قبل از اینکه با انواع لوله و تیوب ها (Pipe and Tube) و کاربرد آن ها صحبت کنیم، بهتر است که ابتدا با خود پایپینگ آشنا شویم. در حالت کلی برای این که در فرایند های شیمیایی سیالات، میعانات و گازهای موجود را اندازه گرفت و آن ها را انتقال داد پایپینگ یا لوله کشی صنعتی بر روی خط ها نصب می شود.
Piping از یکسری اجزا هایی تشکیل شده است که عبارت است از :
پایپینگ از اجزا های مکانیکی تشکیل شده که میعاناتی را که تحت فشار هستند را انتقال می دهد و آنها را به هم متصل می کند. این اجزا می تواند شامل واشر ها، لوله های فشار قوی، صافی ها، اتصالات، لرزه گیر ها، ادوات، فلنچ ،بولت ها، شیرآلات و… باشد.
یکی از لوله هایی که در سیستم پایینگ به کار می رود لوله فولادی است که برای انتقال دادن گاز ها و سیالات استفاده می شود. شکل کلی این لوله ها به این صورت است که سایز و بدنه مشخصی دارد، ضخامتش بیشتر است، سطحی گرد دارد و تیوب شکل است.
لوله جوشی فولادی با توجه به میزان ساخت و براساس کاربرد، دسته بندی می شوند این دسته ها به شرح زیر عبارت است از:
لوله درز دار به این روش ساخته می شود که ورق ها را رول می کنند و نقطه اتصال دو سر ورق را به هم جوش می زنند به طوری که نقطه جوش و درز این لوله ها قابل دیدن هست . یکی از نقطه ضعف هایی که این لوله ها دارد درز آن می باشد زیرا ممکن است تحت فشار بالا و دمای زیاد بشکند. بنابراین برای این که از این لوله ها درست استفاده کنیم بهتر است از لوله های سیاه که تحمل زیادی دارند در لوله کشی ها استفاده کنیم.
این لوله ها کاملا برعکس لوله های درز دار است چون درز این لوله ها قابل دیدن نیست و تحمل دما و فشار بالایی دارد بنابراین در لوله کشی هایی که به تحمل فشار زیاد نیاز است از لوله مانیسمان (بدون درز) استفاده می شود.
با توجه به تنوع محصولاتی که وجود دارد انتخاب لوله ها یکی از مهم ترین کار ها است. یکی از روش هایی که وجود دارد و کمک می کند به راحتی لوله مورد نیازمان را تشخیص دهیم این است که یک سری استاندارد هایی وجود دارد که بر روی لوله ها نوشته می شود که هر کدام معانی متفاوت دارد:
هر دو نوع لوله به صورت خارجی و ایرانی وجود دارد البته در بازار ایران جنس های خارجی هم یافته می شود. مثلا لوله های مانیسمان به صورت چینی و اروپایی در بازار های ایران وجود دارد. لوله های درز دار در بازار ایران وجود دارد که در کارخانه های ایرانی تولید می شود مثل کارخانه اهواز و کاوه.
در پایینگ صنعتی سه روش اصلی برای اتصال لوله ها وجود دارد. دو روش از معروف ترین و متداول ترین روش های اتصال لوله ها اتصال جوشی است که در سطح های متفاوت به کار می رود. مثلا لوله هایی که قطر بالا دارند. در اتصال جوشی سر و ته لوله ها و به وسیله جوش ها به همدیگر متصل می شود به نحوی که انشعاب گیری در لوله ها وجود دارد و قابل جوشکاری هستند. و روش سوم به صورت پیچی می باشد.
این سه روش عبارتند از:
در خیلی از موارد درز هایی که در لوله ها وجود دارد را پوشش می دهند مانند رنگ کردن و حذف کردن پلیسه های نقطه جوش تا این نقطه جوش و درز ها دیده نشود در تهیه این لوله ها باید زیاد دقت کرد زیرا ممکن است که لوله های درز مخفی را به جای لوله مانیسمان بفروشند که قیمت زیادی دارند.
یکی از مشخصه های لوله های گالوانیزه آن است کا به رنگ تیره و خاکستری می باشند که جنس آن از آهن سفید است. درز هایی که در این لوله ها وجود دارد از طریق دستگاه های درز جوش به هم وصل می شود در نهایت به قسمتی که روی مذاب در آن قرار دارد انتقال داده می شود که به این مورد لوله درز دار گفته می شود. جنسی که این فولاد های گالوانیزه وجود دارد از فولاد نرم است. نحوه ساختن آن به این صورت است که ورقه فولاد را با فشار زیادی از داخل قالب ها عبور می دهند و درز هایی که وجود دارند را جوش می دهند بعد برآب این که مقاومت آن را در برابر اسید ها و زنگ زدگی ها زیاد کنند آن را در ظرف گالوانیزه قرار می دهد.
لوله های بسیار متنوعی در بازارها وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و منافعی دارند البته هر لوله مزایا و معایب خاصی دارد که بسته به نیاز خود انتخاب می کنیم که از چه سبکی استفاده شود. (لوله های گالوانیزه از نوع لوله های درز دار به حساب می آید)
این لوله ها همان لوله استیل ضد زنگ هستند. جنس این لوله ها ازآلیاژ است. لوله استنلس استیل با توجه به آلیاژ هایی که دارد سبک آن متفاوت است. وقتی کروم را به فولاد اضافه کنیم در این صورت استنلس استیل تشکیل می شود. برای اینکه مقاومت این مواد را بالا ببریم مقدار کرومی که اضافه می کنیم باید در حد کم باشد ولی برای این که لوله ی ضد زنگ داشته باشیم در این صورت بهتر است که میزان کرومیت که به فولاد اضافه می کنیم زیاد باشد چیزی حدود ۱۰ درصد. برای اینکه قابلیت های دیگری هم به این لوله ها اضافه شود مانند فرم دهی، مقاوم بودن در برابر هوا، میزان شفاف بودن و… بهتر است علاوه بر کروم مواد دیگری مانند نیکل و مولبیدن به مواد تشکیل دهنده آن اضافه شود. درست است که به این لوله ها ضد زنگ می گویند اما برای این که این ویژگی ضد زنگ بودن وجود داشته باشد باید یک سری شرایط به وجود آید. شرایطی مانند برخی محیط های شیمیایی، محیطی که اکسیژن کمی وجود دارد و محیطی که دارای آب شیرین است. در این صورت ضد زنگ خواهد بود در غیر این صورت از این خاصیت پیروی نخواهد کرد.
از معروف ترین و پر کاربرد ترین لوله ها به حساب می آید که میزان مولبیدن و نیکل آن ها با هم متفاوت خواهد بود. استنلس استیل ۳۱۶ مقاومت بیشتری در رابطه با خوردگی دارد ولی از لحاظ قیمت استنلس استیل ۳۰۴ ارزان تر می باشد . معمولا در نام گذاری این لوله ها یک حرف انگلیسی به نام L در کنار اعداد ۳۰۴ و یا ۳۱۶ قرار می گیرد که نشان می دهد میزان کربنی که وجود دارد کم است. وقتی که این میزان کربن کمتر باشد در زمانی که جوشکاری انجام دهیم یک لایه هم به وجود می آید به نام لایه اکسید که برای محافظت بسیار خوب خواهد بود. برای این که این آلیاژ ها را معرفی کنیم یک عدد سه رقمی استفاده می شود. این عدد معنی خاصی دارد اولین عددی که در سمت چپ نشان داده می شود به معنی سری آلیاژ است و اعدادی که شامل می شود از ۱ تا ۶ است که علت استفاده از آن به خاطر تاریخچه و عناصری هست که در آن به کار رفته است. اعداد بعدی هم سریال را نشان می دهد . همچنین حروف هایی مانند H, S , L هم در کنار این اعداد وجود دارد که معنای این عبارت است از : H به معنی زیاد بودن میزان کربن در ساختار آن، S حد متوسط کربن موجود در آن و در نهایت L به معنی میزان کربن خیلی پایین است.
در لوله های غیر آهنی که از فلزات غیر آهنی به کار برده شود گفته می شود. وقتی که عنصری ساخته شود ولی در ساختن آن آهن به کار نرفته باشد به آن لوله های غیر آهنی گفته می شود از جمله این لوله های آهنی می توان به برنج ، مس ، روی ، قلع و سرب اشاره کرد. همچنین این لوله های غیر آهنی نام دیگری هم دارند که لوله های رنگی می باشد. بهترین و معروف ترین مواد غیر آهنی که وجود دارد و در تولید لوله های غیر آهنی استفاده می شود می توان لوله مسی و آلومینیومی باشد.
ویژگی های که لوله های غیر آهنی دارد این است که:
این لوله ها با توجه مزیت هایی که دارد در کار ها و تاسیسات ساختمانی استفاده می شود همچنین خاصیت فیزیکی و شیمیایی دارد که یکی از علت های استقبال کاربران به این علت است.
از مزایایی که دارد می توان موارد زیر را نام برد:
لوله آتشخوار، نمونهای از لولههایی است که معمولاً از فولاد ضدزنگ ساخته شده، و در برابر حرارت مقاوم است. از لوله آتشخوار در ساخت وسایل نقلیه و انواع اگزوز استفاده میشود. این لولهها دارای عملکرد خوبی در برابر حرارت هستند و در محیطهای بخار یا محیطهای با دمای 550 درجه سانتیگراد و بالاتر مناسباند. همچنین استفاده از فولاد ضدزنگ در ساخت لوله آتشخوار، ترکیبی از استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، تا دمای 1149 درجه سانتیگراد، ایجاد کرده است.
PSL مخفف Product Standard Level به معنی سطح استاندارد محصول است. چنین لولههایی به دو دسته psl1 و psl2تقسیم میشوند و ازنظر ترکیبهای شیمیایی، فرآیندهای تولید، میزان مقاومت مکانیکی، عملکرد در برابر حرارت و… با سایر لولهها متفاوت است. در هنگام خرید لوله psl2 لازم است به مواردی همچون، اندازه، مشخصات کلی محصول، سطح استاندارد و.. توجه کنید. لولههای psl2 معمولاً در خواص شیمیایی، استحکام، تست ضربه از دقت بالاتری نسبت به سایر نمونهها برخوردار هستند.
مواد کم آلیاژ و مطابق با استاندارهای ASTM در لولهها، با درجه P شناخته میشوند. نمونه های لوله p22 و p11 از پرکاربردترین نمونههای درجه P هستند و به طور عمده در صنعت برق و پتروشیمی و… استفاده میشوند. آلیاژ به کار رفته در نمونه های لوله p22 و p11 طول عمر مکانیکی بیشتری را برای این لوله ها ایجاد میکنند و باعث میشود که به راحتی خراب نشوند و خواصی مقاومتی را در آن ها بهبود میبخشد. از لوله p22 و p11 معمولاً در پالایشگاه ها استفاده میشود و عملکرد مطلوب و ایمنی را از خود ارائه میکنند. ازجمله کاربردهای لوله p22 و p11 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
شکل کلی تیوب یه این صورت است که می تواند به شکل دایره، مستطیل و مربع باشد. برای اینکه میزان دمای بالا، فشار زیاد و حرارت زیاد را انتقال دهیم مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد این تیوب ها در کوره های نفتی و مبدل های حرارتی است. در صورت های مختلفی وجود دارند مانند تیوب فولادی و استیل.
لوله ها و تیوب ها تفاوت هایی با هم دارند همین تفاوت ها باعث کارایی آن ها می شود از جمله این تفاوت ها عبارت است از: