لوله و انواع آن

لوله چیست؟

لوله یک قطعه توخالی و طولانی است که از مواد مختلف ساخته شده است. لوله ها برای انتقال سیالات، پودرها، و سیمهای الکتریکی در صنایع مختلف به کار می روند. لوله ها معمولاً دارای شکل استوانه ای و قطر ثابت هستند. لوله ها را می توان با اتصالات، شیرآلات، و لحیم به هم وصل کرد.

لوله ها را می توان بر اساس جنس، کاربرد، شکل، و اندازه طبقه بندی کرد. برخی از جنسهای رایج لوله عبارتند از فولاد (فلز)، پلاستیک، شیشه، چوب، گل، و الاستیک.

قطر و ضخامت دیواره لوله تعیین می کنند که چقدر فشار و دما را تحمل کند. قیمت لوله به عوامل مختلفی مانند جنس، کاربرد، و برند بستگی دارد.

 فرق لوله و تیوب

لوله و تیوب را می توان از نظر جنس، شکل، اندازه، ضخامت، کاربرد، قیمت و روش ساخت تفکیک کرد. برخی از تفاوتهای مهم لوله و تیوب عبارتند از:

• لوله برای انتقال سیالات از یک نقطه به نقطه دیگر به فاصله نسبتاً زیاد استفاده میشود، اما تیوب برای گردش سیال در داخل یک سیستم یا ماشین محدود به منظور انتقال انرژی و سیستمهای ابزار دقیق استفاده میشود

لوله دارای قطر اسمی است که در سیستم متریک با DN و در سیستم اینچی با NPS نشان داده میشود. قطر اسمی لوله همیشه با قطر خارجی واقعی آن برابر نیست. اما تیوب دارای قطر خارجی است که همان اندازه گفته شده است

• لوله دارای عدد اسکجول است که ضخامت جداره آن را مشخص میکند. عدد اسکجول با قطر خارجی لوله رابطهای ندارد و باید از جدول استاندارد ASME B36.10M پیدا شود. اما تیوب دارای گیج تیوب است که ضخامت جداره آن را مشخص میکند. گیج تیوب با قطر خارجی تیوب رابطهای ندارد و با عددهای BWG یا SWG نشان داده میشود

• لوله برای ساخت سازه ها نیز کاربرد دارد، اما تیوب فقط برای حمل سیالات استفاده میشود

• لوله در سایزهای بین ۱/۸ تا ۸۰ اینچ ساخته و استفاده میشود، اما تیوب در سایزهای کوچکتر (معمولاً تا ۱۲ اینچ) کاربرد دارد

. • لوله فقط با شکل گرد ساخته میشود، اما تیوب با شکلهای گرد، مربع و مستطیل هم ساخته میشود

• لوله دارای تلورانس (روادار) ساخت بالاتر و آسانتر است، اما تیوب دارای تلورانس ساخت پایینتر و دقیقتر است

• لوله دارای طول مشخصی است و در شاخههای با متراژ مشخص تولید و فروش میشود، اما تیوب دارای طول مشخصی نیست

• لوله ارزانتر از تیوب است، زیرا روش ساخت، بازرسی و کاربرد آن سادهتر و کم هزینه تر است

رده (کلاس) لوله

رده لوله یا اسکجول (SCH) یک عدد است که ضخامت دیواره لوله را نشان میدهد. رده لوله با قطر خارجی (OD) و اندازه اسمی لوله (NPS) رابطه ای دارد. اندازه اسمی لوله یک عدد است که قطر خارجی تقریبی لوله را نشان میدهد. قطر خارجی واقعی لوله همیشه با اندازه اسمی آن برابر نیست و باید از جدول استاندارد ASME B36.10M پیدا شود

رده لوله برای تعیین ظرفیت فشار لوله مورد استفاده قرار میگیرد. هرچه رده لوله بالاتر باشد، ضخامت دیواره بیشتر و قطر داخلی (ID) کمتر میشود. بنابراین، لولهای با رده بالاتر مقاومت بالاتر در برابر فشار دارد

برای محاسبه رده لوله، میتوان از فرمول زیر استفاده کرد:

SCH = 1000 * (P/S)

که در آن P فشار عبوری و S تنش مجاز لوله است

برخی از ردههای رایج لوله عبارتند از:

• SCH 5
• SCH 10
• SCH 20
• SCH 30
• SCH 40
• SCH 60
• SCH 80
• SCH 100
• SCH 120
• SCH 140
• SCH 160

انواع لوله

لوله‌ها انواع مختلفی دارند و دسته‌بندی‌های متنوعی بر اساس جنس، سایز، کاربرد و روش تولید برای آن‌ها تعریف شده است. در اینجا به طور کلی درباره انواع لوله‌ها صحبت خواهم کرد و مشخصات آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

1. لوله‌های فلزی:

– لوله‌های فولادی: این نوع لوله‌ها از جنس فولاد ساخته می‌شوند و به عنوان یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین نوع لوله‌ها محسوب می‌شوند. لوله‌های فولادی در انواع و اشکال مختلفی تولید می‌شوند و برای کاربردهای گوناگونی استفاده می‌شوند.

لوله گالوانیزه:

لوله گالوانیزه یک نوع لوله فولادی است که با پوشش روی آن تحت عملیات گالوانیزه قرار می‌گیرد. این پوشش به شکل یک لایه نازک از روی حاصل از غلظت روی بر روی سطح لوله ایجاد می‌شود. فرایند گالوانیزه کردن باعث ایجاد مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی در لوله می‌شود. لوله گالوانیزه به عنوان یک لوله مقاوم در برابر عوامل جوی مختلف مانند رطوبت و هوای خورنده استفاده می‌شود. همچنین، به دلیل خواص ضدزنگ آن، برای سیستم‌های آب و گاز و همچنین در ساخت و ساز استفاده می‌شود.

لوله مسی:

لوله مسی از جنس مس ساخته شده است. مس یک فلز با خواص منحصر به فرد است که دارای هدایت برق و حرارت بالا، خاصیت ضدزنگ و قابلیت انعطاف پذیری است. لوله‌های مسی به عنوان یک راه حل محبوب در سیستم‌های آبیاری، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، صنایع الکتریکی و ساختمانی استفاده می‌شوند. همچنین، لوله‌های مسی برای انتقال آب، گاز و مواد شیمیایی نیز استفاده می‌شوند.

 لوله‌ چدنی:

لوله چدنی از جنس چدن ساخته می‌شود و به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی خاص خود، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. لوله‌های چدنی دارای مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت، ضربه و سایش هستند. آن‌ها معمولاً در سیستم‌های فاضلابی، سیستم‌های آبیاری، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، صنایع شیمیایی و صنایع ساختمانی استفاده می‌شوند. لوله‌های چدنی به دلیل وزن بالا و قدرت تحمل مکانیکی، برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه دارند، مناسب هستند.

در انتخاب لوله چدنی برای کاربردهای خاص، ویژگی‌هایی مانند قطر، ضخامت، و نوع پوشش روی سطح لوله نیز مهم است. برخی از انواع لوله چدنی شامل لوله چدنی سیاه (بدون پوشش)، لوله چدنی آبده (پوشش داخلی سیلیکونی) و لوله چدنی سربی (پوشش داخلی سربی) می‌باشد، که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند.

از آنجا که لوله چدنی دارای وزن بالا است، استفاده از آن در ساختمان‌ها و سازه‌های بزرگ ممکن است نیاز به تعلیقات و سازه‌های پشتیبان داشته باشد تا بتوان از آن به طور ایمن استفاده کرد.

لوله داربستی:

لوله داربستی یا لوله مشبک یک نوع لوله فلزی است که دارای سوراخ‌های متعامد است. این سوراخ‌ها باعث ایجاد الگوی مشبک و ساختاری مقاوم و پشتیبان را در لوله ایجاد می‌کنند. لوله داربستی به دلیل ساختار خاص خود، استفاده‌های گسترده‌ای در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، صنعت خودروسازی، ساخت و ساز و حمل و نقل دارد. از جمله کاربردهای لوله داربستی می‌توان به ساخت حفاظ، نرده، پله‌ها، راه‌پله‌ها و تجهیزات صنعتی اشاره کرد.

لوله منیسمان:

لوله منیسمان یا لوله فولادی منیسمان یک نوع لوله فولادی است که به وسیله روشی به نام منیسمان کردن ساخته می‌شود. در این روش، لایه‌ای از منیسمان به روی سطح خارجی لوله اعمال می‌شود تا لوله مقاومت بالا در بلوله چدنی:
لوله چدنی از جنس چدن ساخته می‌شود و به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی خاص خود، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. لوله‌های چدنی دارای مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت، ضربه و سایش هستند. آن‌ها معمولاً در سیستم‌های فاضلابی، سیستم‌های آبیاری، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، صنایع شیمیایی و صنایع ساختمانی استفاده می‌شوند. لوله‌های چدنی به دلیل وزن بالا و قدرت تحمل مکانیکی، برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه دارند، مناسب هستند.

لوله استیل

لوله استیل یک نوع لوله است که از جنس فولاد ساخته می‌شود. فولاد، آلیاژی از آهن و کربن است که به دلیل ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای مانند مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت، خوردگی و ضربه، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. برای ساخت لوله استیل، از ورقهای فولادی استفاده می‌شود که به شکل رول‌های بلند قطعه‌بندی شده و سپس با استفاده از تکنیک‌های جوشکاری، به هم جوش داده می‌شوند.

لوله استیل دارای ویژگی‌هایی است که آن را به یک محصول محبوب در بسیاری از صنایع تبدیل کرده است. برخی از ویژگی‌های لوله استیل عبارتند از:

1. مقاومت بالا: لوله استیل به دلیل جنس فلزی خود، مقاومت بالایی در برابر فشار، حرارت و ضربه دارد. این مقاومت بالا این امکان را می‌دهد که در شرایط سخت و محیط‌های خشن به خوبی عمل کند.

2. مقاومت در برابر خوردگی: استیل دارای خاصیت ضدزنگ بودن است که باعث می‌شود لوله استیل در برابر تاثیر عوامل خورنده مانند آب، رطوبت و مواد شیمیایی مقاومت بیشتری داشته باشد. این ویژگی آن را برای استفاده در صنایع نفت و گاز، پالایشگاه‌ها و صنایع شیمیایی بسیار مناسب می‌سازد.

3. قابلیت انعطاف پذیری: لوله استیل از جنس فلزی است، اما با این حال انعطاف پذیری خوبی دارد. این ویژگی به آن کمک می‌کند تا به راحتی بتواند در طولانی‌ترین مسیرها و در نقاط مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

4. طول عمر بالا: به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار، لوله استیل دارای طول عمر بسیار بالایی است. این ویژگی موجب کاهش نیاز به تعویض مکرر لوله‌ها و هزینه‌های صرفه‌جویی در دوره زمانی طولانی می‌شود.

لوله‌های استیل در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنعت خودروسازی، ساختمان‌سازی، صنعت آب و فاضلاب، صنایع غذایی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده میشود. آنها به عنوان خطوط انتقال مایعات، گازها و مواد جامد، سیستم‌های تهویه، سیستم‌های حرارتی و سیستم‌های هیدرولیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، در صنایع ساختمانی، لوله‌های استیل برای ساخت اسکلت ساختمان، سیستم‌های لوله‌کشی و تجهیزات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در مجموع، لوله استیل به دلیل ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای که دارد، یکی از محصولات مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف است و در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای لوله‌های دیگر مانند لوله‌های PVC یا لوله‌های آهنی است.

2. لوله‌های غیرفلزی:

لوله‌های غیرفلزی انواع متنوعی دارند و بر اساس جنس و کاربردهای خاصی که برای آن‌ها وجود دارد، استفاده می‌شوند. در زیر به برخی از انواع رایج لوله‌های غیرفلزی اشاره می‌کنم:

لوله‌های پلی‌اتیلن (PE):

لوله‌های پلی‌اتیلن از پلیمری به نام پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند. این لوله‌ها دارای خواصی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، ضدزنگ بودن، انعطاف‌پذیری و سبکی هستند. به دلیل مقاومتشان در برابر شیمیایی‌ها و آب، در سیستم‌های آبیاری، سیستم‌های فاضلابی، سیستم‌های گازرسانی و صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند.

لوله‌های بتنی:

لوله‌های بتنی از مخلوطی از سیمان، ماسه، آب و مواد شیمیایی تشکیل شده‌اند. این لوله‌ها معمولاً در ساختمان‌ها، پروژه‌های آبیاری، سیستم‌های فاضلابی و ساختمان‌های زیرزمینی استفاده می‌شوند. آن‌ها دارای مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت و ضربه هستند.

لوله‌های پلاستیکی:

لوله‌های پلاستیکی از موادی مانند پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و غیره ساخته می‌شوند. این لوله‌ها دارای وزن سبک، مقاومت بالا در برابر شیمیایی‌ها و حرارت، نصب و نگهداری آسان و هزینه‌های پایین‌تر هستند. برای انتقال آب، گاز و فاضلاب در ساختمان‌ها، صنایع کشاورزی و صنایع دیگر استفاده می‌شوند.

لوله‌های سیمانی:

لوله‌های سیمانی از مخلوطی از سیمان، ماسه و آب ساخته شده‌اند. آن‌ها دارای مقاومت بالا در برابر فشار و خوردگی هستند. عموماً در سیستم‌های آبیاری، سیستم‌های فاضلابی و ساختمان‌های زیرزمینی استفاده می‌شوند.

فرایند تولید لوله

لوله‌ها معمولاً به دو روش کلی ساخته می‌شوند: لوله‌های بدون درز و لوله‌های جوشکاری شده. هر کدام از این روش‌ها دارای فرآیندهای خاص خود هستند. البته، روش‌های تولید لوله ممکن است بسته به نوع و کاربرد خاص لوله متفاوت باشد. اما در اینجا به صورت کلی در مورد این دو روش تولید لوله صحبت خواهم کرد:

1. لوله‌های بدون درز:

در این روش، لوله با استفاده از میله‌های فولادی ساخته می‌شود. ابتدا میله‌های فولادی تحت یک فرآیند نوردسانی (Hot Rolling) یا فرآیند سردسانی (Cold Rolling) به شکل ورقهای فولادی باریک تبدیل می‌شوند. سپس این ورقها به طول مورد نیاز برش می‌شوند و به شکل لوله‌های بدون درز تشکیل می‌شوند. در این مرحله، از روش‌هایی مانند دستگاه‌های تشکیل لوله (Tube Forming) و استفاده از آب برای شکل دادن و جمع شدن لوله استفاده می‌شود. سپس لوله‌ها با اعمال حرارت و فشار بر روی آنها، در روشی به نام “انجماد” (Annealing)، استحکام و مقاومت مکانیکی بیشتری می‌یابند. در نهایت، لوله‌ها با تمیز کردن و برش دادن به طول مورد نظر، آماده استفاده می‌شوند. این روش تولید لوله‌های بدون درز به دلیل عدم وجود خطوط جوش و یکنواختی ماده، برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا و ضمانت عدم نشتی دارند، مناسب است. این لوله‌ها در برابر فشار، حرارت و خوردگی مقاومت بیشتری نسبت به لوله‌های جوشکاری شده دارند.

2. لوله‌های جوشکاری شده:

در این روش، از ورقهای فولادی استفاده می‌شود که با استفاده از فرآیند نوردسانی یا فرآیند سردسانی به شکل ورقهای باریک تبدیل می‌شوند. این ورقها سپس با استفاده از دستگاه‌های جوشکاری با هم جوش داده می‌شوند تا لوله‌های بسته به قطر و ضخامت مورد نیاز تشکیل شوند. در این روش، به طور کلی دو نوع جوشکاری استفاده می‌شود: جوشکاری فلزی و جوشالکتریکی. در جوشکاری فلزی، لوله‌ها در دمای بالا تحت تأثیر حرارت قرار می‌گیرند و با استفاده از الکترودهای فلزی جوش داده می‌شوند. در جوشکاری الکتریکی، جریان الکتریکی از طریق لوله‌ها عبور می‌کند و باعث جوشکاری و اتصال لوله‌ها می‌شود. سپس لوله‌ها با تمیز کردن، برش دادن به طول مورد نظر و در صورت نیاز، تحت فرآیند انجماد قرار می‌گیرند. لوله‌های جوشکاری شده برای کاربردهایی که نیاز به قطر و ضخامت متغیر و اندازه بزرگتری دارند، مناسب هستند. این روش تولید لوله‌ها باعث صرفه‌جویی در هزینه و زمان تولید می‌شود و برای کاربردهایی مانند تأسیسات صنعتی، ساختمان‌سازی و خطوط لوله مناسب است.

در هر دو روش تولید لوله بدون درز و جوشکاری شده، کنترل کیفیت بسیار مهم است. لوله‌ها باید مطابق با استانداردهای مربوطه تولید شده و از نظر ابعاد، استحکام، ضخامت دیواره، جوشکاری، ویژگی‌های مکانیکی و خوردگی مطابق با نیازهای مشتریان باشند. برای این منظور، از روش‌های غیرمخرب مانند آزمون فشار، آزمون اولتراسونیک، آزمون تجزیه شیمیایی و آزمون هیدرواستاتیکی استفاده می‌شود.

کاربرد انواع  لوله

لوله‌ها در انواع مختلفی برای کاربردهای متنوع استفاده می‌شوند. در زیر به برخی از انواع لوله‌ها و کاربردهای آنها اشاره می‌کنیم:

1. لوله‌های آب: برای سیستم‌های آبیاری، تأمین آب شهری، سیستم‌های آبدارخانه و تصفیه آب، لوله‌های آب به کار می‌روند. این لوله‌ها معمولاً از PVC، پلی‌اتیلن، فولاد یا فیبرگلاس تولید می‌شوند.
2. لوله‌های گاز: برای انتقال گازهای طبیعی، گازهای صنعتی و گازهای سوخت در صنایع نفت و گاز، لوله‌های گاز استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد با پوشش ضد زنگ یا پلی‌اتیلن تولید می‌شوند.
3. لوله‌های نفت و پالایشگاهی: برای انتقال نفت خام، محصولات نفتی و مواد پالایشگاهی، لوله‌های نفت و پالایشگاهی به کار می‌روند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد با پوشش ضد زنگ یا پلی‌اتیلن تولید می‌شوند.
4. لوله‌های فاضلاب: برای جمع‌آوری و انتقال فاضلاب شهری و صنعتی از ساختمان‌ها و مناطق مختلف، لوله‌های فاضلاب استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از PVC، فیبرگلاس، بتن یا فولاد تولید می‌شوند.
5. لوله‌های حرارتی: برای انتقال حرارت در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع، لوله‌های حرارتی استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد، مس، پلی‌پروپیلن یا پلی‌بوتیلن تولید می‌شوند.
6. لوله‌های صنعتی: در صنایع مختلف مانند صنعت پتروشیمی، صنعت معدنی، صنعت غذایی و صنایع ساختمانی، لوله‌های مخصوصی با خواص و ویژگی‌های خاص استفاده می‌شوند. مثال‌هایی از این لوله‌ها شامل لوله‌های فولادی، پلی‌اتیلن، PVC، فیبرگلاس و آلومینیوم می‌باشند.
7. لوله‌های خنک‌کننده: در صنایع مانند نیروگاه‌ها، صنعت فولاد و صنایع شیمیایی، لوله‌های خنک‌کننده برای انتقال سیالات خنک‌کننده برای خنک کردن تجهیزات و فرآیندها استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد، مس یا آلومینیوم تولید می‌شوند.
8. لوله‌های آبگرمکن: برای انتقال آب گرم در سیستم‌های گرمایشی و آبگرمکن‌ها، لوله‌های آبگرمکن استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از مس یا پلی‌پروپیلن تولید می‌شوند.
9. لوله‌های خطوط انتقال نیرو: در صنایع برق، لوله‌های خطوط انتقال نیرو برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به مناطق مصرف استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد با پوشش ضد زنگ تولید می‌شوند.
10. لوله‌های آتش‌نشانی: در سیستم‌های آتش‌نشانی ساختمان‌ها و صنایع، لوله‌های آتش‌نشانی برای انتقال آب و مواد خاموش‌کننده به کار می‌روند. این لوله‌ها معمولاً از فولاد، پلی‌اتیلن یا PVC تولید می‌شوند.همچنین، در هر کاربرد خاص، مشخصات فنی لوله‌ها مانند قطر، ضخامت دیواره، جنس ساخت، استانداردها و روش‌های اتصال می‌توانند متفاوت باشند، زیرا هر کاربرد خاص نیازمندی‌های منحصر به فردی دارد.

انتخاب و استفاده از لوله‌ها برای کاربردها و مکان‌های مختلف امری تخصصی بوده و نیازمند دانش کافی در حوزه مواد و تاسیسات است. تیم تخصصی آرنیکا برای مشاوره و خرید آماده خدمت رسانی است. برای دریافت مشاوره و خرید با ما تماس بگیرید.