لوله اسپیرال چیست و چه کاربرد و مزایایی در صنعت دارد؟
امروزه لوله‌های اسپیرال به‌طور گسترده در صنعت نفت و گاز مورداستفاده قرار می‌گیرند. بنابراین، کسب اطلاعات و تحقیق در مورد عملکرد آن بسیار مهم است. درواقع با شناخت مزایا و معایب لوله‌های اسپیرال می‌توان انتظارات قانع‌کننده و معقولی از این تجهیزات داشت.
اما به‌راستی لوله اسپیرال چیست ؟ چه کاربرد و مزایایی در صنعت دارد؟
روش‌های تولید لوله‌های اسپیرال چگونه است؟
اگر برای یافتن جواب پرسش‌های فوق به این مطلب رسیده‌اید، در ادامه با ما همراه باشید.
لوله اسپیرال (مارپیچ) چیست؟
لوله اسپیرال یکی از روش‌های تولید لوله فولادی است. درواقع این لوله از فولاد ساخته شده و شکل خاصی از لوله‌های فولادی دارد. لوله‌های اسپیرال به‌صورت مارپیچ عرضه می‌شوند و در ضخامت‌های مختلف تولید می‌شوند. لوله‌های اسپیرال رول شده و در اندازه‌های 5 تا 120 اینچ هستند.
ویژگی‌ها و کاربرد لوله‌های اسپیرال
بیشترین کاربرد لوله‌های اسپیرال را در صنعت نفت و گاز می‌توان مشاهده کرد. این لوله‌های فولادی با انعطاف‌پذیری بالایی تولید می‌شوند و گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع مختلف هستند. لوله اسپیرال جوش داده‌شده عمدتاً در مهندسی آب لوله‌کشی، صنایع پتروشیمی، صنایع شیمیایی، صنعت برق، آبیاری کشاورزی و ساخت و ساز شهری استفاده می‌شود.
از ویژگی‌های خاص آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- یکنواختی ابعاد
- تحرک خوب
- انعطاف‌پذیری بالا
- استحکام عالی
- شناسه شناخته شده
همچنین استفاده از لوله‌های اسپیرال از هر نظر مقرون به‌صرفه است. بنابراین برای استفاده در صنایع مختلف توصیه می‌شود.
تاریخچه لوله‌های اسپیرال
تاریخچه لوله‌های اسپیرال می‌تواند اطلاعات کافی و جامعی در مورد ساخت و تولید لوله‌های اسپیرال در اختیار ما قرار دهد.
لوله فولادی اسپیرال باکیفیت در اواسط دهه 1960 تولید شد. تا قبل از سال 1960 محصولات اسپیرال را هم می‌دیدیم که این لوله‌ها کیفیت مطلوبی نداشتند. افزایش تولید باکیفیت لوله فولادی مارپیچ با افزایش تولید لوله در جهان هم‌زمان شد.
صنعت نفت و گاز برای انجام فرآیندها و انتقال مواد به لوله‌های انتقال نیاز دارد.
امروزه در بسیاری از نقاط جهان از لوله‌های اسپیرال برای انتقال نفت و گاز استفاده می‌شود.
کاربرد لوله‌های اسپیرال در صنعت نفت و گاز نشان می‌دهد که این لوله‌ها ازنظر استحکام با لوله‌های درز مستقیم جوشی برابری می‌کنند و می‌توانند گزینه مناسبی برای جایگزینی باشند.
در تولید مارپیچ به کیفیت آن توجه زیادی شده است.
بدون اغراق یکی از باکیفیت‌ترین لوله‌های اسپیرال در ایران را ما در پردیس فولاد تامین می‌کنیم. همچنین میتوانید مقاله لوله آتشخوار چیست را مطالعه کنید.
مزایای استفاده از لوله های اسپیرال
لوله‌های اسپیرال خواص مکانیکی و موتوری بالایی دارند. بنابراین گزینه مناسبی برای استفاده در صنعت نفت و گاز هستند.
این نوع لوله‌های فولادی با همین ابعاد تولید شده و از یکنواختی خوبی برخوردار است.
یکنواختی لوله یک پارامتر مهم در صنعت نفت و گاز است. آن‌ها گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه‌ای هستند و می‌توانند در هزینه صرفه‌جویی کنند.
گاهی ممکن است در حین نصب نیاز به خم شدن داشته باشیم. لوله اسپیرال قابلیت خم شدن را دارد و می‌تواند نیاز صنایع را برطرف کند. لوله‌های اسپیرال برای تولید و ساخت تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند جوش و نورد ورق‌ها قرار می‌گیرند و این امر مقاومت آن‌ها را در برابر شرایط و تنش‌های مختلف افزایش می‌دهد.
این لوله‌ها مقاومت و استحکام خوبی در برابر شکستگی و ترک‌خوردگی دارند.
فرآیند تولید و ساخت مارپیچ با حفظ انعطاف‌پذیری لوله انجام می‌شود. در حقیقت، لوله‌های با قطرهای مختلف را می‌توان از یک ورق با عرض ثابت تولید کرد. برای تولید لوله‌هایی با قطر یکسان نیز می‌توان از ورق‌هایی باعرضه‌ای مختلف استفاده کرد.
روش‌های تولید لوله‌های اسپیرال
برای تولید لوله‌های اسپیرال از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود.
در یک روش صفحات فولادی بین چند غلتک قرار می‌گیرند. قرار دادن بین چند غلتک باعث ایجاد انحنای لازم در صفحات می‌شود. سپس درز نهایی لوله فولادی مارپیچ جوش داده می‌شود.
نورد هرمی یا خمش غلتکی می‌تواند روش‌های کاربردی برای ساخت لوله‌های اسپیرال باشد.
- روش O&U
برای تولید لوله فولادی اسپیرال از روش O&U استفاده می‌شود. صفحات فولادی مورداستفاده برای ساخت مارپیچ U شکل هستند و سپس در فرآیند تولید به شکل O ظاهر می‌شوند. روش C&O بسیار شبیه به روش U&O است. تنها تفاوت این دو در این است که در روش C&O خمش بیشتر روی صفحه نمایش انجام می‌شود.
- روش شکل‌دهی اسپیرال
در روش شکل‌دهی اسپیرال، ورق فولادی مانند رزوه، پیچی را دربرمی گیرد و درنهایت لوله‌ای را تشکیل می‌دهد. برای پر کردن و اتصال لبه‌های ورق از جوش استفاده می‌شود.
در فرآیند ساخت لوله‌های درز مستقیم از دستگاهی برای تولید لوله استفاده می‌شود. به‌این‌ترتیب ورق فلزی به دستگاه منتقل می‌شود تا تبدیل به لوله شود. از زاویه بین لوله و محورهای نوار برای ساخت لوله‌های اسپیرال جوش داده شده یا لوله‌های اسپیرال استفاده می‌شود.
- روش C2
زاویه تشکیل شده بین محورهای نوار و لوله را زاویه شکل‌دهی یا ورودی می‌نامند. در روش C2 جوش بین دو نیمه لوله در نظر گرفته می‌شود. این نیمه لوله‌ها در ابتدا به شکل C تولید می‌شوند. به همین دلیل این روش را روش C2 می‌نامند. زاویه تشکیل شده بین محورهای نوار و لوله را زاویه شکل‌دهی یا ورودی می‌نامند. در روش C2 جوش بین دو نیمه لوله در نظر گرفته می‌شود. این نیمه لوله‌ها در ابتدا به شکل C تولید می‌شوند. به همین دلیل این روش را روش C2 می‌نامند. زاویه تشکیل شده بین محورهای نوار و لوله را زاویه شکل‌دهی یا ورودی می‌نامند. در روش C2 جوش بین دو نیمه لوله در نظر گرفته می‌شود.
این نیمه لوله‌ها در ابتدا به شکل C تولید می‌شوند. به همین دلیل این روش را روش C2 می‌نامند.
جوشکاری لوله‌های اسپیرال چگونه است؟
برای جوشکاری لوله‌های اسپیرال از روش قوس زیردریایی استفاده می‌شود. جوشکاری زیر آب دارای اصول و قواعدی است. این اصول و قوانین برای اولین بار در سال 1892 موردتوجه قرار گرفت. روش جوشکاری قوس الکتریکی زیر یک لایه با دخالت ذوب‌های دانه‌ای انجام می‌شود. دستگاه جوش قوس زیر پودری و روش جوشکاری قوس زیر لایه در سال 1927 اختراع شد. در فرآیند جوشکاری زیر پودری از روش مخفی کردن جوش با پوشش پودری یا فلاکس مخصوص استفاده می‌شود. این از ورود اکسیژن به قوس و اکسید شدن جوش جلوگیری می‌کند. جوشکاری برای ساخت و تولید لوله فولادی اسپیرال در دو طرف لوله فولادی (داخل و بیرون لوله) انجام می‌شود. به‌طورکلی نقاطی که در لوله اسپیرال جوش داده می‌شوند ازنظر مکان حدود 180 درجه از هم فاصله دارند. با انجام جوشکاری زیر پودری، ما بقایای قابل‌توجهی را می‌بینیم که از جوشکاری روی لوله بهدست می‌آید. جوشکاری زیر پودری حتی پس از آزمایش هیدروتست و عملیات سرد، باقیمانده قابل توجهی را نشان می‌دهد. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که بقایای جوش در لوله مارپیچ پس از عملیات هیدروتست نیز بین 40 تا 80 درصد تغییر کرده است.
حرف آخر
لوله اسپیرال توسط سیم‌پیچ فولادی ساخته می‌شود و با نام لوله فولادی مارپیچ نیز شناخته می‌شود، یک نوار فولادی ساختاری فولادی کم‌کربن یا کم آلیاژ با زاویه مارپیچ معین (به نام زاویه قالب‌گیری) است که به یک لوله نورد می‌شود و لوله از اتصالات جوشی ساخته می‌شود. می‌توان آن را با یک نوار باریک از لوله با قطر بزرگ تولید کرد.
شرکت پردیس فولاد با بهره‌گیری از بازاریابی توانمند خود توانسته لوله‌های اسپیرال را از بهترین سازندگان که از فناوری‌های روز دنیا در طراحی و ساخت با رعایت استانداردهای مربوطه استفاده می‌کنند، تامین نماید.
