اگر در صنعت ساختمان، تاسیسات، نفت و گاز یا حتی تولید قطعات فلزی فعالیت دارید، احتمالا با نام لوله فولادی سیاه زیاد برخورد کردهاید. اما آیا میدانید تفاوت بین دو نوع اصلی این لولهها یعنی لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز چیست و هرکدام در چه شرایطی انتخاب بهتری هستند؟ انتخاب درست بین این دو نهتنها هزینهها را کاهش میدهد؛ بلکه عملکرد، ایمنی و دوام سیستم شما را هم تضمین میکند. در این مقاله، با زبانی ساده به بررسی تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز میپردازیم تا بتوانید با آگاهی کامل، بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید.
معرفی لوله بدون درز
لوله فولادی بدون درز یا همان لوله مانیسمان به نوعی از لوله فولادی گفته میشود که بدون هیچگونه درز یا جوش ساخته میشود. این لوله با گرمکردن یک شمش فولادی یا قالب فولادی، سوراخکردن آن برای ایجاد حفره و سپس گسترش، کشش و کاهش قطر آن از طریق فرایندهایی مانند اکستروژن، نورد یا کشش تولید میشود. لولههای فولادی بدون درز در مقایسه با لولههای جوشی، از استحکام بالاتر، مقاومت بهتر در برابر فشار و مقاومت بالاتر در برابر خوردگی برخوردارند؛ در نتیجه آنها را برای کاربردهایی با عملکرد بالا مناسب کرده است.
لولههای فولادی بدون درز را میتوان بر اساس جنس مواد، فرایند تولید و زمینههای کاربردی به دستههای مختلفی تقسیم کرد. تقسیمبندی این لولهها بر اساس جنس:
- لوله بدون درز فولاد کربنی: لوله بدون درز فولاد کربنی برای کاربردهای عمومی استفاده میشود و دارای جوشپذیری مناسب و استحکام خوبی است.
- لوله بدون درز فولاد آلیاژی: این نوع لوله دارای عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن است و مقاومت بالایی در برابر دما و خوردگی دارد. در محیطهای صنعتی پرفشار و سخت کاربرد دارد.
- لوله بدون درز استنلس استیل: این لوله از فولاد ضدزنگ ساخته میشود و مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد. لوله بدون درز استنلس استیل در صنایعی مانند داروسازی، صنایع غذایی و شیمیایی استفاده میشود.
- لوله بدون درز فولاد آلیاژی ساختمانی: این لوله در حوزه مهندسی خاص و ماشینآلات استفاده میشود و دارای ویژگیهایی مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش و قابلیت کشش بالا است.
اگر بخواهیم این لوله را بر اساس فرایند تولید تقسیم کنیم، میتوان آن را به سه دسته لوله نورد گرم، لوله نورد سرد و لوله کشش سرد دستهبندی کرد. همچنین لولههای فولادی بدون درز را میتوان بر اساس ضخامت دیواره به دو نوع ضخیم و نازک تقسیم کرد. این دستهبندیها به انتخاب دقیقتر لولههای بدون درز با توجه به شرایط کاری و نیازهای پروژه کمک میکنند.
معرفی لوله سیاه درزدار
لوله درزدار که به آن لوله فولادی جوشی هم گفته میشود، محصولی فولادی است که از خمکردن ورق فولادی به شکل لولهای، جوش دادن آن و انجام برخی عملیات سطحی تولید میشود. لولههای درزدار دارای ویژگیهایی مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و عمر طولانی هستند و در صنایع مختلفی کاربرد دارند. در ادامه انواع مواد معمول مورد استفاده در لولههای درزدار معرفی میشوند:
- لوله درزدار فولاد کربنی: لوله درزدار فولاد کربنی پرکاربردترین نوع لوله درزدار است که بیشتر از کربن و مقادیر کمی از سایر عناصر تشکیل شده است. این لولهها دارای استحکام بالا، قابلیت فرآوری خوب و مقاومت مناسب در برابر خوردگی هستند. لوله درزدار کربنی در صنایع نفت، پتروشیمی، هوافضا، کشتیسازی و ماشینآلات کاربرد فراوان دارد.
- لوله درزدار فولاد آلیاژی: لوله درزدار آلیاژی از ترکیب یک یا چند عنصر آلیاژی بههمراه کربن ساخته میشود. این لولهها دارای استحکام و سختی بالا، مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی مناسبی هستند و در صنایع نفت، پتروشیمی، هوافضا، کشتیسازی و ماشینآلات استفاده میشوند.
- لوله درزدار استنلس استیل: لوله درزدار استنلس استیل لولهای ضدزنگ است که بیشتر از کروم، نیکل و سایر عناصر تشکیل میشود. این نوع لوله مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی، انعطافپذیری و استحکام دارد و بهراحتی قابل تمیز کردن و ضدعفونی است. از این لوله در صنایع غذایی، شیمیایی، داروسازی و دیگر صنایع بهکار میرود.
- لوله درزدار فولاد گالوانیزه: لولههای گالوانیزه لولهای است که روی سطح فولاد آن پوشش روی (زینک) وجود دارد. این نوع لوله مقاومت خوبی در برابر خوردگی، ظاهر زیبا و طول عمر بالایی دارند و در ساختمانسازی، تجهیزات خانگی، ماشینآلات و سایر حوزهها کاربرد دارند.
بررسی فرآیند تولید لوله درزدار و بدون درز
یکی از جنبههای تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز، فرایند تولید آنها است. بهطور کلی فرایند تولید لوله فولادی بدون درز شامل مراحل زیر است:
- گرم کردن شمش فولادی: ابتدا شمش یا بیلت فولادی تا دمای بالا حرارت داده میشود تا حالت نرم و شکلپذیر پیدا کند.
- سوراخکاری: شمش گرمشده توسط دستگاه مخصوصی سوراخ میشود تا یک لوله توخالی اولیه بهنام بلنک (یا لوله خام) ایجاد شود.
- گسترش و نورد لوله: لوله خام بهتدریج از طریق فرایندهای نورد و اکستروژن، به قطر و ضخامت مورد نظر میرسد. این مرحله ممکن است بهصورت گرم یا سرد انجام شود.
- عملیات حرارتی: برای بهبود خواص مکانیکی لوله، عملیات حرارتی مانند آنیلینگ (بازپخت) یا نرمالهکردن انجام میشود. این مرحله موجب یکنواختی ساختار داخلی، افزایش استحکام و بهبود انعطافپذیری لوله خواهد شد.
- برش و پرداخت: پس از شکلگیری کامل لوله، آن را به طولهای مشخص برش میدهند و نقصهای سطحی مانند پلیسهها را حذف میکنند. همچنین ممکن است فرایندهای تکمیلی مانند تمیزکاری یا پولیش هم روی سطح انجام شود.
- بازرسی و آزمایش: در پایان، لولههای تولیدشده تحت آزمونهای مختلف فیزیکی و شیمیایی قرار میگیرند. این آزمایشها شامل کنترل ابعاد، بررسی خواص مکانیکی، عیوب سطحی و ظاهر کلی لوله است تا اطمینان حاصل شود که محصول مطابق با استانداردهای مورد نیاز است.
لولههای درزدار از ورقهها و نوارهای فولادی که به آنها اسکِلب (skelp) گفته میشود، آغاز میشوند. این قطعات با استفاده از ماشین خمکن و غلتکها شکل داده خواهند شد. پس از رسیدن ورقهها و نوارهای فولادی به ضخامت مناسب، به طول دلخواه بریده میشوند و به شکل ورقهای مستطیلی شکل درمیآیند. عرض کوتاهتر این ورقهها، محیط خارجی لوله را تشکیل میدهد که این اندازه برای محاسبه قطر نهایی لوله استفاده میشود.
در نهایت قطعات لوله به هم جوش داده میشوند. بیشتر لولههای فولادی درزدار پس از آن تحت عملیات حرارتی قرار میگیرند. البته باتوجه به کاربرد، جوشکاری آن میتواند بهصورت خودکار یا دستی انجام شود؛ در واقع روش به کار رفته تعیینکننده کیفیت جوش و کیفیت کلی لوله جوشخورده است.
بررسی تفاوت های لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز را میتوان از جنبههای دیگری هم بررسی کرد. شناخت دقیق این تفاوتها به شما در انتخاب بهتر این محصولات کمک خواهد کرد. در زیر به بررسی تفاوت لوله مانیسمان و درزدار از جنبههای مختلف میپردازیم:
تفاوت در ظاهر لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
لولههای بدون درز از شمش فولادی تولید میشوند و عیوب سطحی آنها در فرایند نورد گرم بهطور کامل از بین نمیرود و تنها پس از تولید قابل پولیش هستند. در مقابل، لولههای درزدار از ورق یا کلاف نورد گرم ساخته میشوند که کیفیت سطحی خوبی دارند؛ بنابراین، سطح لوله درزدار صافتر و باکیفیتتر از لوله بدون درز است.
تفاوت در فرایند شکلدهی لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
لولههای بدون درز در طی یک مرحله نورد شکل میگیرند؛ اما لولههای درزدار از خمکاری نوار فولادی و جوشکاری درز تولید میشوند.
تفاوت در عملکرد و کاربرد لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
لولههای بدون درز از استحکام بالاتر و تحمل فشار بیشتری برخوردارند و برای کاربردهای حساس مانند تجهیزات پرفشار، نیروگاهها و دیگهای بخار بسیار مناسباند. در مقابل، نقطه ضعف لولههای درزدار، محل جوش آنهاست که میتواند عملکرد کلی لوله را تحت تاثیر قرار دهد. بهطور معمول، فشار کاری لوله درزدار حدود ۲۰ درصد کمتر از لوله بدون درز است.
تفاوت در قیمت و هزینه لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
بهطور کلی، لولههای بدون درز بهدلیل مواد اولیه و فرایند تولید پیچیدهتر، گرانتر از لولههای درزدار هستند. اما در برخی مواقع بهدلیل نوسانات بازار، ممکن است قیمت لوله درزدار بیشتر شود. در چنین شرایطی، خرید لوله بدون درز با قیمت مشابه کاملا منطقی و مقرونبهصرفه خواهد بود.
کاربردهای فولادی سیاه درزدار و بدون درز
هر کدام از انواع لولههای فولادی دارای کاربرد خاص خود هستند که آشنایی با آنها میتواند به انتخاب دقیقتر شما کمک کند. در ادامه قصد داریم تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز از نظر کاربرد آنها بررسی کنیم. ابتدا به کاربردهای اصلی لوله فولادی بدون درز:
- صنعت نفت و گاز: لولههای فولادی بدون درز بهطور گسترده برای انتقال نفت و گاز بهویژه در شرایط پرفشار، دریاهای عمیق و محیطهای سرد به کار میروند.
- صنایع شیمیایی و پالایشگاهی: این لولهها در سیستمهای انتقال مواد شیمیایی تهاجمی مانند اسیدها، بازها و مواد پتروشیمی کاربرد دارند؛ چراکه در برابر خوردگی و دمای بالا مقاومت فوقالعادهای دارند.
- صنعت نیرو و انرژی: در صنعت برق، لولههای فولادی بدون درز نقش مهمی در سیستمهای بخار، بویلرها و مبدلهای حرارتی دارند.
- تولیدات مکانیکی و صنعتی: از این لولهها در ساخت انواع سیستمهای مکانیکی مانند سامانههای هیدرولیک، قطعات سازهای، بوشهای یاتاقان و بدنه ماشینآلات استفاده میشود.
- صنعت ساختمان: از لولههای بدون درز در سازههای باربر و فریمهای پشتیبان، استفاده میشود؛ چراکه استحکام بالا و مقاومت در برابر تغییر شکل را فراهم میکنند.
- صنایع پزشکی و فرآوری مواد غذایی: لولههای استنلس استیل بدون درز در تجهیزات پزشکی مانند استنتهای عروقی، لولههای تزریق و همچنین تجهیزات فرآوری مواد غذایی مانند خطوط انتقال، سیستمهای خنککننده و لولهکشی صنعتی استفاده میشوند.
- صنعت خودروسازی: از این لولهها در خودروسازی، برای ساخت شاسی، سیستمهای تعلیق، لوله اگزوز و دیگر اجزای مهم که به دوام و استحکام بالا نیاز دارند، استفاده میشود.
- صنعت هوافضا: این لولهها در صنایع هوافضا، در موتورهای هواپیما، سازههای فضاپیما و سایر اجزایی بهکار میروند که باید در برابر فشار، دما و تنشهای مکانیکی شدید مقاومت کنند.
لولههای فولادی درزدار هم کاربردهای مختلفی دارد که در زیر به چند مورد از آنها اشاره کردهایم:
- خطوط انتقال: لولههای فولادی درزدار بهطور گسترده برای انتقال سیالاتی مانند نفت، گاز طبیعی، گاز شهری، آب و سایر مایعات استفاده میشوند.
- کاربردهای سازهای: لوله درزدار در ساختوسازهای مهندسی مانند سازههای ساختمانی، پلها، فریمهای فلزی و پایههای نگهدارنده بهکار میروند. این لولهها ظرفیت باربری بالا و مقاومت خوبی در برابر ضربه دارند.
- ساخت قطعات مکانیکی: از این نوع لولهها در تولید انواع قطعات صنعتی و مکانیکی نظیر شفتها، پایهها، غلطکهای نقاله و قطعات متحرک استفاده میشود.
- حفاری نفت و گاز: لوله فولادی درزدار در ساخت تجهیزات حفاری و تولید نفت و گاز از جمله لولههای حفاری و لولههای جداری کاربرد دارند.
- ساخت دکلها: لولههای درزدار در تولید دکلهای مخابراتی و رادیویی، به دلیل مقاومت و شکلپذیری بالا استفاده میشوند.
- گلخانهسازی: لولههای درزدار بهدلیل قیمت پایین و مقاومت مناسب، گزینهای رایج برای ساخت سازههای نگهدارنده در گلخانهها هستند.
- تولید دوچرخه و موتورسیکلت: در ساخت بدنه و فریم دوچرخهها و موتورسیکلتها از لولههای فولادی درزدار استفاده میشود.
- تولید مبلمان: این نوع لوله در ساخت انواع وسایل منزل و مبلمان فلزی مانند چهارچوب تخت، قفسه کتاب، صندلی و میز کاربرد دارد.
لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز کدام را انتخاب کنیم؟
انتخاب بین لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز به نوع کاربرد، شرایط محیطی، فشار کاری و بودجه پروژه بستگی دارد. اگر پروژه شما در محیطی پرفشار یا خورنده مانند صنایع نفت، گاز یا بخار است، لوله بدون درز با تحمل فشار بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، گزینهای مطمئنتر خواهد بود. اما اگر با فشار پایینتر، سازههای ساختمانی یا انتقال آب و گاز شهری سروکار دارید، لوله درزدار با قیمت پایینتر و تنوع سایز بیشتر، انتخابی اقتصادی و مناسب محسوب میشود. برای انتخاب بهتر باید ویژگیهای فنی پروژه را با مزایا و محدودیتهای هر نوع لوله تطبیق دهید تا هم کارایی و هم صرفهجویی اقتصادی را تضمین کنید.
سخن پایانی
انتخاب بین لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز به نیازها و شرایط خاص هر پروژه بستگی دارد. لولههای بدون درز با ویژگیهایی مانند تحمل فشار بالا، مقاومت عالی در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی بالا، برای محیطهای سخت و کاربردهای صنعتی سنگین گزینهای عالی هستند. در مقابل، لولههای درزدار بهدلیل قیمت مناسبتر، تنوع بالا در ابعاد و سهولت تولید، در بسیاری از پروژههای عمرانی، تاسیساتی و عمومی کاربرد دارند. شناخت تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز در فرایند تولید، خواص مکانیکی، کاربردها و هزینهها به شما کمک میکند تا با دیدی بهتر و تصمیمی هوشمندانهتر، لوله مناسب را انتخاب کنید.
سوالات متداول درباره تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز
تولید لوله بدون درز به چه صورت است؟
لوله بدون درز با حرارت دادن شمش فولادی و سوراخکاری آن برای ایجاد یک لوله توخالی تولید میشود. سپس با فرایندهای نورد یا کشش، به قطر و ضخامت مورد نظر میرسد.
لولههای بدون درز چه مزایایی نسبت به لولههای درزدار دارند؟
لولههای بدون درز دارای ویژگیهایی مانند تحمل فشار بالا، مقاومت عالی در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی بالا نسبت به لولههای فولادی درزدار است.
آیا لولههای درزدار و بدون درز از نظر قیمت تفاوت دارند؟
بله؛ لولههای بدون درز بهدلیل مواد اولیه و فرایند تولید پیچیدهتر، قیمت بالاتری نسبت به لولههای درزدار دارند.
کدام نوع لوله در برابر فشار و تنش مقاومتر است؟
لوله بدون درز نسبت به لوله درزدار در برابر فشار و تنش مقاومت بیشتری دارد؛ چراکه هیچ نقطه ضعف جوشی در ساختار آن وجود ندارد.