لوله فلزی چیست؟

[monaa11]

لوله فلزی به صورت استوانه ی تو خالی است که برای انتقال مایعات، گاز ها و جامدات و همین طور برای سیستم های لوله کشی مورد استفاده قرار میگیرد. لوله های فلزی دارای انواع مختلفی می باشد که از جنس های متفاوتی تولید شده اند. هر کدام از این مدل ها کاربرد خاص خود را دارد. در ادامه این مطلب شما را با انواع لوله های فلزی و همین طور قیمت آنها بیشتر آشنا خواهیم؛ پس با ما همراه باشید.


• آهنی (Ferrous)
• آهن کارکرده (Wrought iron)
• چدن (Cast iron)
• فولاد (Steel)

انواع فولادها عبارتند از:

کربن استیل (Carbon steel): فولادی است که عناصر آلیاژی آن کمتر از 1% و حداکثر مقدار کربن آن 25/0 % است. براساس عملیات حرارتی (شامل: ریخته‌گری، شکل‌‏دهی و...) که بر روی این نوع فولاد صورت می‏‌گیرد، این فولاد به انواع مختلفی تقسیم‌‏بندی می‌‏شوند و در استاندارد ASTM با دو کد A53 و A106 مشخص می‏‌گردند. این فولاد در دو نوع A و B تولید می‏‌شود. ترکیب شیمیایی این دو گروه یکسان بوده ولی نوع عملیات حرارتی که روی آن صورت می‏‌گیرد متفاوت است. نوع B دارای استحکام بیش‏تر ولی نرمی کمتر است و به همین دلیل نوع A برای خمش سرد و کویل‏‌های بسته توصیه می‏‌گردد. این مورد شامل انواع لوله می شود.



A106-C: براي سيستم‏‌هايی با دمای متوسط و فشار متوسط يا بالا، مانند خط زهكش پمپ‏‌های آب تغذيه.
A106-B: براي سيستم‏‌هايی با دمای متوسط و فشار متوسط يا بالا.
A672: براي سيستم‏‌هايی با دمای متوسط و فشار متوسط يا بالا و قطر نامي 650 و بالاتر.
A53-B: براي سيستم‏‌هايی با دمای پايين و فشار پايين.
A134: براي سيستم‏‌هايی با دمای پايين و فشار پايين و سايز بالا، مانند خطوط اصلي آب خنك كن.
API-5L: براي لوله‌‏كشي خطوط سوخت مايع و گاز طبيعي.

فولاد گالوانیزه A53 GR.B/GALV: عبارت GALV در اسم اين فولاد مخفف Galvanized و به معني روکش گالوانیزه است. روی اين فولاد را با روکشی از روی پوشش می‌‏دهند که آن را در برابر عوامل محیطی همچون زنگ‏‌زدگی محافظت می‏‌کند. در سایت اوره و آمونیاک اکثر ساپورت‌‏ها روکش گالوانیزه دارند. از اين نوع فولادها جهت انتقال آب آشامیدنی و هوای ابزار دقیق استفاده می‏‌شود. این نوع فولاد برای فشارهای پائین و دماهای نسبتا پايین مناسب است.

لوله‌‏های فولادی گالوانیزه نبایستی جوشکاری شوند زیرا در محل جوش، لایه‌‏ی روی ذوب شده و از روی فولاد برداشته می‏‌شود. به همین دلیل است که در لوله‏‌های گالوانیزه در محل جوش زنگ‌‏زدگی و خوردگی خواهیم داشت. این لوله‏‌ها بایستی با اتصالات دنده‏‌ای به یکدیگر متصل گردند. در صورتی که مجبور به جوشکاری لوله‌‏ی گالوانیزه و یا دنده‌‏دار کردن (threaded) لوله فلزی با حدیده و قلاویز باشیم، بخشی از پوشش گالوانیزه به صورت موضعی از بین می‏‌رود و بایستی مجددا خرید لوله فلزیرا پیش از نصب به روش سرد گالوانیزه کنیم.

انواع فولادهای گالوانيزه

اين نوع فولادها به دو روش گرم (hot deep galvanized) و سرد (cold galvanized) گالوانیزه می‏‌شوند:

روش گرم: در اين روش، لوله یا ورق فولاد سیاه را داخل روی مذاب کرده تا لایه‌‏ای از روی آن را بپوشاند و عمدتا برای لوله‏‌های تا سایز 6 اینچ استفاده می‏‌شود.

روش سرد: با استفاده از فرایند الکترولیز سطح فولاد سیاه را با لایه‌‏ای از روی می‌‏پوشانند و عمدتا برای لوله‏‌های با سایز بیشتر از 8 اینچ استفاده می‏‌شود.

تاثير عناصر اضافه شده به فولاد

تاثیر برخی از مهم‏ترین عناصر اضافه شده به فولاد به شرح زير ذیل می‌باشد:

کربن (C): سختی را افزایش می‏‌دهد. کربن با خلوص 100% به الماس تبديل می‏‌شود، که بالاترین سختی را داراست.

نیتروژن (N): مقاومت در مقابل خوردگی را افزایش می‏‌دهد.
منیزیم (Mg): مقاومت در مقابل خوردگی را افزایش می‏‌دهد.
کروم (Cr): مقاومت در مقابل خوردگی را افزایش می‌‏دهد.
نیکل (Ni): تحمل فولاد را در مقابل بالا رفتن درجه حرارت افزایش می‏‌دهد.

انواع چدن

چدن (ductile iron) ترکیبی از آهن و کربن است که درصد کربن آن بالای 2/2 % است. مزیت‌‏های چدن شامل پايین بودن نقطه‏‌ی ذوب و ریخته‏‌گری آسان مي‌‏شود. جنس بدنه‌‏ی اکثر شیرآلات از چدن است. لوله‏‌های چدنی مقاوم هستند، ولي با گذشت زمان زنگ می‌‏زنند. این پایپ‏‌ها در سیستم لوله‏‌کشی فاضلاب به کار می‏‌روند و به دو شکل سرتخت و سرتوپی (یک‏سر توپی و دوسر توپی) هستند.

بيشترين كاربرد لوله‏‌های چدني جهت انتقال آب و فاضلاب در فشارهای کم است. لوله‏‌های چدنی بر اساس قطر اسمی (nominal diameter) و ضخامت (thickness) اندازه‏‌گذاری و بر حسب ميلي‏‌متر مشخص مي‌‏شوند. استانداردهای مربوط به لوله‏‌های چدنی ISO 2531 و ISO 4179، اندازه‏‌های استاندارد آن‏‌ها DN100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 و محدوده‏‌ی فشار آن‏ها PN10, 16, 25, 40 می‏‌باشند.

انواع چدن عبارتند از:
خاکستری
داکتیل

لوله‌‏ی چدن نشکن جداره نازک (L.PIPE): لوله‏‌های جداره نازک چدن نشکن (L.Pipe) نسل جدیدی از لوله‌های چدن نشکن است که طراحی آن به گونه‌‏ای انجام گرفته که قطر نامی آن‌ها بر اساس قطر بیرونی (DN/OD) بوده و در هم‌خوانی کامل با سایزهای لوله‏‌های پلیمری قرار داشته و مطابق با استانداردهای لوله‌‏های پلیمری ساخته شده است. این لوله‌‏ها قابلیت اتصال و حتی جایگزینی با انواع لوله‏‌های پلیمری مانند پلی‌اتلین و PVC مورد استفاده در خطوط توزیع آب را دارا می‌‏باشند و به صورت اتصال فشاری (push on joint) و اتصال تایتونی (tyton) مورد استفاده قرار می‏‌گیرند.

استنلس استیل (stainless steel): نوعی فولاد آلیاژی است که درصد نیکل و کروم آن نسبت به بقیه‌‏ی عناصر بالاتر است. در حالت کلی اگر میزان کروم از 11% بیش‏تر باشد، آن را استنلس استیل می‌‏نامند. وجود این درصد از کروم باعث می‏‌شود که در هنگام خوردگی لایه‏‌ی نازکی روی فولاد تشکیل شود که این لایه از ادامه‌‏ی خوردگی فولاد جلوگیری می‏‌کند. مقاومت بالا در برابر حرارت، داشتن ظاهری جذاب، هزینه‏‌ی ناچیز در طول عمر مفید، قابلیت بازیافت کامل، خنثی بودن از نظر بیولوژیکی و سادگی تولید محصول از مزایای این نوع آلیاژ می‏‌باشد.

بیش از 200 گرید مختلف برای استنلس استیل وجود دارد که از نظر مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و مشخصات مکانیکی متفاوت می‏‌باشند. اين لوله‏‌ها در سيستم لوله‏‌كشی صنعتی برای سيستم‌‏های حاوی مواد خورنده مورد استفاده قرار می‏‌گيرند. همچنین، در جایی‏‌که امکان فرسایش انواع لوله فلزی وجود دارد و نزدیک مناطق ساحلی، این لوله مورد استفاده قرار می‏‌گیرند. لوله‏‌هایی از جنس استنلس استیل ممکن است انعطاف‌‏پذیر یا سخت باشند. این لوله‏‌ها برای اتصال به دیگر انواع پایپ‏‌ها، نیاز به اتصالات خاصی دارند.



انواع استنلس استیل‏‌ها

آستنیتی (Austenitic): این نوع فولادها درصد نیکل (Ni) بالایی دارند و اصلی‌ترین کاربرد آن‌ها در مخازن ذخیره‌‏ی مواد غذایی، بهداشتی و بیمارستانی است. از این نوع فولاد برای ساخت تجهیزات شیمیایی، قاشق، چنگال و لوازم آشپزخانه نیز استفاده می‌‏شود.

فریتی (Ferritic): اين نوع فولادها داراي درصد آهن (Fe) بالايی هستند. گريدهای 11% کروم آن در ساخت اگزوز خودروها استفاده می‌شوند. گریدهای 17% كروم آن در ساخت تجهیزات خانگی کاربرد دارد. گریدهای 29% كروم آن مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند. از جمله گريدهای فولاد زنگ‏نزن آهنی فريتی می‌‏توان استیل 409، 430، 439 و 446 را نام برد.

آستنیت و فریتی داپلکس (Austenitic-Ferritic Duplex).

مارتنزیتی (Martensitic): اين نوع فولادها درصد کروم (Cr) بالايی دارند. مانند بسیاری از فولادهای ساده کربنی، این نوع از فولادها نيز در حالت کوئنچ شده و برگشت داده شده سختی مناسبی دارند. از این نوع فولادها می‏‌توان برای ساخت تجهیزات آشپزخانه و لوازم جراحی استفاده كرد. از جمله گريدهای فولاد مارتنزيتی می‌‏توان استیل 410 و 318 را نام برد.

انواع فولادهای زنگ‌‌‌‏‌نزن آستنیتی

استیل 304: این نوع فولاد متداول‌ترین فولاد زنگ‌نزن است. از این فولاد برای انواع کاربردهای خانگی و صنعتی از قبیل تجهیزات حمل و فرآوری مواد غذایی، پیچ‌ها، اجزاء و قطعات ماشین ‏آلات استفاده می‌شود. این نوع فولاد مقاومت خوبی در برابر خوردگی و زنگ‏‌زدگی دارد. یک نوع استیل 304 به نام 304L وجود دارد که حداکثر حاوی 0/03 % کربن است و این میزان کربن از حساس شدن فولاد در هنگام جوشکاری جلوگیری می‏‌کند، به همین دلیل در جوشکاری از استیل 304L استفاده می‌‏شود.

استیل 304H نوعی از فولاد ۳۰۴ است که مقاومت خزش بالایی دارد و حداقل میزان کربن آن برای دماهای کاری تا دمای 800 C هوای خشک، تنظیم و استانداردسازی شده است. A312-TP304: Cr (18%)-Ni (8%)-C (0

استیل 316: این فولاد خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی (در برابر عواملی مانند: اسیدهای چرب و محلول‌های ملایم اسید سولفوریک) بهتری نسبت به فولادهای ۳۰۴ و ۳۲۱ دارد. فولاد 316L نوعی از فولاد ۳۱۶ است که درصد کربن آن کم است که در برابر رسوب کاربید در مرزِ دانه‌ها مقاوم است، به همین دلیل در هنگام جوشکاری از آن استفاده می‌شود.A312-TP316: Cr (16%)-Ni (12%)-C (0.07%)

استیل 321 و 347: از این دو نوع فولاد می‌توان در جاهایی استفاده کرد که عملیات حرارتی محلول پس از انجام جوشکاری امکان‌پذیر نباشد؛ مانند: لوله‌های اصلی بخار، لوله‌های سوپرهیترهای بخار و سیستم‏‌های تخلیه‌‏ی دودِ موتورهای پیستونی و توربین‌های گاز که در دماهای کاری 425-850 C کار می‌کنند.

استیل 317: برای خطوط حاوی آب دريا با قطر نامی 150 و كوچك‌تر استفاده می‏‌شود.

استیل 4828: برای دماهای کاری 950-1000 C خشک استفاده می‌شود. این گرید از فولاد برای بارگذاری‌های مکانیکی بالا و دماهای بالا استفاده می‏شود. از کاربردهای متداول این نوع فولاد می‏‌توان پایه‌های لوله‌ها در کوره‌ها و زنگوله‌‏ای بازپخت (annealing bell) را نام برد.

استیل 310 و 309: به دلیل وجود درصد بالای نیکل و کروم، این فولادها درجه‏‌ی بالاتری نسبت به 4828 دارند. فولاد 310S در کاربردهایی که سرمایش و گرمایش‌های متعدد و منقطع وجود دارد، استفاده می‌شود، زیرا که لایه‌‏ی رسوب غیرفعال آن نسبت به فولاد 309S با قدرت چسبندگی بیشتری به سطح زیرین پیوند می‏‌خورد. از هر دو گرید این فولادها برای ساخت سطوح فایرباکس‌ها، آسترهای داخلی کوره‌ها، دیواره‌های انحراف جریان داخل بویلرها (Baffle)، ترموول‏‌ها، هیترهای کابین هواپیما و آسترهای محفظه‏‌ی احتراقِ موتورهای جت استفاده می‌شود.

فولاد کم‌آلیاژ (low alloy): نوعی فولاد آلیاژی است که درصد عناصر آلیاژی آن پايین است. عناصر آلياژی باعث تقویت خواص فولاد از قبیل كاهش ضریب انبساط، افزايش مقاومت در فشارهای بالا و افزايش مقاومت در برابر خوردگی می‏‌گردد. این آلیاژها در سیستم لوله‌‏کشی صنعتی با لوله فلزی برای سیستم‌‏هایی با دمای بیش از400 C مورد استفاده قرار می‏‌گیرند. موارد كاربرد و تنوع جنس اين نوع فولاد عبارت است از:

A335-P11: براي محدوده‏ دمايی 400-470 C.
A335-P22: (هدرهای اصلی بخار) براي محدوده دمايی 480-550 C.
A335-P91: براي محدوده دمايی بالاتر از 500 C.
A335-P92: براي محدوده دمايی بالاتر از 560 C.

فولاد آلیاژی (alloy steel): اگر درصد عناصر آلیاژی در فولاد از یک حد خاصی بالاتر باشد، آن را فولاد آلیاژی می‏‌نامند. افزودن نیکل باعث تغییر ساختمان کریستالی، شکل‏‌پذیری، چقرمگی، قابلیت جوشکاری و افزایش مقاومت در برابر خوردگی می‏‌گردد. بعد از خواندن مطلب لوله فلزی چیست؟ اطلاعات لازم را کسب خواهید کرد.

فولاد (kileed carbon) : نوعی کربن استیل است که روی آن عملیات اکسیژن زدائی صورت گرفته و اصطلاحاً آرام شده است . این عمل باعث افزایش مقاومت در دماهای پایین می‌شود.