فهرست مطالب
کاربرد لوله اسپیرال یا مارپیچی در پروژه‌های پالایشی و نفتی به دلیل انعطاف پذیر بودن آن‌ها است. لوله‌های مورد استفاده در صنایع مختلف عمدتا به دو صورت درزدار و بدون درز تولید می‌شوند. محدودیت ابعادی در لوله‌های بدون درز موجب شد تا تولید کنندگان به تولید لوله‌های درزدار روی آورند. روش‌های مختلف جوشکاری در اتصال درزها کاربرد دارد. لوله اسپیرال نیز در گروه لوله‌های درزدار قرار می‌گیرد. در ادامه این مقاله با این مقطع فولادی و روش‌های تولید آن بیشتر آشنا خواهید شد.
لوله اسپیرال چیست؟
پیش از آشنایی با کاربرد لوله اسپیرال بایستی با این نوع لوله آشنا شوید. با شکل دهی ورق‌های پهن فولادی به صورت مارپیچ و سپس جوشکاری لبه‌ها، لوله اسپیرال تولید می‌شود. برای جوش لوله اسپیرال از جوش زیرپودری یا SAW استفاده می‌شود. جوش زیرپودر لوله به سه روش ماشینی، نیمه خودکار و خودکار انجام می‌گیرد. برای جوش زیرپودری لوله پس از برقراری جریان الکتریکی، حد فاصل الکترود و قطعه کار قوس ایجاد شده و حوضچه جوش ایجاد می‌گردد. پیش از ایجاد قوس پودر فلاکس را به وسیله یک مجرا از داخل مخزن نگهدارنده به سطح کار هدایت می‌کنند. پس از جوش زیرپودری لوله و انجماد جوش پودرهای فلاکس ذوب نشده با دستگاه مکنده جمع آوری می‌شوند. روش تولید لوله اسپیرال به دو صورت انجام می‌شود. برای مشاهده فرایند تولید لوله اسپیرال کلیک کنید. در ادامه با این روش‌ها بیشتر آشنا خواهید شد.
فرایند تولید و تاثیر در کاربرد لوله اسپیرال
لوله اسپیرال براساس نوع و روش تولید می‌تواند کاربرد متفاوتی داشته باشید.
لوله اسپیرال یک مرحله‌ای
لوله اسپیرال در ابتدا به صورت تک مرحله‌ای تولید می‌شد. روش تولید تک مرحله‌ای از رایج‌ترین روش‌های تولید لوله در دنیا محسوب می‌شود. در این روش برای تولید لوله اسپیرال ورق‌های پهن فولادی رول شده و ابتدا و انتهایشان را با جوشکاری به هم وصل می‌کنند. برای صاف شدن لبه‌های جوش در این مرحله، لبه‌ها را پخ می‌زنند. در مرحله بعدی لبه ورق‌ها با غلتک پیش خم می‌شوند. استفاده از غلتک برای خم کردن مانع از ایجاد برآمدگی می‌شود. جوشکاران در موقعیت ساعت 6 و 12 از جوش زیرپودری برای اتصال درزها استفاده می‌کنند. البته لازم به ذکراست که جوش زیرپودری به صورت کاملا اتوماتیک صورت می‌گیرد. پس از پایان جوشکاری لوله اسپیرال در متراژهای مورد نظر برش داده می‌شود. در این روش سرعت تولید لوله اسپیرال کاملا به جوش زیرپودری لوله وابسته‌است. سرعت جوش زیرپودری در حدود یک الی دو و نیم متر بر دقیقه است که می‌تواند تا 3 دقیقه هم افزایش پیدا کند. به دلیل پایین‌بودن سرعت جوش زیرپودری لوله، کاربرد لوله اسپیرال این روش کمتر است.
مزایا و معایب روش تک مرحله‌ای
تجهیزات مورد استفاده در تولید لوله اسپیرال در روش تک مرحله‌ای، کم حجم و قابل حمل هستند. هم‌چنین دراین روش چون ابتدا و انتهای جوش وجود ندارد، عیوب جوشکاری مربوط به آن در لوله ظاهر نمی‌شود. دمای هر پاس جوش نسبت به روش دو مرحله‌ای بیشتر است. این مسئله باعث شده تا چقرمگی جوش افزایش پیدا کند. لوله‌های اسپیرال تولیدی به این روش از دقت ابعادی پایینی برخوردارند. بالا بودن حرارت در روش تک مرحله‌ای باعث می‌شود تا تنش پسماند نسبت به روش دو مرحله‌ای بیشتر و مقاومت به خوردگی کمتر باشد. زیاد بودن گازهای محلول در این روش باعث کم شدن کیفیت جوش می‌شود.
لوله اسپیرال دو مرحله‌ای
فرایند تولید لوله در این روش مشابه روش قبلی است با این تفاوت که برای اتصال لبه‌های ورق از جوش GMAW استفاده می‌شود. این روش در مقایسه با روش تک مرحله‌ای راندمان بالاتری دارد. زیرا مرحله رول کردن ورق و جوش زیرپودری جدا از هم قرار می‌گیرند. در این روش چون جوشکاری با حفاظت گاز کربنیک صورت می‌گیرد در هر دقیقه حدود 12 متر لوله اسپیرال تولید می‌شود. همین مسئله باعث شده تا کاربرد لوله اسپیرال در این روش بیشتر باشد.
مزایا و معایب روش دو مرحله‌ای
کاربرد لوله اسپیرال این روش به دلیل استفاده از جوش GMAW در مرحله لول کردن بیشتر است. سرعت تولید لوله اسپیرال روش دوم تقریبا 5 برابر روش اول است. در مقایسه با روش تک مرحله‌ای لوله‌ها خواص مکانیکی بیشتر و اعوجاج و تنش پسماند کمتری دارند. برای تولید حجم یکسان لوله با هر دو روش تولید لوله، روش تک مرحله‌ای به سرمایه‌گذاری بیشتری نیازدارد. در کنار تمام مزایای این روش دوم نسبت به روش اول، معایبی هم وجود دارد. به دلیل عدم یکنواختی جوش در ابتدا وانتهای لوله، مک‌های گازی در محل جوش ایجاد می‌شود. همین امر باعث شده تا سرعت سرد شدن و خواص مکانیکی نیز در ابتدا و انتهای جوش متفاوت باشد. هم‌چنین این روش تنظیمات پیچیده‌ای دارد.
مقایسه خواص لوله اسپیرال
لوله اسپیرال روش دو مرحله‌ای به دلیل استفاده از امکانات و ویژگی‌های بهتر، دقت ابعادی بالاتری دارد. حرارت ایجاد شده در جوشکاری سه منطقه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این سه منطقه شامل فلز جوش، منطقه متاثر از حرارت و فلز پایه می‌شود. منطقه متاثر از حرارت ناحیه از جوشکار است که حرارت به آن منتقل شده ولی آن را ذوب نمی‌کند. در روش دو مرحله‌ای چون از دو نوع جوش استفاده می‌شود، پارامترهای موثر بر خواص این سه ناحیه با هم تفاوت دارد. هم‌چنین به دلیل استفاده از دو روش مختلف جوش در روش تولید دو مرحله‌ای، ریزساختارهای لوله اسپیرال در دو روش باهم فرق خواهد کرد. به طور کلی کاربرد لوله اسپیرال روش دوم بیشتراست.
کاربرد لوله اسپیرال
برای تولید لوله اسپیرال از ورق‌های پهن و عریض استفاده می‌شود. فرایند تولید لوله اسپیرال پیوسته است. این دو مسئله در کنار هم باعث کاهش هزینه‌های تولیدی و افزایش کاربرد لوله اسپیرال شده است. برای تولید لوله درز جوش مستقیم برخلاف لوله اسپیرال به تجهیزات و امکانات پیچیده‌تری احتیاج است. ترک و شکست در لوله‌های اسپیرال کمتر اتفاق می‌افتد. زیرا مقاومت و استحکام بالاتری دارد. کاربرد لوله اسپیرال برای انتقال آب، انتقال مواد نفتی و گازی، و سایر پروژه های پتروشیمی و پالایشگاهی به دلیل این مزیت‌ها است.
تولید کنندگان لوله اسپیرال
کارخانه متعددی به دلیل کاربرد لوله اسپیرال در پروژه‌های نفتی و پالایشگاهی کشور به تولید لوله این نوع لوله مشغول هستند. از جمله این کارخانه‌ها می‌توان به کالوپ اصفهان، خلیج فارس ایران اسپیرال، صفا، اسپیرال آبرسان و لوله اسپیرال آذربایجان اشاره کرد.
شما با مطالعه این مقاله با روش‌های تولید و کاربرد لوله اسپیرال به طور کامل آشنا شدید. آیرومارت تامین کننده تمام مقاطع فولادی است. برای آگاهی از قیمت لوله اسپیرال و مابقی مقاطع با مشاوران ما تماس حاصل فرمایید.
