لوله اسپیرال چیست و کاربرد انواع لوله های اسپیرال

تولید لوله های اسپیرال یا درز جوش مارپیچی باکیفیت، نخستین بار در دهه 1960 میلادی آغاز شد. هم اکنون این لوله ها را می توان در قطرها و ضخامت های گوناگون تولید کرد و به آسانی در در صنایع آب، برق، مواد شیمیایی و تهویه هوا و صنایع دیگر مورد استفاده قرار داد. اگر برای تان این سوال مطرح است که کاربرد لوله اسپیرال چیست و این لوله چه ویژگی هایی دارد، ما در این مقاله به به سوالات شما پاسخ داده ایم فقط کافی ۸ دقیقه از وقتتان را به مطالعه این مطلب اختصاص دهید.

لوله اسپیرال؛ لوله ای مارپیچ و پرکاربرد در خطوط نفت و گاز

لوله اسپیرال یا لوله فولادی مارپیچ، در واقع یک کویل استیل از جنس فولاد کم کربن یا فولاد کم آلیاژ است. کویل فولادی در دمای اتاق اکسترود می شود، سپس با زاویه مارپیچی خاص (به نام زاویه قالب molding angle) به صورت لوله ای جوش داده می شود تا یک لوله با قطر بزرگ تولید کند. می توانید در سایت پردیس فولاد قیمت لوله اسپیرال را استعلام بگیرید.

در طی فرآیند قالب بندی لوله اسپیرال، صفحه فولادی دارای تغییر شکل یکنواخت و استرس باقیمانده کمی است، همچنین سطحی صاف و بدون خراش دارد. لوله اسپیرال دارای ضخامت و قطرهای متفاوتی است و انعطاف پذیری بالایی در ابعاد تولیدی دارد. این ویژگی به خصوص در ساخت لوله های ضخیم گرید بالا با دیافراگم کوچک یا متوسط بسیار کاربردی است.

ضخامت دیواره لوله های اسپیرالی که برای خطوط لوله نفت و گاز طبیعی استفاده می شود، در استانداردها تعریف می شود. آزمایش هیدرواستاتیک، تست استحکام کششی و خمشی همگی مطابق با شرایط تعیین شده برای منطقه جوشکاری شه، انجام می شود. لوله های اسپیرال در اندازه های مختلف در دسترس هستند. با این حال، آنها بیشتر برای سایزهای اسمی بیش از 20 اینچ استفاده می شوند.

مشخصات لوله اسپیرال؛ بررسی وزن و ابعاد لوله

لوله های اسپیرال صنعتی، معمولا با مشخصات زیر در بازار موجود هستند:

• قطر خارجی لوله: 14 تا 100 اینچ
• ضخامت دیواره لوله:8 تا 25 میلی متر
• طول لوله: طول ثابت 6 یا 12 متر، همچنین طبق نیاز به مشتری با هر طولی قابل تولید است.
• گواهینامه های آزمون: طبق استاندارد EN10204

جنس لوله اسپیرال چیست؟

• فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد کم کربن (IS 3589 ، API 5L ، A53 ، A572 ، DIN 2458 ، IS 1239 ، BS 1387 ، EN10217 و غیره)
• فولاد زنگ نزن گرید 304 یا 316
• فولاد گالوانیزه G60-G901
• فولاد با روکش پلی وینیل
• مس
• آلومینیوم 3003 H-142
• فولاد آلومینایز شده

فرآیند تولید لوله اسپیرال

• کویل یا سیم پیچ نوار فولادی، سیم جوشها و الکترودهای جوشکاری مواد اولیه فرایند تولید لوله اسپیرال هستند که قبل از استفاده باید آزمایشات فیزیکی و شیمیایی دقیق را پشت سر بگذارد.
• پس از نورد، نوار فولادی به صورت اتوماتیک به شکل لوله مارپیچی پیچیده و با استفاده از جوشکاری زیر پودری (submerged arc welding) جوشکاری می شود.
• در این مرحله درزهای داخلی و بیرونی به طور پیوسته جوش داده می شوند.
• به وسیله آزمایش های غیر مخرب (NDT)، جوش های نهایی توسط یک ردیاب نقص اتوماتیک اولتراسونیک مداوم مورد بررسی قرار می گیرند تا از پوشش 100 درصد جوش های مارپیچی اطمینان حاصل شود.
• یک دستگاه برش پلاسما هوا، لوله های جوش داده شده اسپیرال را در طول های مورد نظر برش می دهد.
• لوله اسپیرال آماده شده برای خواص مکانیکی، ترکیب شیمیایی و شرایط درز جوش وارد مراحل آزمایشی می شود.
• پس از بازرسی اولتراسونیک و اشعه ایکس، اگر گسستی در درز جوش تشخیص داده شد، ترمیم می شود و تحت آزمون غیر مخرب قرار می گیرد.

آشنایی با کاربرد لوله های اسپیرال در صنایع گوناگون

لوله های اسپیرال معمولا برای انتقال مایعات (روغن، آب)، گازها (هوا، اکسیژن)، بخار و دیگر سیالات استفاده می شوند. توانایی لوله های اسپیرال مارپیچ برای تحمل فشارهای مثبت و منفی، موجب انتخاب آنها برای استفاده در بسیاری از کاربردهای صنعتی شده است. مانند:

• سیستم های گرمایش، تهویه هوا و خنک کننده (HVAC)
• سیستم های حذف ذرات موجود در هوا، از جمله گرد و غبار
• سیستم های حذف سموم محیطی، از جمله بخارها و دودهای شیمیایی
• سیستم های حذف تراشه های چوبی، خاک اره و سایر آلاینده های محیط ها تولیدی
• عملیات حمل و نقل مواد فله ای و بارگذاری غلات در کامیون ها

از لوله اسپیرال بیشتر در صنایع زیر استفاده می شود:

• صنایع شیمیایی
• صنایع پتروشیمی
• مهندسی آب و فاضلاب
• صنعت برق
• صنعت ساخت و ساز
• صنعت کشاورزی

همچنین از لوله کشی اسپیرال در ساخت بناهای تجاری نیز استفاده می شود. برای نمونه در ساختمانهای زیر لوله های اسپیرال را خواهید یافت:

• کلیساها
• کلینیک ها و بیمارستان ها
• آمفی تیاترها و مراکز گردهمایی
• سالن های ورزشی
• رستوران ها
• مدارس و دانشگاه ها
• ساختمانهای اداری و انبارها
• مکان های تفریحی و سرگرمی
• فروشگاه های خرده فروشی و مراکز خرید

انواع لوله اسپیرال یا درز مارپیچ

لوله اسپیرال براساس مواد مورداستفاده در ساخت، به دو دسته اصلی لوله اسپیرال گالوانیزه و لوله اسپیرال ضد زنگ تقسیم بندی می شوند که هر یک از آن ها کاربردهای منحصر به فردی دارند.

لوله اسپیرال گالوانیزه؛ لوله ای سبک و مقرون به صرفه

لوله گالوانیزه درز مارپیچ رایج ترین نوع لوله اسپیرال است که وزن کمی داشته و از قیمتی مقرون به صرفه دارد. این لوله دارای روکشی از جنس عنصر روی است که از زنگ زدگی سطح آن جلوگیری می کند. ضمن اینکه پوشش گالوانیزه را هم درون و هم بیرون آن می توان اعمال کرد.

لوله اسپیرال ضد زنگ؛ لوله درز مارپیج با مقاومت بالا در برابر خوردگی

لوله اسپیرال ضد زنگ معمولاً برای شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، این لوله در صنایعی که در معرض مواد شیمیایی قرار دارند کاربردهای گسترده ای دارد. دلیل استفاده از لوله اسپیرال استیل، مقاومت بالای فولاد ضدزنگ در برابر مواد شیمیایی خشن و خوردگی است.

استانداردهای ساخت لوله اسپیرال

لوله های مارپیچی یا اسپیرال که توسط تولیدکنندگان و صنعتگران مختلف تولید می شوند، برای گرفتن تاییدیه به عنوان لوله های صنعتی استاندارد، ملزم به رعایت برخی نکات طراحی و تولید هستند. بیشتر خطوط لوله ای که در کارخانجات مختلف تولید می شوند از استاندارد API تبعیت می کنند. برخی از دستورالعمل های این سازمان که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند به شرح زیر است:

۱. ) API Spec 5Lاین استاندارد معمولا برای لوله های درزجوش مستقیم و بدون درز بوده و فولادهای نوع A و B را شامل می شوند.

۲. ) api Spec 51X این استاندارد نیز شامل تولید لوله های درزجوش مستقیم و بدون درز از جنس فولادهای X42 تا X70 می شود.

۳.) API Spec 5LU این استاندارد شامل لوله های بدون درز و درزدار از جنس فولادهای U80 و U100 می شود.

۴.) API Spec 5LS این استاندارد برای لوله های اسپیرال (درز جوش مارپیچی) از جنس فولادهای A، B ، X42 و X70 به کار برده می شود.

علاوه بر موارد ذکر شده، استانداردهای بین المللی دیگری نیز برای کنترل کیفی خطوط لوله اسپیرال مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله استانداردهایی که اغلب در کشور آلمان به کار برده می شود عبارت اند از:

• DIN 17172 & 2470 برای خط لوله انتقال نفت و گاز
• DIN 1626 & 1628 برای لوله های حرارتی
• DIN 1626 & 2460 برای خطوط لوله انتقال آب
• DIN 17120 برای لوله های ساختمانی
• DIN 30670 برای پوشش پلی اتیلن
• API RP 5L2 برای آستر رزینی اپوکسی

عملیات سطحی روی لوله درز مارپیچ؛ بررسی نکات در نحوه نگهداری از لوله مارپیچ

رعایت برخی نکات در نگهداری از لوله های اسپیرال به شما کمک می کند که بتوانید برای مدت طولانی تری از این لوله ها استفاده کنید. هم چنین با رعایت این نکات می توانید بسیاری از هزینه های مربوط به تعمیر لوله اسپیرال را کاهش دهید. به منظور نگهداری از لوله های درز مارپیج باید به موارد زیر توجه داشته باشید:

１.تمیز کردن

ابتدا از حلال و امولسیون برای تمیز کردن سطح لوله اسپیرال جوش داده شده استفاده می کنند تا روغن، گریس، گرد و غبار و سایر مواد شیمیایی و آلی را از بین ببرند. اما زنگ زدگی، پوسته های اکسیدی، سرباره جوش و برخی مواد آلی با این روش از سطح فولاد پاک نمی شوند. از این رو یک مرحله اکسید زدایی نیز انجام می شود.

２.حذف زنگ زدگی و اکسیداسیون

در این مرحله لوله اسپیرال جوش داده شده با استفاده از برس های سیمی مخصوص صیقل داده می شود تا زنگ زدگی، سرباره جوش و سایر آلاینده ها از بین بروند. حذف زنگ زدگی به وسیله ابزار دستی صافی سطح را به مرحله Sa2 و با استفاده از ابزار برقی به مرحله Sa3 می رساند. اگر صافی سطح لوله با توجه به نیاز صنعت ایده آل نباشد، یک مرحله حذف اکسیداسیون قوی تر اعمال می شود.

３.اسیدشویی

در مرحله اسید شویی فلزات از روشهای شیمیایی و الکترولیتی استفاده می شود. اسیدشویی شیمیایی پوسته های اکسیدی، زنگ زدگی و پوشش های قدیمی را از بین می رود. اسیدشویی الکتروشیمیایی نیز نهایت پاکی سطح را اعمال می کند.

４.پاشش مواد ساینده

در این مرحله از یک موتور با توان بالا برای چرخش و پرتاب ساچمه های ساینده (مانند گلوله فولادی و مواد معدنی مانند شن) روی سطح لوله فولادی با سرعت زیاد استفاده می شود. نیروی گریز از مرکز نه تنها زنگ زدگی، اکسیدها و آلودگی ها کاملاً از بین می برد، بلکه تحت تاثیر ضربه ساینده و اصطکاک به وجود آمده، زبری سطح نیز به میزان ​​مورد نیاز می رسد.

مزایای استفاده از لوله اسپیرال چیست؟

• با توجه به روش تولید لوله اسپیرال امکان ساخت لوله های فولادی با قطر بزرگ وجود دارد.
• خط جوش مارپیچی نسبت به درز مستقیم در معرض استرس کمتری قرار می گیرد. لوله های با درز مستقیم تحت فشار زیادی قرار دارند. اما در لوله های اسپیرال با همان ضخامت دیواره، میزان فشار روی خط جوش 10 ٪ به 25 ٪ کاهش می یابد.
• دقت ابعادی لوله های اسپیرال بسیار بالا است. تلورانس سایز اسمی در لوله های اسپیرال کمتر از 0.12 ٪ و میزان انحراف کمتر از 1/2000 است.
• به طور کلی می توان لوله اسپیرال را با هر ابعادی اجرا کرد. در این روش با به حداقل رساندن میزان برش در لوله، درصد استفاده از فلز را 6 ٪ به 8 ٪ افزایش می یابد.
• شکل مارپیچی لوله اسپیرال زیبایی خاصی دارد و به دلیل جذابیت زیاد توسط معماران استفاده می شود. می توان با رنگ آمیزی مناسب، آنها را همرنگ محیط داخلی یا از آن جدا کرد.
• هزینه پایین تر لوله اسپیرال نسبت به سایر لوله ها، آن را به گزینه ای اقتصادی تبدیل کرده است.
• نصب و راه اندازی آن آسان است.
• اتصالات به سرعت و به راحتی انجام می شوند و مهر و موم آسان تر است.
• احتمال کم نشتی هوا و افت فشار کمتر باعث بهینه تر شدن سیستم می شود.
• به دلیل طراحی خاص لوله اسپیرال، گرد و غبار کمتری جذب می کند و تمیز کردن آن آسان تر است.
• لوله اسپیرال در عملکرد انعطاف پذیر تر است و اجرای سیستم های گوناگون بسیار آسان است.
• تولید این نوع لوله تجهیزات پیچیده ای نیاز ندارد و محصول نهایی سبک وزن است.
• مکانیزاسیون و اتوماسیون مورد نیاز برای اجرا ساده است.

آشنایی با معایب لوله های اسپیرال

• حباب در مرکز گرده جوش: علت اصلی وجود حباب در مرکز گرده جوش، وجود هیدروژن در فلز جوش است که به عنوان حباب پنهان شناخته می شود. بنابراین، برای از بین بردن این عیب، زنگ زدگی، روغن، آب، رطوبت و سایر آلاینده ها از روی فلز پاک کنید و سپس جوشکاری کنید. علاوه بر این، استفاده از جریان بالاتر سرعت جامد سازی فلز مایع را کاهش می دهد و سرعت جوشکاری را محدود می کند.
• ترک خوردگی ناشی از گوگرد: سولفید موجود در منطقه جدایش گوگرد وارد فلز جوش می شود و هنگام جوشکاری صفحات باعث ترک خوردگی می شود. بنابراین استفاده از فولاد با درصد گوگرد پایین یک روش مؤثر برای جلوگیری از بروز این عیب است. تمیز کردن و خشک کردن سطح جوش و سرباره نیز مهم است.
• ترک خوردگی حرارتی: وجود ترک های حرارتی در گرده جوش می تواند موجب ایجاد ترک خوردگی شود. هنگامی که تنش باقیمانده در جوش زیاد است، ترک خوردگی حرارتی بیشتری شکل می گیرد.
• وجود سرباره جوش: وجود سرباره جوش به عدم تنظیم پارامترهای جوشکاری اشاره دارد.
• وجود منطقه جوشکاری نشده: وجود منطقه جوشکاری نشده بیانگر این است که همپوشانی بین فلزات جوش داخلی و بیرونی کافی نیست و جوش نفوذ نمی کند.

دلایل میدان مغناطیسی بودن لوله های اسپیرال

در فرآیند جوشکاری، جوشکاری به روش DC، به دلیل جریان الکتریکی زیاد در خط جوشکاری و منطقه جوش، یک میدان مغناطیسی قوی، بدنه لوله را در بر می گیرد. با پایان یافتن فرایند جوشکاری، میدان مغناطیسی به تدریج کاهش می یابد تا ناپدید شود. به دلیل پدیده هیسترزیس، کمی از شار مغناطیسی در بدنه لوله باقی می ماند (مطالعه بیشتر:انواع جوشکاری).

روش های اتصال لوله های اسپیرال چگونه است؟

لوله اسپیرال روش های اتصال متفاوتی دارد که رایج ترین آن روش جوشکاری است. برای جوشکاری لوله های اسپیرال در اکثر مواقع از روش جوش زیر پودری استفاده می شود. این روش جوشکاری اصول و قواعد خاصی دارد و با استفاده از قوس الکتریکی و ذوب های دانه ای انجام می شود. همچنین جوش زیر پودری کمک می کند تا نواحی جوشکاری شده با استفاده از پودر یا فلکس مخصوص، پوشش داده شوند. این کار باعث می شود که اکسیژن وارد درزها و قوس ها نشده و از اکسید شدن یا زنگ زدگی آن ها جلوگیری شود.

در برخی موارد خاص نیز می توان این لوله ها را با استفاده از روش هایی مثل اتصال پیچی، فلنج، سوکت و اتصال شیاری به یکدیگر متصل کرد. اتصالات جوش و فلنج تاثیر چشمگیری در عملکرد، آب بندی، راندمان و موارد فنی لوله های اسپیرال دارند.

تفاوت لوله درز مستقیم با لوله اسپیرال چیست؟

• همانطور که از نام آن پیداست، فرآیندهای تولید لوله اسپیرال یا مارپیچ و لوله درز مستقیم متفاوت هستند. لوله اسپیرال در نتیجه فرایندهای نورد و جوشکاری در زاویای خاص تولید می شود. در حالی که لوله درز مستقیم با خمکاری، شکل دهی و جوشکاری یک درز مستقیم تولید می شود.
• لوله های اسپیرال در یک فرآیند پیوسته و با شرایط کاری پایدار تولید می شوند. از طرف دیگر، تولید لوله های درز مستقیم در مراحل ناپیوسته و با شرایط کاری متفاوت انجام می شود.
• لوله های درز مستقیم به طور معمول برای تولید لوله با قطر کوچکتر ترجیح داده می شوند در حالی که لوله های اسپیرال بهترین گزینه برای لوله های با قطر بزرگ با دیوارهای نازک تر هستند.

کارخانه های مطرح تولید کننده لوله اسپیرال در ایران

کارخانه های زیر، از مهم ترین برندها و کارخانه های تولیدکننده ی این لوله  فولادی در ایران به شمار می روند:

• کارخانه لوله  اسپیرال اصفهان
• کارخانه لوله  اسپیرال صفا
• کارخانه لوله  اسپیرال کالوپ
• کارخانه لوله  سازی سلفچگان
• شرکت ایران اسپیرال
• کارخانه  لوله سازی آریا نورد خلیج فارس
• کارخانه  لوله سازی خلیج فارس

تهیه لوله اسپیرال با قیمت مناسب و کیفیت فوق العاده به صورت اینترنتی

مجموعه پردیس فولاد با نزدیک به چهار دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، امکان خرید انواع لوله فولادی، استنلس استیل، آلیاژی، قیمت لوله حرارتی ، لوله برودتی، قیمت لوله آتشخوار و مانیسمان برای مشتریان فراهم کرده است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع لوله را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخ گویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند. همچنین شما را در جریان قیمت روز انواع لوله ها قرار می دهند.

سوالات متدوال: