و به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود در انواع پروژه‌های مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده میشوند. این لولهها به‌طور کلی به دو دسته لولههای سیاه درزدار و بدون درز تقسیم میشوند. لولههای سیاه درزدار از خم کردن و جوش دادن ورق‌های فولادی ساخته میشوند، در حالی که لولههای بدون درز از طریق کشش فولاد بدون ایجاد جوش تولید میشوند و معمولاً مقاومت بیشتری در برابر فشار و دما دارند.
فهرست محتوا
از مهم‌ترین کاربردهای لولههای سیاه می‌توان به انتقال گاز، آب، بخار و دیگر مایعات در صنایع مختلف اشاره کرد. قیمت انواع لوله سیاه بسته به ضخامت، قطر، جنس و فرآیند تولید متغیر است. در مقایسه با دیگر انواع لولهها مانند لولههای گالوانیزه، لولههای سیاه به‌دلیل عدم نیاز به پوشش محافظ، مقرون به‌صرفه‌تر بوده و گزینه‌ای اقتصادی برای بسیاری از پروژه‌ها محسوب میشوند.
تاریخچه لوله سیاه
ویلیام مردوک، یکی از پیشگامان صنعت لوله‌کشی، با ابداع روش جوشکاری لولهها و اختراع لامپ احتراق زغال‌سنگ، نقش مهمی در پیشرفت این صنعت ایفا کرد. هدف او تبدیل زغال‌سنگ به منبع روشنایی بود که در نهایت به بهبود فرآیندهای تولید و کاربرد لولهها کمک کرد. پس از او، جیمز راسل، با معرفی روش‌های مدرن ساخت لولههای فولادی، گامی مهم در تکامل این صنعت برداشت.
روش ابداعی راسل شامل اتصال قطعات آهنی و جوش دادن محل‌های اتصال بود که به تدریج به تولید لولههای مقاوم‌تر و باکیفیت‌تر منجر شد. این پیشرفت‌ها زمینه‌ساز تولید لولههای فولادی به شکل امروزی شد. فرآیند تولید شامل سوراخ کردن یک استوانه فولادی برای ایجاد لوله بود که دقت بالا در حفاری و کنترل ضخامت دیواره برای دستیابی به مشخصات استاندارد ضروری بود. این نوآوری‌ها پایه‌گذار تحولات عظیمی در صنایع نفت، گاز، آب و سیستم‌های ساختمانی شدند.
تعریف لوله سیاه
لوله سیاه یکی از انواع لولههای فولادی است که به دلیل نداشتن روکش محافظ، سطحی تیره و پوسته‌پوسته دارد. این لولهها به دلیل لایه اکسید آهن که در فرآیند تولید روی آن‌ها شکل می‌گیرد، با این نام شناخته میشوند. لولههای سیاه به دو دسته درزدار و بدون درز تقسیم میشوند. لولههای درزدار، که از جوش دادن لبههای ورق فولادی تولید میشوند، محصولی با خط جوش مشخص به نام Welded Pipe هستند. در مقابل، لولههای بدون درز یا مانیسمان (Seamless) بدون استفاده از جوش ساخته میشوند و مقاومت بیشتری در برابر فشار دارند، اما در دسته لولههای سیاه قرار نمی‌گیرند.
اتصال لولههای سیاه معمولاً از طریق رزوه و زانویی انجام میشود و در مواردی که قطر لوله بیشتر باشد، به جای رزوه از جوشکاری استفاده میشود. این لولهها به دلیل دوام بالا، استحکام مناسب و قیمت اقتصادی، کاربردهای گسترده‌ای در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی دارند.
انواع لوله سیاه
همانطور که در تعریف لوله سیاه عنوان کردیم، لولههای سیاه به دو نوع اصلی تقسیم میشوند: لولههای درزدار (ERW) و لولههای مانیسمان (بدون درز) که هر یک کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند.
-
لوله سیاه درزدار
- لولههای سیاه درزدار (ERW) از فرآیند نورد ورق‌های فولادی تولید میشوند. در این روش، لبههای ورق به هم نزدیک شده و به‌صورت طولی جوش میخورند، به همین دلیل در سطح مقطع این لولهها یک خط جوش دیده میشود. این لولهها به دلیل روش تولید ساده‌تر و قیمت مناسب‌تر، گزینه‌ای اقتصادی برای بسیاری از کاربردهای ساختمانی و صنعتی هستند.
-
لوله سیاه بدون درز
- لولههای مانیسمان (بدون درز) بدون ایجاد هرگونه جوش یا درز در طول خود ساخته میشوند. این لولهها با فرآیند اکستروژن فلز به طول دلخواه شکل می‌گیرند که باعث میشود مقاومت بالاتری در برابر فشار و تنش داشته باشند. به دلیل پیچیدگی تولید و کیفیت بالاتر، قیمت لولههای مانیسمان نسبت به لولههای درزدار بیشتر است. این نوع لولهها معمولاً در کاربردهای حساس مانند انتقال گاز و مایعات با فشار بالا استفاده میشوند.
تفاوت لوله سیاه درزدار و بدون درز
لولههای درزدار و بدون درز به دلیل تفاوت در روش تولید، ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. لولههای بدون درز (مانیسمان) از طریق نورد گرم یا سرد شمش فولادی تولید میشوند و در فرآیند ساخت آن‌ها از جوشکاری استفاده نمی‌شود.
این نوع لولهها به دلیل ساختار یکپارچه، مقاومت بالاتری در برابر فشار، تنش و دما دارند و معمولاً در صنایع حساس مانند خطوط انتقال گاز، پتروشیمی، و تجهیزات تحت فشار بالا به کار می‌روند. قیمت لولههای مانیسمان به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر و کیفیت بالاتر، بیشتر از لولههای درزدار است.
در مقابل، لولههای درزدار (ERW) با خم کردن ورق یا تسمه فولادی و جوشکاری طولی لبه‌ها تولید میشوند. این لولهها به دلیل وجود خط جوش، مقاومت کمتری نسبت به نوع بدون درز دارند، اما برای مصارف عمومی و پروژه‌هایی که فشار کاری متوسط یا معمولی دارند، مناسب و اقتصادی‌تر هستند.
از این لولهها در کاربردهایی مانند سیستم‌های آبرسانی، انتقال گاز شهری، و سازه‌های فلزی استفاده میشود. به طور کلی، انتخاب نوع مناسب لوله به نیازهای پروژه، فشار کاری و بودجه بستگی دارد.
فرایند تولید لوله سیاه
فرآیند تولید لولههای فولادی سیاه درزدار با استفاده از ورق‌های فولادی به شکل کویل آغاز میشود. این کویل‌ها که از نورد گرم یا سرد تولید شده‌اند، به عرض‌های کوچکتر برش داده میشوند. در ابتدای تولید، کلاف‌های بریده شده به دستگاه‌های نورد و کلاف‌گیر منتقل میشوند.
سپس، کلاف‌ها به هم جوش داده میشوند تا خط تولید به‌صورت پیوسته کار کند. ورق‌های آماده به وسیله غلتک‌ها به شکل استوانه‌ای در می‌آیند و لبههای آن‌ها برای جوشکاری آماده میشوند. جوشکاری به روش مقاومتی یا القایی انجام شده و گرمای لازم توسط جریان‌های فرکانس بالا یا پایین تأمین میشود. پس از جوشکاری، سرباره‌های اضافی پاک‌سازی شده و محصول اولیه شکل می‌گیرد.
در مرحله بعد، لولهها از حوضچه‌های خنک‌کننده عبور می‌کنند و برای تنظیم ابعاد نهایی، از میان غلتک‌های افقی و عمودی می‌گذرند. در ادامه، لولهها به طول‌های موردنیاز برش داده شده و به بخش تکمیل منتقل میشوند. در این بخش، لبههای بریده شده صاف میشوند و لولهها تحت آزمون‌های کیفی مانند تست هیدرواستاتیک قرار می‌گیرند.
پس از تأیید کیفیت، لولهها برای مارک‌زنی و بسته‌بندی آماده میشوند و در نهایت، به بازار عرضه می‌گردند. این فرآیند باعث تولید لولههای درزدار مقرون‌به‌صرفه و مناسب برای مصارف عمومی میشود.
۹ مرحله فرآیند تولید انواع لوله سیاه
ویژگی ورق های استفاده شده در تهیه لوله سیاه
ورق‌های مورد استفاده در تولید لوله سیاه باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند تا لوله نهایی از کیفیت و استحکام مطلوب برخوردار شود. این ورق‌ها باید فاقد تنش داخلی باشند تا از ایجاد تغییر شکل یا ترک جلوگیری شود، سطح آن‌ها صاف و عاری از پوسته‌های اکسیدی باشد تا فرآیند جوشکاری به‌خوبی انجام شود و لوله به‌طور یکنواخت جوش داده شود. همچنین، نقص‌های نورد باید به حداقل برسد و ورق‌ها از تاب یا انحنا دور باشند تا فرآیند شکل‌دهی دقیق انجام شود.
علاوه بر این، متریال ورق باید قابلیت جوش‌پذیری بالایی داشته باشد تا اتصال‌ها مقاوم و مطمئن باشند. این ویژگی‌ها موجب میشود که لولههای تولیدی برای کاربردهای مختلف، از جمله انتقال گاز و مایعات، کارایی و طول عمر مناسبی داشته باشند.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- 🔗 مقاله مرتبط جهت مطالعه بیشتر : لوله سیاه درزدار چیست؟
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
کاربردهای لوله سیاه
انواع لولههای سیاه فولادی کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- توزیع گاز در داخل و خارج از ساختمان‌های مسکونی و تجاری
- گردش آب گرم در سیستم‌های گرمایشی و دیگ‌های بخار
- انتقال آب و فاضلاب در سیستم‌های شهری و روستایی
- مجرای سیم‌کشی برق برای محافظت از کابل‌ها
- حمل نفت و فرآورده‌های نفتی از مناطق دورافتاده
- سیستم‌های اطفای حریق به دلیل مقاومت بالا در برابر آتش
- ساخت پروفیل و سازه‌های فلزی در صنعت ساختمان
لولههای سیاه درزدار بیشتر برای انتقال مایعات و تولید پروفیل‌های قوطی به کار می‌روند، در حالی که لولههای سیاه بدون درز به دلیل تحمل فشار بالا در صنایع نفت، گاز و نیروگاه‌ها استفاده میشوند. تولید این لولهها در ابعاد و ضخامت‌های مختلف، پاسخگوی نیازهای متنوع صنعتی است و بخش عمده‌ای از آن‌ها توسط کارخانه‌های داخلی تأمین میشود.
راهنمای خرید انواع لوله سیاه
راهنمای خرید لوله فولادی سیاه شامل چند نکته مهم است که به خریداران کمک می‌کند تا بهترین انتخاب را داشته باشند:
- کاربرد لوله: بسته به نوع کاربرد لوله، ویژگی‌های مختلفی برای آن مورد نیاز است. به عنوان مثال، برای انتقال گاز باید از لوله سیاه استفاده کرد، در حالی که برای انتقال آب گالوانیزه مناسب‌تر است.
- مشخصات فنی لوله سیاه: پیش از خرید، باید مشخصات فنی لوله مانند جنس، قطر، ضخامت، وزن و طول آن مشخص شود. همچنین، باید تصمیم بگیرید که آیا لوله نیاز به تست هیدرواستاتیک دارد و آیا به لوله درزدار یا بدون درز نیاز دارید.
- شرایط استفاده: اگر لوله در معرض مواد خورنده، اسیدی یا حرارت بالا قرار گیرد، ممکن است به سرعت اکسیده شود و استحکام خود را از دست بدهد. در چنین شرایطی، خرید لوله فولادی گالوانیزه به دلیل مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، انتخاب بهتری است.
- نوع اتصالات: در نظر گرفتن نوع اتصالات نیز مهم است. لولههای سیاه به نگهداری کمتری نیاز دارند و از این رو هزینه کمتری برای اتصالات و نصب آن‌ها به‌دنبال خواهد داشت.
سخن پایانی در رابطه با انواع لوله سیاه
در پایان، انواع لوله سیاه بسته به نیاز و کاربردهای مختلف در صنعت، از ویژگی‌ها و مشخصات فنی متنوعی برخوردارند. این لولهها می‌توانند در دسته لولههای درزدار و بدون درز قرار گیرند که هرکدام بسته به فشار، نوع سیال و شرایط محیطی استفاده، انتخاب میشوند. لولههای سیاه در صنایع مختلفی مانند انتقال گاز، آب، نفت، سیستم‌های آتش‌نشانی، ساخت سازه‌ها و تاسیسات پالایشگاهی کاربرد دارند. انتخاب درست لوله سیاه با توجه به عواملی مانند قطر، ضخامت، جنس و شرایط محیطی استفاده، می‌تواند تأثیر زیادی در افزایش عمر مفید سیستم‌های لوله‌کشی و کاهش هزینه‌های نگهداری داشته باشد.