تاریخچه‌ای از تولید لوله
امروزه بیش از 150 سال است که لوله تولید می‌شود. لوله‌هایی که امروزه در پی-وی-سی استفاده و یا گالوانیزه می‌شوند، سال‌ها پیش طراحی شده و ابعادشان مشخص شده است. سیستم اعدادی مثل Sch 40, 80, 160, سال ها پیش تعیین شده‌اند و گاهی به نظر عجیب می‌آیند. مثلاً Sch 20 از Sch 40 نازکتر است اما قطر خارجی برابری دارند. این لوله‌ها بر اساس ابعاد قدیمی هستند اما سیستم‌های دیگری هم هست. مثلا در لوله‌های سی-پی-وی-سی از استانداردهای لوله‌های مسی قدیمی به جای لوله‌های فولادی استفاده می‌شود.
پروسه‌ی تولید لوله
تولید لوله مدام در حال تغییر و پیشرفت است. تولیدکنندگان مجبورند که خود را با صنایع هماهنگ کنند. پروسه‌ی تولید لوله امروزه به نحوه‌ی استفاده از آن مربوط می‌شود و هر کدام ویژگی‌های مختص خود را دارند.
می‌دانیم که فولاد ترکیبی از آهن و کربن و مقدار دیگری از آلیاژهای فلزی است. مقدار این کربن هم می‌تواند از 0/1 تا 1/5 درصد باشد. اغلب درجه‌های فولادی با درصد پایینی از کربن تولید می‌شوند. هر کدام از این فولادها می‌توانند برای تولید نوع خاصی از لوله مورد استفاده قرار بگیرند.
انواع لوله بر اساس نحوه‌ی تولید
لوله‌های فولادی به طور کلی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند که این تقسیم‌بندی بر اساس نحوه‌ی تولید آنها انجام شده است:
- لوله‌ی جوش داده شده
- لوله‌ی یکپارچه (بدون جوش)
چهار روش اصلی در تولید لوله وجود دارد که عبارتند از:
- جوش کوره‌ای (یا جوش پیوسته)
- جوش مقاومت الکتریکی
- جوش قوس الکتریکی
- تولید یکپارچه و بدون جوش
در این میان دو روش دوم و چهارم بیشترین کاربرد را داشته و معمول‌تر هستند. در روش تولید یکپارچه لوله به وسیله‌ی برش قالبی از وسط یک شمش بزرگ فولاد تولید می‌شود. اما در روش دوم، لوله را به وسیله‌ی خم کردن یک ورق فولادی و جوش دادن لبه‌های آن به هم تولید می‌کنند. این روش به صرفه‌ترین و محبوب‌ترین روش تولید لوله است.
انواع لوله بر اساس جنس
سه نوع از فولاد بیشترین کاربرد را در تولید لوله دارند که در ادامه به معرفی آنها پرداخته خواهد شد.
لوله‌ی تولید شده با فولاد کربنی
در ساخت این لوله از فولاد کربنی استفاده شده است. این فولاد از اضافه شدن کربن به آنها تولید می‌شود و عموماً به خودی خود ضعیف است. دلیل این ضعیف بودن وجود مقدار کم آلیاژ است. البته این فولاد نسبتاً ارزان است و همین محبوبیت زیادی به آن می‌د‌هد همچنین قابلیت خمش و استحکام این فولاد، آن را بسیار کاربردی می‌کند. بیش از 90 درصد از فولاد تولیدی در دنیا از همین نوع است.
نقاط ضعف و قوت لوله‌ی تولید شده با فولاد کربنی
این لوله برای استفاده در مناطق با خصوصیات جوی و جغرافیایی خاص مناسب نیستند همچنین تحت فشار، مقاومت بالایی از خود نشان نمی‌دهند. در محیط‌های عادی این از این لوله می‌توان به خوبی استفاده کرد و قیمت آنها بسیار خوب است. لوله‌های کربنی زیر بار خم نمی‌شوند و نمی‌شکنند. این لوله‌ها هم به صورت یکپارچه و هم به صورت جوش داده شده در چهار درجه تولید می‌شوند که به ترتیب عبارتند از: A500، A53، A106 و A252
لوله‌ی تولید شده با فولاد آلیاژی
از نام این لوله مشخص است که در تولید آن از آلیاژهای فلزی استفاده شده است. این آلیاژها فولاد را بسیار مقاومتر می‌کنند. به لحاظ وزنی از 1 تا 50 درصد این نوع فولاد می‌تواند آلیاژ باشد که این میزان به کاربردش بستگی خواهد داشت. در تولید لوله با فولاد آلیاژ از فلزاتی مثل نیکل، کروم، منگز، مس و ... استفاده می‌شود. تولیدکنندگان مختلف، فرمول‌های آلیاژی خود را دارند.
نقاط قوت و ضعف لوله‌ی تولید شده با فولاد آلیاژی
نقطه‌ی قوت این محصول امکان استفاده از آن در شرایط ویژه است. از این لوله می‌شود در شرایط جوی خاص، مولدهای نیرو و... استفاده کرد که به دلیل مقاومت بسیار بالای آن است. البته معمولاً قیمت تمام شده‌ی آنها کمی بالا خواهد بود. ابعاد این لوله‌های هم از 1/8 تا 20 اینچ متغیر است. در ارتباط با مواد شیمیایی سنگینی مثل نفت و به طور کلی پتروکمیکال‌ها، می‌توان با خیال راحت از این لوله‌ها استفاده کرد. البته با توجه به کاربرد مورد نظر می‌توان فرمول آلیاژ این لوله را تغییر داد.
لوله‌ی تولید شده با فولاد ضد زنگ
این لوله‌ها هرگز دچار زنگ‌زدگی و خوردگی نمی‌شوند. در فولاد این نوع لوله 10 تا 20 درصد کروم به کار رفته است. همچنین آلیاژهای فلزی دیگری هم در آن وجود دارد که ویژگی‌های خاص فولاد ضد زنگ را به وجود آورده است و از پوسیدگی آن جلوگیری می‌کند. لوله‌های تولیدشده با فولاد ضد زنگ در ابعاد متفاوتی یافت می‌شوند. این ابعاد از نیم تا 36 اینچ متغیر است.
نقاط قوت و ضعف لوله‌ی تولید شده با فولاد ضد زنگ
این لوله‌ها می‌توانند در صنایع و محیط‌هایی استفاده شوند که در معرض پوسیدگی هستند و داشتن مقاومت بالا در آنها بسیار مهم است مانند کشتی‌رانی، صنایع نفت و گاز، آب و... . البته قیمت این لوله‌های می‌تواند کمی بالا باشد و همین امر استفاده از آنها را محدود می‌کند. این لوله ها در انواع 304/304L و 316/316L تولید می‌شوند. نوع دوم در برابر پوسیدگی بسیار مقاوم است اما نوع اول قابلیت جوش دارد زیرا کربن کمی در آن به کار رفته است.
لوله را چگونه اندازه‌گیری می‌کنند؟
هر لوله به وسیله‌ی اندازه‌ی خود مشخص می‌شود. این اندازه با عبارت «ابعاد عددی لوله» یا به طور خلاصه (NPS) مشخص می‌شود. همچنین ضخامت لوله با عبارت (SCH) تعریف می‌شود. NPS بدون بُعد است و برای مشخص کردن اندازه‌ی لوله تعریف می‌شود اما این بدان معنا نیست که ابعاد دقیق لوله را به ما بدهد. این امر برای اغلب مردم کمی پیچیده است. البته برای لوله‌های 14 به بالا، از این پیچیدگی کم می‌شود زیرا در آنجا واقعاً 14 معادل است با قطر شعاع خارجی لوله که 14 اینچ است. اما برای NPS یک‌هشتم تا 12، ضخامت یا همان SCH چندان ربطی به ابعاد عددی لوله ندارد.
وزن لوله
دو نوع سیستم وزنی معمول در دنیا برای اندازه گیری وزن لوله وجود دارد. پوند در فوت و یا کیلوگرم در متر. باید به خاطر داشته باشید که وزن موجود در چارت‌های لوله وزن نظری است و با وزن واقعی آنها فرق دارد. این وزن نظری با یک فرمول به دست می‌آید که عبارت است از:
وزن= 10/69 x {ضخامت دیواره x (ضخامت دیواره - قطر خارجی)}
بدین ترتیب وزن نظری لوله بر اساس سیستم فوت محاسبه می‌شود.
منبع: گروه تامین محتوای فولاد24