جوشکاری لوله یکی از مراحل کلیدی در پروژه‌های صنعتی، نفت و گاز، تأسیسات و ساخت‌وساز است که به دقت، مهارت و شناخت دقیق از نوع لوله مورد استفاده نیاز دارد. یکی از انواع پرکاربرد در این حوزه، لوله مانیسمان یا بدون درز است.
این لوله‌ها به دلیل نداشتن خط جوش در ساختار خود، از استحکام و تحمل فشار بالاتری برخوردار بوده و برای انتقال سیالات تحت فشار یا دماهای بالا گزینه‌ای ایده‌آل به شمار می‌رود. انتخاب روش جوشکاری مناسب برای این نوع لوله‌ها نقش حیاتی در تضمین ایمنی و عملکرد سیستم دارد.
فهرست محتوا
لوله درزدار چیست؟
قبل از پرداختن به فرایند جوشکاری لوله بهتر است از هر دو مدل لوله فولادی متداول و کاربردی در صنعت اطلاعات مختصر و مفیدی داشته باشید. لوله‌های درزدار که با نام welded pipe شناخته می‌شود، با فرایندی خاص تولید و به بازار عرضه می‌شود.
در تولید این لوله ورق‌های فولادی در ابعاد متفاوت برش داده شده و به کمک نورد، خم و فرم داده می‌شوند؛ سپس محل اتصال دو لبه آن را به وسیله جوشکاری به هم متصل می‌کنند. علت اینکه به این مدل، لوله درزدار گفته می‌شود، نداشتن ساختار یکپارچه و درز‌های ناشی از اتصال آن است. از این محصول، بیشتر به منظور انتقال آب، نفت و گاز در مقادیر بسیار بالا استفاده می‌شود.
لوله بدون درز چیست؟
این مدل لوله که به نام seamelds pipe شناخته می‌شود، جزو محصولات صنعتی است که تولید آن، بدون هیچ‌گونه درز و شکافی انجام می‌شود. اما بر عکس آن، مدل درزدار که با نام لوله مانیسمان نیز شهرت دارد، دارای ساختار یکپارچه، یکدست و بدون هیچ نقطه اتصالی است.
همین امر باعث شده که از این نوع لوله در صنایع حساس و پرکاربرد مثل پتروشیمی، نفت و گاز استفاده شود. با توجه به فرایند یکدست در تولید این لوله و عدم نیاز به جوشکاری، فاقد معایبی مثل افت کیفیت جوش، اندازه نامنظم و شکستگی جوش است. همین امر باعث شده که نسبت به مدل درزدار از طول عمر و کارایی بالا، ریسک خطاهای انسانی پایین و امنیت کاربردی زیاد در صنایع برخوردار باشد.
تفاوت لوله درزدار و بدون درز
برای درک درست جوشکاری لوله‌ها در این دو مدل در صنایع مختلف، در ادامه به تفاوت‌های مربوط به هر دو نوع می‌پردازیم.
تفاوت در کاربرد
لوله‌های بدون درز در مقایسه با لوله‌های درزدار از ظرفیت فشار و استحکام بالاتری برخوردار است. علاوه‌بر این، مدل بدون درز لوله‌ها با قابلیت تحمل فشار شدید حرارتی، شیمیایی و مکانیکی قابل استفاده در تجهیزات فشار قوی، صنایع حرارتی بویلر و لوله‌های خطوط انتقال هستند.
در مقابل و با توجه به اینکه در تولید مدل‌های درزدار، این محصول ناچار به فرایند جوشکاری لوله به منظور اتصال هستند، این مدل از استحکام کمتری نسبت به دیگر نمونه‌ها برخوردار است. به‌همین دلیل از لوله‌های درزدار در صنایع هوافضا، خودرو و الکترونیک که نیاز به فشار کار کمتری دارند، استفاده می‌کنند.
تفاوت در شکل، اندازه و ساختار
از دیگر موارد تفاوت این دو محصول کاربردی، می‌توان به مشخصات ظاهری آنها اشاره کرد. لوله‌های درزدار به‌مراتب راحت‌تر از لوله‌های بدون درز قابل فرم‌دهی هستند. توجه داشته باشید که مدل مانیسمان نهایتاً تا حداکثر قطر ۵۰۸ میلیمتر تولید می‌شوند.
چنانچه نیاز به تولید اندازه‌های بزرگ‌تری از لوله‌های بدون درز باشد، باید از ماشین‌کاری گرم استفاده شود که همین امر باعث افت کیفیت در تولید می‌شود؛ اما از طرفی دیگر، با توجه به فرایند جوشکاری لوله در مدل‌های درزدار، بدون هیچ گونه محدودیتی قادر به تولید و تغییر در ساختار آن خواهید بود.
تفاوت در فرایند ساخت
در تولید لوله‌های بدون درز از شمش استفاده شده و در ادامه بعد از حرارت، کشش و سایر فرایندهای اعمال شده در آن، این مدل لوله تولید می‌شود. این در حالیست که در تولید لوله‌های درزدار، در ابتدا ورق‌های فولادی را برش داده، سپس به کمک نورد فرم دایره‌ای به آن می‌دهند.
در ادامه، برای تکمیل فرایند اقدام به جوشکاری لوله در محل درز ایجاد شده دو لبه را به هم متصل می‌کنند. لازم به ذکر است که فرایند تولید لوله‌های درزدار در مقایسه با مدل بدون درز ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است.
تفاوت به لحاظ دما و فشار
مدل بدون درز لوله‌ها در مقایسه با نوع درزدار آن، تحمل دما و فشار بالاتری دارد. جالب است بدانید اگر در تولید لوله مانیسمان از متریال مشابه لوله‌های درزدار استفاده شود، باز هم مدل بدون درز، تحمل فشار بالاتری خواهد داشت. علت این تفاوت فاحش هم وجود درز در لوله‌ها است که باعث آسیب‌پذیری آنها در برابر فشار و دما می‌شود.
بیشتر بخوانید: برای اطلاع از تفات لوله درزدار و لوله مانیسمان کلیک کنید.
نکات مهم قبل از فرایند جوشکاری لوله‌ها
فارغ از اینکه فرآیند جوشکاری لوله با کدام مدل انجام شود، به‌منظور ایجاد اتصالی باکیفیت بهتر است به نکات زیر قبل از عملیات جوشکاری لوله توجه کنید.
- پاک‌سازی کردن محل اتصال را باید از هرگونه چربی، آلودگی و زنگ‌زدگی
- آماده‌سازی لبه‌های لوله مثل پخ زدن
- اطمینان از ایمنی و عملکرد درست دستگاه جوش
- جوشکاری کردن به روش مناسب
- به‌منظور ممانعت از ترک خوردگی و تغییر شکل قبل از جوشکاری لوله اقدام به پیش گرم کردن آن کنید.
- برای فرایند استاندارد در جوشکاری باید فاصله مناسب بین دو محل اتصال که حدود ۱.۸ اینچ است را رعایت کنید.
لازم به ذکر است که کیفیت لوله‌ها در عملیات جوشکاری نیز دخالت دارد. کسانی که در این حرفه هستند، می‌دانند که محصولات کدام برند جوش‌پذیری بالایی دارند و می‌توان روی آنها حساب ویژه‌ای باز کرد. برای تهیه بهترین مقاطع فولادی می‌توانید به سایت شرکت آهن یک مراجعه کنید.
جوشکاری لوله‌های مانیسمان با روش‌های مختلف
متناسب با ضخامت لوله، نوع آلیاژ و شرایط کاری باید اقدام به انتخاب روش مناسب جوشکاری کرد. تحت این شرایط، بعد از تنظیم دقیق پارامترهای جوشکاری بهتر است عملیات با ایمنی و مهارت انجام شود. بدین ترتیب در ابتدا فرایند جوشکاری لوله با خال زدن آغاز و در ادامه جوشکاری اصلی به صورت لایه‌ای صورت می‌گیرد.
برای اتصال لوله‌های بدون درز از روش‌های مختلفی در جوشکاری استفاده می‌شود که در ادامه به رایج‌ترین روش‌ها اشاره خواهیم کرد.
جوشکاری با شعله اکسی استیلن
این روش جوشکاری که به جوش گاز شهرت دارد، فرایندی است که با احتراق اکسیژن و استیلن اتصال لوله‌ها را انجام می‌دهد. عملیات جوشکاری لوله‌های مانیسمان با این روش با استفاده از تنظیم شعله خنثی انجام شده که دارای اندازه مساوی از اکسیژن و استیلن است.
سیلندرهای حاوی گاز اکسیژن و استیلن، رگلاتورها، شیلنگ‌های انعطاف‌پذیر، لوله دمنده، تله شعله و تجهیزات ایمنی جوشکار جزو تجهیزات مورد استفاده در این روش جوشکاری هستند.
جوشکاری قوس الکتریکی
این نوع جوشکاری لوله با استفاده از قوس الکتریکی اقدام به ایجاد حرارت برای ذوب و اتصال فلزات می‌کند. در این روش منبع تغذیه با استفاده از جریان مستقیم DC یا متناوب AC اقدام به ایجاد یک قوس الکتریکی بین الکترود مصرفی یا غیرمصرفی و ماده پایه می‌کند. بدین ترتیب گرمای شدید در محل اتصال دو قطعه ایجاد شده و باعث ذوب می‌شود.
جوشکاری با گاز بی‌اثر فلز MIG
از جمله روش‌های موثر در جوشکاری لوله بدون درز، می‌توان به جوش زدن با گاز بی‌اثر فلز اشاره کرد. تحت این شرایط برای اتصال دو فلز از سیم الکترود پیوسته و گاز محافظ استفاده می‌شود. سرعت بالا، کیفیت جوش خوب، کاهش پاشش و قابلیت جوشکاری طولانی جزو مولفه‌های مثبت استفاده از این روش است.
جوشکاری با گاز فعال فلز MAG
در این روش جوشکاری برای اتصال از سیم الکترود پیوسته و گاز محافظ فعال CO2 یا ترکیب از Co2 و آرگون استفاده می‌شود. این نوع جوشکاری لوله، گزینه مناسب و ایده‌آلی برای لوله‌های فولادی کربنی است. سرعت بالا، نفوذ خوب و هزینه پایین نسبت به نوع MIG جزو پوئن‌های مثبت این روش محسوب می‌شود؛ اما ممکن است فرآیند جوشکاری با پاشش بیشتری همراه باشد.
جوشکاری قوس فلزی محافظ SMAW
جوشکاری با قوس محافظ شار یا جوشکاری چوبی روشی است که در طی آن قوس بین میله فلزی، قطعه کار، سطح میله و همچنین سطح قطعه کار ذوب می‌شوند. به‌همین دلیل، این سبک از جوشکاری لوله یک روش همه‌کاره برای اتصال مواد آهنی و غیر آهنی با طیف وسیع از ضخامت مواد در همه سطوح شناخته می‌شود.
جوشکاری با گاز بی اثر
این روش را با نام گاز بی‌اثر تنگستن یا جوشکاری قوس تنگستن گاز می‌شناسند. فرایند اتصال لوله با این سبک، با ایجاد قوس بین الکترود تنگستن غیر مصرفی و قطعه کار انجام می‌شود. در حال حاضر از این روش جوشکاری می‌توان برای اتصال لوله و لوله‌های جوش به صفحات انتهای مبدل حرارتی استفاده کرد.
جوشکاری لب‌به‌لب
موارد استفاده از این نوع جوشکاری لوله به منظور اتصال لوله‌های بدون درز در سیستم انتقال مایعات و گازها عنوان شده است. تحت این شرایط دو سر لوله‌ها به صورت هم راستا و با لبه‌های مستقیم به یکدیگر متصل می‌شوند. برای این منظور، ابتدا هر دو سر لوله گرم و سپس تحت فشار قرار گرفته تا اتصالی دائمی و مستحکم ایجاد شود.
جوشکاری با بوشن
استفاده از این سبک جوشکاری برای اتصال لوله‌های کوچک‌تر از دو اینچ انجام می‌شود. تحت این شرایط لوله‌ها در دو طرف بوشن قرار گرفته و لبه بوش را به لوله‌ها جوش می‌دهند.
جوشکاری لوله‌های درزدار با روش‌های مختلف
با توجه به ساختار متفاوت در تولید این لوله‌ها فرایند جوشکاری با آن نیز در مقایسه با مدل بدون درز متفاوت خواهد بود. لازم به ذکر است که هر یک از روش‌های جوشکاری لوله‌های بدون درز در فرآیند تولید آن نیز استفاده می‌شود.
جوشکاری قوس زیر پودری
در این نوع جوشکاری لوله دو ورق فولادی را که حالا فرم لوله به خود گرفته است، با استفاده از یک الکترود ذوب و به هم متصل می‌کنند.
جوشکاری مقاومتی الکتریکی
همانطور که از نام این روش پیداست، فرایند اتصال لوله‌های فولادی با قرار گرفتن در جریان برق به یکدیگر انجام می‌شود.
جوشکاری ذوب الکتریکی
تحت این شرایط جوشکاری لوله با قرار گرفتن دو لوله در معرض حرارت مناسب حالت‌پذیر شده و با فشار زیاد به یکدیگر متصل می‌شوند. همین امر، باعث بالا رفتن مقاومت اتصال لوله‌های درزدار نسبت به روش‌های قبل شده و محصول باکیفیت‌تری به دست می‌آید.
جوشکاری فرکانس بالا
فرایند جوشکاری لوله‌های درزدار در این روش بسیار شبیه به روش جوش زدن مقاومتی است؛ اما به‌منظور اتصال لوله‌ها از فرکانس بالاتری از برق استفاده می‌شود. همین امر نیز باعث استحکام و مقاومت بالای اتصال در این روش می‌شود.
خرید انواع لوله از شرکت آهن یک
یکی از گزینه‌های مهم در انجام عملیات صنعتی، تامین تجهیزات باکیفیت و قیمت مناسب است. از این رو گروه‌های بازرگانی زیادی متناسب با نیاز بازار در این عرصه در سطح کشور آماده ارائه خدمات به مشتریان هستند.
شرکت آهن یک از جمله مرجع‌های تامین‌کننده این تجهیزات با بیش از یک دهه سابقه است. به‌منظور تامین کالاهای مورد نیاز صنایع مطابق با استانداردهای روز دنیا می‌توانید به‌صورت حضوری و آنلاین اقدام به خرید از این شرکت کنید.
انواع مقاطع و ورق‌های فولادی، اتصالات، شیرآلات صنعتی و سایر تجهیزات در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، ساختمانی و آب‌رسانی جزو کالاهای ارائه شده توسط این گروه بازرگانی است. جهت خرید لوله‌های درزدار و بدون درز به‌عنوان دو محصول متداول و پرکاربرد در عملیات جوشکاری لوله می‌توانید به این مرجع تخصصی در پایتخت مراجعه کنید.
جمع‌بندی
جوشکاری تجهیزات آهنی و غیر آهنی فرایند خاصی است که شامل دستورالعمل خاص برای خروجی کار بی‌عیب‌ونقص می‌شود. در این میان فرایند اتصال لوله‌ها با توجه به تفاوت آنها در مدل‌های درزدار و بدون درز نیز اصول خاص خود را می‌طلبد.
همین امر نیز باعث تفاوت جوش کاری این مقاطع فولادی با جوشکاری معمولی شده است. فارغ از اینکه استحکام و مقاومت کدام لوله بیشتر است یا چه کاربردی دارد، عملیات جوشکاری لوله باید با ایمنی و مهارت لازم انجام شده تا شاهد اتصالی با کیفیت و مستحکم باشید.
هر آنچه باید در مورد این دو مدل پرکاربرد و متداول در اتصال تجهیزات فولادی بدانید، در طی این مقاله به آن پرداخته شد. به منظور تهیه هر یک از لوله‌ها می‌توانید به گروه بازرگانی آهن یک به عنوان یکی از مراجع تخصصی در این زمینه مراجعه کنید.