لوله بدون درز یک لوله فولادی است که به صورت یک‌تکه و با سوراخ کردن یک شمش فولادی ساخته می‌شود و بر روی بدنه آن هیچ اثری از درز و جای جوشکاری قابل مشاهده نیست. این نوع لوله برخلاف لوله‌های جوشی، یکپارچگی و یکنواختی بیشتری دارد. لوله بدون درز همچنین می‌تواند فشارها و دماهای بالاتری را نسبت به لوله جوشی تحمل کند، بنابراین برای استفاده در سیستم‌های فشار بالا ترجیح داده می‌شود. حرکت جریان سیال از طریق لوله‌های بدون درز در مقایسه با لوله‌های جوشی، آشفتگی کمتری دارد. بسته به کاربرد این لوله، ضخامت دیواره آن می‌تواند ضخیم یا نازک باشد که با واحد رده دسته‌بندی می‌شود. این لوله‌ها به طور عمده در صنعت نفت و گاز، پتروشیمی، دیگ‌های بخار و خودروسازی، هوانوردی و … کاربرد دارند. در این مقاله قصد داریم تا شما را با این نوع لوله و ویژگی‌های آن آشنا کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.
لوله بدون درز چیست؟
لوله بدون درز، لوله‌هایی بدون جوش یا اتصال هستند که با استفاده از شمش فولادی تولید می‌شوند. یک دستگاه مخصوص، شمش را سوراخ می‌کند و یک لوله توخالی بدون درز بدست می‌آید. سپس لوله نورد می‌شود و به طول، قطر و ضخامت دیواره مورد نظر درمی‌آید. لوله بدون درز گرانتر از لوله جوشی است،استحکام بیشتری دارد. فشار کاری این لوله‌ها بیشتر از فشار کاری لوله فولادی جوشی است. همچنین به دلیل عدم داشتن درز، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی یا آسیب از خود نشان می‌دهند. جنس این نوع لوله معمولا از فولاد کربن یا فولاد آلیاژی انتخاب می‌شود.
کاربرد لوله بدون درز
همانطور که اشاره کردیم، لوله بدون درز می‌تواند دارای دیواره نازک تا ضخیم باشد. لوله‌هایی با دیواره‌های ضخیم‌تر می‌توانند فشار کاری بیشتری را تحمل کنند. بنابراین برای آشنایی بهتر با کاربرد لوله‌های بدون درز می‌توانیم آن را به دو دسته دیواره نازک و دیواره ضخیم تقسیم‌بندی کنیم.
کاربرد لوله دیواره ضخیم بدون درز
- صنعت نفت و گاز
- صنعت پتروشیمی
- ساخت دیگ‌های بخار و نیروگاه‌های چگالشی
- پمپ‌سازی
- هیدروترانسپورت مواد معدنی
- صنعت ساختمان‌سازی
کاربرد لوله نازک بدون درز
- سیستم‌های گرمایشی
- لوله‌کشی آب سرد و گرم
- صنایع غذایی
- خودروسازی
- کشتی‌سازی
- هواپیماسازی
مزایای لوله بدون درز
به طور کلی درز لوله‌های جوشی به عنوان یک منطقه ضعیف، آسیب‌پذیر در برابر شکست و خوردگی به حساب می‌آید. مزیت اصلی این لوله‌ها این است که درز جوش ندارند. از این رو استحکام کششی آن در کل محیط لوله یکنواخت است. بنابراین لوله‌های بدون درز می‌توانند فشار بیشتری را نسبت به لوله جوشی تحمل کنند. امروزه این نوع لوله به طور گسترده برای خطوط لوله در پروژه‌های مختلف در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر قصد خرید لوله فولادی را دارید و نمی‌دانید چگونه بین لوله جوشی و لوله بدون درز انتخاب درستی داشته باشید، در اینجا در مورد مزایای استفاده از این نوع لوله‌ها صحبت می‌کنیم.
توانایی بالا در تحمل فشار
بزرگترین مزیت لوله بدون درز، توانایی بالای آن در تحمل فشار است. از آنجایی که این لوله‌ها جوش داده نشده‌اند، درزی ندارند و همین ویژگی باعث می‌شود که به همان اندازه، کل محیط لوله استحکام بیشتری داشته باشد. علاوه بر این، تعیین محاسبات فشار، بدون در نظر گرفتن کیفیت جوش نیز بسیار ساده‌تر است.
یکنواختی شکل
لوله بدون درز، یک اکستروژن پیوسته از آلیاژ است، به این معنی که دارای یک مقطع گرد است که می‌توانید روی آن حساب کنید. این یکنواختی در شکل موجب می‌شود که هنگام نصب لوله یا اضافه کردن اتصالات به مشکل برنخورید.
قدرت تحت بار
لوله بدون درز در برابر بارگذاری استحکام بیشتری دارد. لوله خالی همیشه باید وزن خود را تحمل کند، اما زمانی که با سیالات مختلف پر می‌شود یا به اصطلاح، زیر بار قرار می‌گیرد، باید وزن بار را نیز تحمل کند. خرابی و نشتی در لوله‌های جوشی معمولا در درز جوش داده شده رخ می‌دهد. اما از آنجایی که لوله بدون درز این درز جوشکاری شده را ندارد، در معرض این عیب و ایرادات نیست.
به طور خلاصه، لوله‌های بدون درز، سطح مقطع گرد خود را حفظ می‌کنند، زیرا اکستروژن پیوسته از آلیاژ هستند. از مزایای گردی واقعی استفاده می‌کند و سطح مقطع گرد در هنگام نصب و افزودن اتصالات لوله مهم است. علاوه بر این، طراحی این لوله راحت‌تر از لوله جوشی است. در مقایسه با سایر لوله‌های فولادی، لوله‌های بدون درز ایمن‌تر و قابل اعتمادتر هستند. با این حال، نمی‌توان انکار کرد که قیمت این نوع لوله گاهی اوقات ممکن است گرانتر از سایر لوله‌های فولادی باشد. اگرچه استفاده از لوله‌های بدون درز هزینه بیشتری دارد، اما ضخامت دیواره و وزن کمتری دارد که می‌تواند بر طراحی و هزینه‌ها تاثیر بگذارد.
رده لوله بدون درز چیست؟
رده به ضخامت لوله اشاره دارد و با حروف sch مشخص می‌شود. بر اساس استاندارد ASME B36.10، رده لوله بدون درز به وسیله اعداد یا حروفی نشانه‌گذاری می‌شود و با استفاده از فرمول خاصی برحسب میلی‌متر بدست می‌آید. از متداول‌ترین رده‌های این نوع لوله می‌توان به رده‌های 20، 40، 80، 120 و 160 اشاره کرد. در رده‌های معرفی شده، رده 20 نازک‌ترین و رده 160 ضخیم‌ترین دیواره را دارد. همچنین رده‌های 40 و 80 جزء پرکاربردترین لوله‌های بدون درز به شمار می‌آیند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
رده 40 این نوع لوله در سایزهای 1/2 تا 24 اینچ تولید می‌شود و در صنایع غذایی، صنعت ساختمان، لوازم آتش‌نشانی و غیره کاربرد دارد. همچنین لوله رده 80 در مقایسه با رده 40، قابلیت تحمل دما و فشار بیشتری را دارد. برای همین در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. سایز این رده از لوله بین 1/2 تا 24 اینچ است که سایزهای بیش از 26 اینچ به دلیل هزینه تولید بالایی که دارند به صورت سفارشی تولید می‌شوند.
تفاوت لوله جوشی و بدون درز
لوله‌ها بخش جدایی‌ناپذیر سیستم‌هایی را تشکیل می‌دهند که به حمل مواد و سیالات مختلف در پالایشگاه‌ها یا کارخانه‌های فرآیند صنعتی نیاز دارند. از نظر ساخت، دو نوع لوله وجود دارد. اول لوله بدون درز است که درزی در سطح لوله دیده نمی‌شود. به همین دلیل سطح این لوله‌ها صاف‌تر و یکنواخت‌تر است. نوع دوم، لوله جوشی است. بر خلاف نوع بدون درز، لوله جوشی دارای درزی است که به لوله می‌پیوندد و منجر به تشکیل خط درز روی سطح آن می‌شود.
به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین ساخت این دو لوله، وجود یک خط درز در یک ساختار جوشی است. با این حال، برخی پارامترهای دیگر وجود دارد که این دو نوع لوله را از یکدیگر متمایز می‌کند. از نظر خاصیت تحمل فشار، استفاده از لوله بدون درز توانایی تحمل فشار بالاتری را ممکن می‌سازد.
به طور متوسط، فشار قابل تحمل به وسیله لوله‌های بدون درز تقریبا 20 درصد بیشتر از لوله‌های معمولی جوشی است. این ویژگی، استفاده از این نوع لوله را برای کاربردهای فشار بالا مطمئن‌تر می‌کند. اگرچه استفاده از لوله‌های جوشی برای کاربردهای با تنش بالا مناسب است، اما درز جوش، این لوله را در برابر شکست آسیب‌پذیر می‌کند، به خصوص اگر ناحیه جوش متاثر از حرارت مستعد خوردگی بین دانه‌ای باشد. در صورتیکه لوله توسط مرز دانه‌ای حساس خورده شده باشد، احتمال ترکیدن آن در محل خط درز بسیار زیاد است. این خصوصیت نامطلوب است، به ویژه در صنایعی که از مواد سمی یا سیالات خطرناک زیستی یا حتی ترکیبات قابل اشتعال توسط لوله‌ها حمل می‌شوند. در چنین مواردی، بهتر است از لوله‌های بدون درز استفاده شود، زیرا مستعد خوردگی بین دانه‌ای نیستند و بنابراین، احتمال ترکیدگی آنها به شدت کاهش می‌یابد.
تفاوت قیمت لوله بدون درز و جوش
یکی دیگر از عواملی که لوله بدون درز را از لوله جوشی متمایز می‌کند، تفاوت قیمت آن‌هاست. دلیل ایجاد اختلاف قیمت، فرآیند ساخت این دو نوع لوله است. از آنجایی که برای ساخت لوله‌های جوشی از یک ورق فلزی استفاده می‌شود، تولید آنها نسبتا مقرون‌بصرفه است. علاوه بر این، سرعت تولید این نوع لوله‌ها نیز سریعتر است که منجر به قیمت پایین محصول می‌شود. از طرف دیگر لوله‌های بدون درز از شمش فولاد ساخته می‌شوند و فرآیند ساخت آنها بسیار پرزحمت و زمان‌بر است. این عوامل باعث می‌شوند تا قیمت تمام شده لوله بدون درز بیشتر از لوله جوشی باشد. همه این عوامل باعث می‌شود که لوله‌های بدون درز به گزینه‌ای موثرتر و در عین حال پرهزینه‌تر در مقایسه با لوله‌های جوشی تبدیل شوند.
تفاوت فرآیند تولید لوله‌های بدون درز و جوشی
همانطور که اشاره کردیم، لوله‌های جوشی با استفاده از ورق‌های فلزی با ضخامت دیواره مختلف تولید می‌شوند. طول ورق باید مطابق با قطر داخلی و خارجی لوله باشد. همچنین روش جوشکاری مورد استفاده باید به نحوی انجام شود که مطابق با استانداردهای جهانی باشد. معمولاً تولیدکنندگان از چندین استاندارد ASTM پیروی می‌کنند.
اما برای تولید لوله‌های بدون درز، از عملیات حرارتی استفاده می‌شود. شمش فولادی را گرم می‌کنند و سپس به گونه‌ای نورد می‌کنند که کشیده می‌شود و به صورت توخالی درمی‌آید. در طی این فرآیند، مرکز توخالی استوانه شکل نامنظمی دارد. برای به دست آوردن یک مرکز توخالی و یکنواخت، همزمان با چرخاندن سیلندر، یک سوراخ‌کننده گلوله‌ای شکل از میان هسته شمش عبور می‌کند. به دنبال این فرآیندها، لوله‌ها از طریق دستگاه‌هایی صاف می‌شوند و تغییر شکل‌ها را از بین می‌روند تا لوله‌های بدون درز بهتر، صاف‌تر و بادوام‌تری ایجاد شود.
کلام آخر
در این مقاله به معرفی لوله بدون درز پرداختیم و از ویژگی‌ها و مزایای آن سخن گفتیم. از آنجایی که این نوع لوله استحکام بالایی دارد، در برابر خوردگی مقاوم است و می‌تواند دما و فشار بیشتری را نسبت به لوله جوشی تحمل کند، در صنایعی مانند ساختمان، فرآوری مواد غذایی، پتروشیمی، نفت و گاز و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته قیمت آن در مقایسه با لوله جوشی گرانتر است اما به دلیل مزایایی که دارد، خریداران این نوع لوله را برای پروژه‌های خود انتخاب می‌کنند.
