لوله اسپیرال چیست؛کاربرد و ویژگی این لوله را بشناسیم
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
لوله‌ی اسپیرال، یکی از انواع لوله‌های پُرکاربرد است که در صنایع مختلف، دارای کاربردهای متفاوتی است. این لوله‌های فولادی به صورت مارپیچی از ورق‌های فولادی با ضخامت متفاوت، تولید می‌شود و به دلیل ویژگی‌های بی‌نظیر آن، از این لوله‌ی فولادی در صنایع گاز و نفت نیز استفاده می‌شود. در ادامه می‌خوانیم لوله اسپیرال چیست و با ویژگی، مشخصات فنی، روش تولید و کاربرد آن آشنا می‌شویم.
فایل صوتی مطلب
لوله اسپیرال را بهتر بشناسیم
همان طور که گفته شد، این لوله‌ی فولادی، به صورت مارپیچی از ورق‌های فولادی با ضخامت‌های مختلف تولید شده است. فضای داخلی این لوله، سطح صاف و یکدستی دارد تا زیان ناشی از اصطکاک را کاهش دهد و این لوله را برای انتقال سیالات آماده کند؛ اما روی سطح بیرونی لوله، یک درز جوش‌خورده دارد که باعث شده 5/2 برابر، نسبت به لوله‌ی درزمستقیم یا لوله‌ی جوشی مقاوم‌تر باشد.
جوش‌خوردگی یا همان درزهای مارپیچی روی سطح لوله‌ی اسپیرال، باعث شده تا این لوله، حد اکثر استحکام و مقاومت در برابر فشار را داشته باشد.
مشخصات فنی لوله اسپیرال
این لوله‌های فولادی از نورد گرم و به صورت مارپیچ در جنس‌های گالوانیزه (لوله‌ی اسپیرال گالوانیزه) و گاهی آلومینیومی، تولید می‌شوند. اگر لوله‌های اسپیرال از ورق فولاد تولید نشوند، در جنس‌های فایبرگلاس یا پلاستیک انعطاف‌پذیر و کامپوزیت تولید می‌شوند.
گاهی نیز، لوله‌ی اسپیرال را بر اساس خواسته‌ی مشتری به صورت سفارشی در جنس‌های فولاد، برنج، مس، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ با روکش وینیل هم می‌توان تولید کرد.
علاوه بر جنس لوله‌ی اسپیرال، طول آن نیز متنوع و دلخواه است؛ اما رایج‌ترین طول این لوله ۲۰ فوت و در ایران 6 -12 متر است تا در حمل و نقل به مشکل نخورد. به طور کلی، سایزبندی لوله‌ی اسپیرال به این صورت است که در سایزهای 5 تا 120 اینچ موجود است.
استاندارد AWWA-C200 برای لوله‌های آب و همچنین استاندارد API-5l یا IPS-MPI190 یا PLD III برای لوله‌های مورد نیاز برای صنایع نفت و گاز، به کار برده می‌شوند.
این لوله‌ها، در سایزها و ضخامت‌های گوناگون ساخته می‌شوند و سطح داخل و خارج آنها با مواد ضد خوردگی مثل اپوکسی مایع، پلی اتیلن سه لایه، بیتوسیل و … پوشیده می‌شود.
لوله‌ی اسپیرال، یکی از انواع لوله‌های فولادی است که کاربردهای زیادی دارد. استفاده از لوله‌ی اسپیرال، در صنایع گاز و نفت به دلایل مختلفی مانند انعطاف‌پذیر‌بودن فرآیند ساخت، خواص مکانیکی مناسب، یکنواختی ابعاد و همچنین به‌صرفه‌بودن از نظر اقتصادی، بیش از گذشته، مورد توجه قرار گرفته است.
روش تولید لوله اسپیرال
روش تولید لوله‌ی اسپیرال به این صورت است که بعد از صاف‌شدن ورق فولادی به کمک غلطک، لبه‌های آن را از ضایعات پاک می‌کنند و سپس به دو روش متفاوت تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای، لوله‌ی اسپیرال را تولید می‌کنند:
تک مرحله‌ای
این روش، سه مرحله دارد. در مرحله‌ی اول، قسمت ابتدایی ورق‌های فولادی را به هم جوش می‌دهند و دور لبه‌ها را صاف می‌کنند. سپس لبه‌ی ورق خم می‌شود تا از ایجاد برآمدگی‌های غیر قابل پرس، جلوگیری شود.
در مرحله‌ی جوشکاری زیرپودری در لوله‌ی اسپیرال، ابتدا لبه‌ی داخلی ورق و سپس لبه‌ی خارجی توسط دستگاه جوش زیرپودری، جوش داده می‌شود. بعد از آن، نوبت بُرش لوله است. نکته‌ی اصلی در این روش تولید، کُندبودن آن به دلیل محدودیت سرعت جوشکاری زیرپودری است.
دو مرحله‌ای
این روش تولید نیز مانند روش تک‌مرحله‌ای است؛ با این تفاوت که شکل‌دهی ورق به وسیله‌ی GMAW انجام می‌شود، یعنی در مرحله‌ی جوشکاری، درز از داخل و خارج به وسیله‌ی چند دستگاه جوش زیرپودری، انجام می‌شود. این تفاوت باعث شده تا راندمان تولید بالاتر رفته و سرعت این روش، چهار برابر روش تک‌مرحله‌ای باشد.
مزایای لوله اسپیرال
لوله‌ی اسپیرال نسبت به لوله‌ی درزجوش، دارای مزایا و ویژگی‌های بی‌نظیری است که در ادامه آنها را بررسی می‌کنیم:
- عدم وجود محدودیت در طول لوله‌ی اسپیرال
- استحکام و مقاومت بالا
- استفاده‌ی کمتر از فلنج‌ها
- تولید‌شده در جنس‌های متفاوت برای کاربردهای گوناگون
- اندازه‌گیری آسان‌تر جریان هوا
- تصفیه‌ی راحت‌تر
- نشت هوای کمتر
- استحکام زیاد در برابر شکست و ترک
- هزینه‌ی تولید بسیار پایین نسبت به سایر لوله‌های درزجوش
- تولید لوله با قطر زیاد تا 120 اینچ
- شکل‌پذیری بسیار زیاد
معایب لوله‌های اسپیرال
- سطح مقطع آن در حین تولید به شکل بیضی در می‌آید.
- در مقایسه با سایر لوله‌های درزجوش، امکان ایجاد چروکیدگی بیشتر روی سطح آن وجود دارد.
کاربرد لوله اسپیرال
لوله اسپیرال در صنایع مختلفی به کار گرفته می‌شود. در کارخانه‌های مختلفی در داخل کشور فرآیند تولید این لوله‌ها اجرا شده و محصولات متنوعی روانه بازار شده است. به دلیل عوامل مختلفی مانند یکنواختی ابعاد، انعطاف‌پذیری فرآیند ساخت، خواص مکانیکی خاص و مسائل اقتصادی در صنعت نفت و گاز از این لوله ها استفاده‌های زیادی می‌شود.
کاربرد لوله اسپیرال در این صنایع باید به طور کامل بررسی شود تا از بروز مشکلات جلوگیری گردد. این لوله‌ها در صنعت نفت و گاز با لوله‌های درز جوش مستقیم رقابت بسیار مهمی دارند و با افزایش کیفیت آنها در سال‌های اخیر استفاده از آنها افزایش یافته و در کل دنیا روند صعودی دارد.
کاربرد دیگر این لوله ها در سیستم های بادگیری، دفع گرد و غبار و تخلیه مونوکسید کربن است. به دلیل ویژگی‌های مناسبی که این لوله‌ها دارند از آنها در سیستم‌های شتاب بالا و تهویه هوای فشار بالا نیز استفاده می‌گردد. از کاربردهای دیگر این لوله‌ها می توان به استفاده از آنها در صنایع شیمیایی، لایه روبی، پل، سازه های فلزی، صنعت گرمایشی و غیره اشاره کرد.
از این لوله‌ها در مراکز عمومی، درمانگاه‌ها و بیمارستان‌ها، اجتماعات و مکان‌های تفریحی، ساختمان‌های اداری و انبارها به در سیستم گرمایشی و تهویه هوا استفاده می‌گردد. موارد زیر، از مهمترین کاربردهای لوله‌ی اسپیرال هستد.
- این لوله‌ها از خواص مکانیکی بسیار بالایی برخوردارند و به دلیل مسطح‌بودن فضای داخلی لوله، باعث انتقال بهتر جریان سیالات خواهند شد.
- به دلیل شیارهای جوش‌خورده‌ای که روی سطح مارپیچی خود دارد، جزو مقاوم‌ترین لوله‌هاست و استحکام زیادی در برابر ترک و شکست لوله دارد.
- برای به‌کارگیری در سیستم‌های شتاب بالا و تهویه‌ی هوای فشار بالا مناسب است.
- از لوله‌های اسپیرال در سیستم‌های بادگیری، دفع گرد و غبار و تخلیه‌ی مونوکسید کربن استفاده می‌شود.
- از لوله‌های اسپیرال در صنایع گوناگونی استفاده می‌شود مثل: صنعت نفت و گاز (برق، شیمیایی، انرژی حرارتی، آب و فاضلاب و همچنین ساخت پل و سازه‌های فلزی)
لوله بدون درز (Seamless pipe) که به مانسمان یا مانیسمان نیز مشهور است یکی از پرکاربردترین محصولات فولادی است که در صنعت نفت، پتروشیمی، گاز و همچنین در قطعه سازی مصارف فراوانی دارد.
کارخانه های تولید کننده لوله های اسپیرال
کارخانه‌های زیر، از مهمترین کارخانه‌های تولیدکننده‌ی این لوله‌ی فولادی هستند:
- لوله‌ی اسپیرال اصفهان
- لوله‌ی اسپیرال صفا
- لوله‌ی اسپیرال کالوپ
- لولهسازی سلفچگان
- شرکت ایران اسپیرال
- کارخانه‌ی لولهسازی آریا نورد خلیج فارس
- کارخانه‌ی لولهسازی خلیج فارس
آیا لوله های اسپیرال مقاومت بالایی دارند؟
به دلیل شیارهای جوش‌خورده‌ای که روی سطح مارپیچی خود دارد، جزو مقاوم‌ترین لوله‌هاست و استحکام زیادی در برابر ترک و شکست لوله دارد.
تاریخچه استفاده از لوله اسپیرال مربوط به چه زمانی است؟
تاریخ ساخت لوله اسپیرال، به اواخر قرن ۱۹ برمی گردد. به طور کلی می‌توان گفت استفاده از این لوله توسط مهندسی آلمانی بنام «مانسمان» به کار رفت.
در این مطلب، با لوله‌ی اسپیرال و انواع آن آشنا شدیم و همان طور که گفته شد، این لوله‌ی فولادی با داشتن خواص مکانیکی و ویژگی‌های بی‌نظیری که دارد، کاربردهای مختلفی در صنعت داشته و یکی از پُرمصرف‌ترین لوله‌های صنعتی است. ابعاد و سایز این لوله، با توجه به نوع کاربردی که دارند، متفاوت است و البته نسبت به سایر لوله‌های صنعتی، قیمت به‌صرفه‌تری دارد.