لوله مانیسمان گوشتدار چیست؟
به لوله فولادی که ضخامت جداره های آن نسبت قابل توجهی با لوله های پرکاربرد دارد، لوله گوشتی یا گوشت دار می گویند. در این لوله ها معمولاً نسبت قطر لوله به ضخامت دیواره پایین تر از 20 می باشد. این جداره ضخیم باعث شده تا لوله گوشتدار وزن قابل توجهی داشته باشد. در نتیجه جزء لوله های نسبتاً خاص قرار می گیرد. این نوع لوله ها معمولاً در شرایط پرفشار که سایر لوله ها قادر به استفاده نیستند، کاربرد دارد.
به خاطر داشته باشید که ضخامت جداره که اختلاف قطر داخلی و خارجی است، اصلی ترین فاکتور کیفیت در لوله گوشتی است. یکنواختی ضخامت در طول، اهمیت بسیار زیادی در عملکرد و کارایی لوله دارد.
مزایا لوله مانیسمان گوشتدار
ضخامت جداره و تحمل فشار و دمای بالا، تنها مزیت لوله گوشتدار نیست. بلکه مزایای متعددی را می توان برای این پروفیل فولادی برشمرد. از جمله:
- مقاومت بالای لوله گوشتی در شرایط خوردگی و محیط های مرطوب دریا
- سختی و چقرمگی بسیار بالا
- پرداخت های زیر سطحی و استحکام در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش ها
- دوام مناسب لوله گوشتدار در برابر اکسیداسیون و سوراخ شدن
- ماندگاری و طول عمر قابل توجه
معایب لوله گوشتدار
در کنار مزایای ارزشمند لوله جداره ضخیم، خوب است به سه نکته محدودکننده توجه کرد. درست است که ضخامت بالا سبب افزایش دوام و مقاومت لوله می شود. اما این عامل خود دلیلی بر افزایش وزن و فولاد مصرفی در لوله است. پس در شرایطی که کاهش وزن سازه ضرورت داشته باشد، لوله گوشتی انتخاب چندان خوبی نیست.
دیگر نکته حائز اهمیت برای استفاده، قیمت لوله گوشتدار است. به دلیل افزایش وزن، میزان فولاد و مواد اولیه افزایش می یابد. نتیجه آن افزایش قیمت خرید لوله گوشتدار نسبت به سایر لوله ها به ویژه لوله های نازک است.
از دیگر محدودیت های افزایش ضخامت می توان به انعطاف پذیری کم لوله گوشتدار اشاره کرد. این لوله ها قابلیت جوشکاری راحتی ندارند. همچنین برش کاری آن ها نیاز به شرایط خاص داشته و حمل و نقل آن ها نیازمند دقت و نیروی بالاست.
کاربرد لوله گوشتدار
یقیناً لوله های ضخیم و گوشتی دارای مقاومت و استحکام بسیار زیادی در برابر ضربه، فشار و دما هستند. بنابراین در شرایطی که به چنین ویژگی هایی نیاز است، لوله گوشتدار کاربرد زیادی دارد. از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استفاده از لوله گوشتدار در صنایع مادر نظیر صنایع پتروشیمی
- پرکاربرد برای استفاده در انتقال نفت و کارخانه های تولید مواد شیمیایی
- ساخت لوله های آبرسانی و یا سیستم های آبیاری کشاورزی
- کاربرد لوله گوشتدار در ساخت و سازهای بزرگ مقیاس مثل پل سازی، ساخت بندر و اسکله
- مناسب برای ساخت سازه های پایدار نظیر داربست متحرک یا ساپورت برای نگهداری وزن زیاد
روش تولید لوله گوشتدار
همان طور که در ابتدای مقاله ذکر کردیم، لوله گوشتدار یک نوع لوله مانیسمان (بدون درز) به حساب می آید بنابراین روش تولید مشابهی با لوله های مانیسمان دارد. بدین صورت که در اولین مرحله، شمش فولادی در کوره مخصوص گرما می بیند تا در مرحله بعد بتوان با یک سمبه سوراخی یکنواخت در طول شمش ایجاد کرد. بعد از این مرحله باید ناصافی هایی که زمان انجام این فرایندها روی لوله به وجود آمده اند را بر طرف و سمبه را از لوله خارج کرد.
در مرحله نهایی لوله ها را خنک می کنند و به طول های 6 یا 15 متری برش می دهند و با اسیدشویی و تمیزکاری، ضایعاتی که داخل لوله باقی مانده اند را پاک می کنند. همچنین برای براق شدن لوله و بهبود شرایط ظاهری، گاهی از پولیش کاری و روغن کاری بهره می گیرند.
آلیاژ های مختلف لوله گوشتی
لوله گوشتدار یا ضخیم بار بیشتر از آلیاژهای فولادی تولید میشوند که خواص مکانیکی و شیمیایی مناسبی برای تحمل فشارهای بالا و مقاومت در برابر خوردگی دارند. در ادامه، به برخی از آلیاژهای متداول برای تولید لوله گوشتی اشاره میشود:
فولاد کم کربن (Carbon Steel)
-
ASTM A106 Gr. B و C:
- این آلیاژها برای لولههای بدون درز با فشار بالا در دماهای بالا استفاده میشوند.
- ترکیب کربن، منگنز و درصد کمی سیلیکون و فسفر.
-
ASTM A53 Gr. B:
- برای لولههای سیاه و گرم نوردیده، بدون درز و جوشکاری شده.
- مشابه با A106، اما دارای الزامات خاص برای تستهای مکانیکی و شیمیایی.
فولاد آلیاژی (Alloy Steel)
-
ASTM A335 (P11, P22, P91):
- برای لولههای بدون درز با فشار بالا در دماهای بالا، معمولاً در نیروگاهها و صنایع پتروشیمی استفاده میشوند.
- این آلیاژها شامل کروم و مولیبدن برای بهبود مقاومت در برابر حرارت و خوردگی هستند.
فولاد ضد زنگ (Stainless Steel)
-
AISI 304 و AISI 316:
- برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند.
- AISI 316 دارای مولیبدن است که مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به AISI 304 دارد.
-
ASTM A312:
- برای لولههای بدون درز از فولاد ضد زنگ در دماها و فشارهای بالا.
- شامل گریدهای مختلفی مانند 304، 316، 321 و غیره.
فولادهای کمآلیاژ با مقاومت بالا (HSLA – High Strength Low Alloy Steel)
-
API 5L X42, X52, X60, X65, X70:
- برای خطوط لوله نفت و گاز با مقاومت بالا.
- این آلیاژها دارای ترکیبی از کربن، منگنز، فسفر و گوگرد با مقادیر کنترلشده هستند که به آنها مقاومت و دوام بالاتری میبخشد