پوسته‌های اکسید، چربی و آلودگی انجام می‌شود. این روش با استفاده از پرتاب ذرات ساینده تحت فشار، سطح لوله را زبر و یکنواخت می‌کند. سپس آن را برای مراحل بعدی آماده می‌سازد.

 نتیجه سندبلاست افزایش چشمگیر چسبندگی رنگ یا پوشش محافظ است که در محیط‌های صنعتی اهمیت زیادی دارد. همچنین این زبری کنترل‌ شده به معنای افزایش مقاومت لوله در برابر ضربه، خراش و تغییرات دمایی است. در واقع سندبلاست عملیات مهم بر بهبود دوام و عملکرد بلند مدت پوشش نهایی است. با انجام این روش، رنگ آمیزی لوله شروع می‌شود. رنگ آمیزی مرحله‌ای کلیدی برای محافظت از لوله در برابر خوردگی، رطوبت و شرایط جوی مختلف است.

با انتخاب رنگ یا پوشش مناسب، می‌توان لوله را برای استفاده در محیط‌های دریایی، صنعتی یا زیرزمینی ایمن کرد. این لایه رنگ علاوه‌ب ر جنبه حفاظتی، ظاهر لوله را نیز بهبود می‌بخشد. همچنین این روش در بسیاری از پروژه‌ها به‌ صورت کد رنگ برای شناسایی نوع سیال داخل لوله استفاده می‌شود. رنگ‌ آمیزی اصولی، عمر مفید لوله را افزایش داده و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را در بلند مدت کاهش می‌دهد.