یکی از شیوه های تولید لوله های فولادی روش اسپیرال است . لوله اسپیرال یکی از انواع لوله صنعتی است که از مواد اولیه پلی اتیلن ، فولادی ، الیاف کربنی مقاوم و مستربچ های مناسب تهیه می شود.به لوله های فولادی نورد گرم و مارپیچی گفته می شود که در اندازه های 8 تا 120 اینچ تولید شده است. در طی فرایند اسپیرال، نوار فولادی به شکلی نورد می شود که سمت آن با سمت مرکز لوله در یک زاویه باشد. برای استحکام در برابر فشار وارده به دیواره لوله، نوع جوش، اهمیت بسیار زیادی دارد. پس مهم ترین بخش تولید لوله های اسپیرال، جوش جداره لوله می باشد.
فرایند اسپیرال به این صورت است که ورق رول (کلافی) پس از باز شدن، با زاویه مشخص بر اساس قطر و ضخامت موردنظر، وارد دستگاه شده و شکل داده می شود. ورق پس از عبوراز غلتک ها با درزی حلزونی (اسپیرال) به شکل لوله در خواهد آمد. معمولا از جوش قوس الکتریکی زیر پودری برای جوشکاری درز این لوله ها استفاده می شود.
مزایای لوله اسپیرال
موارد زیر از جمله مزایایی است که باعث محبوبیت لوله اسپیرال شده است:
- تولید در طول دلخواه
- تولید لوله با قطر زیاد
- قابلیت شکل پذیری بالا
- افت فشار کمتر
- نشت هوای کمتر
- دارای استحکام و قدرت بالا
- راندمان انرژی بیشتر
- مقاومت در برابر شکست و ترک لوله
- هزینه نصب کمتر
- هزینه تولید کمتر
- زمان تولید کمتر
انواع لوله اسپیرال با توجه به کیفیت :
- لوله اسپرال واجد شرایط: لوله هایی که کیفیت آن ها با استانداردها و شرایط فنی مطابقت دارد.
- لوله اسپرال ترمیم شده: لوله های که کیفیت شان مطابق با استاندارد و شرایط فنی پذیرش نبوده اما قابل ترمیم هستند.
- لوله اسپیرال غیر قابل استفاده : لوله هایی که از نظر ظاهری و کیفیت جالب نیستند و حتی بعد از تعمیرات هم شرایط فنی مورد نظر را یافت نخواهند کرد.
شیوه های تولید لوله اسپیرال
لوله های اسپیرال به صورت تک مرحله ای یا دو مرحله ای ساخته می شوند. تفاوت عمده این دو روش نیز به تفاوت فرایند اتصال و تکمیل درز جوش ورق بر می گردد. در روش تک مرحله ای پس از برش دادن لوله نیاز به عملیات جوشکاری نیست و جوشکاری نهایی بر روی ماشین فرمینگ انجام می شود. ولی در روش دو مرحله ای، پس از برش لوله، عملیات جوشکاری نهایی کامل می شود.
لوله اسپیرال تک مرحله ای
دراین ابتدا ورق ها را آماده سازی می کنند سپس سر ورق ها را به یکدیگر جوش می دهند. برای جوشکاری درز اسپیرال، ابتدا درز داخلی و سپس درز بیرونی توسط دستگاه جوش زیرپودری جوش داده خواهد شد. پس از جوشکاری درز، لوله برش خورده و به مراحل بعدی خواهد رفت. سرعت تولید در این روش بر اساس سرعت جوشکاری زیرپودری تعیین می شود. سرعت جوشکاری زیر پودری در حدود ۱ الی ۲٫۵ متر بر دقیقه است، گاهی تا ۳ متر بر دقیقه هم می رسد. از آنجا که سرعت جوشکاری زیرپودری محدود است، سرعت تولید در این روش کند است.در اسپیرال تک مرحله ای پس از شکل دهی ورق و بر روی ماشین فرمینگ، ابتدا درز داخلی و سپس درز خارجی لوله با جوشکاری زیر پودری جوش داده می شود و در نهایت لوله در ابعاد مورد نظر برش داده می شود.
لوله اسپیرال دو مرحله ای
تفاوتی که این روش با روش قبل دارد این است که درز لوله توسط جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW) جوش داده می شود. در مراحل بعدی، درز از داخل و خارج به وسیله جوش زیرپودری جوش داده می شود. مزایای روش دو مرحله ای این است که اولا بین مرحله اول و جوشکاری نهایی فاصله وجود دارد هم چنین به دلیل شکل دهی سریع، راندمان تولید در این روش بالاتر است. سرعت این دستگاه با سیستم گاز محافظ گاز کربنیک در حدود ۱۲ متر بر دقیقه است.
به طور کلی از اسپیرال تک مرحله ای بیشتر برای ساخت لوله های انتقال آب و از اسپیرال دو مرحله ای بیشتر برای ساخت لوله های انتقال نفت و گاز استفاده می شود.
کاربرد لوله اسپیرال
لوله اسپیرال کاربردهای فراوانی دارد از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مصارف آبرسانی و گازرسانی
- سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع تجاری و صنعتی
- آب و فاضلاب
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع شیمیایی
- صنعت برق و الکترونیک
- سیستم های جمع‌آوری گرد و غبار
- استخراج دود و دیگر سموم محیطی
معایب لوله اسپیرال
این لوله ها با توجه به مزایایی که دارند دارای معایبی از جمله:
- بیضی شدن سطح مقطع هنگان ساخت
- امکان بروز عیوب و چروکیدگی بیشتر نسبت به لوله های درز جوش
یکی از شیوه های تولید لوله های فولادی روش اسپیرال است . لوله اسپیرال یکی از انواع لوله صنعتی است که از مواد اولیه پلی اتیلن ، فولادی ، الیاف کربنی مقاوم و مستربچ های مناسب تهیه می شود.به لوله های فولادی نورد گرم و مارپیچی گفته می شود که در اندازه های 8 تا 120 اینچ تولید شده است. در طی فرایند اسپیرال، نوار فولادی به شکلی نورد می شود که سمت آن با سمت مرکز لوله در یک زاویه باشد. برای استحکام در برابر فشار وارده به دیواره لوله، نوع جوش، اهمیت بسیار زیادی دارد. پس مهم ترین بخش تولید لوله های اسپیرال، جوش جداره لوله می باشد.
فرایند اسپیرال به این صورت است که ورق رول (کلافی) پس از باز شدن، با زاویه مشخص بر اساس قطر و ضخامت موردنظر، وارد دستگاه شده و شکل داده می شود. ورق پس از عبوراز غلتک ها با درزی حلزونی (اسپیرال) به شکل لوله در خواهد آمد. معمولا از جوش قوس الکتریکی زیر پودری برای جوشکاری درز این لوله ها استفاده می شود.
مزایای لوله اسپیرال
موارد زیر از جمله مزایایی است که باعث محبوبیت لوله اسپیرال شده است:
- تولید در طول دلخواه
- تولید لوله با قطر زیاد
- قابلیت شکل پذیری بالا
- افت فشار کمتر
- نشت هوای کمتر
- دارای استحکام و قدرت بالا
- راندمان انرژی بیشتر
- مقاومت در برابر شکست و ترک لوله
- هزینه نصب کمتر
- هزینه تولید کمتر
- زمان تولید کمتر
انواع لوله اسپیرال با توجه به کیفیت :
- لوله اسپرال واجد شرایط: لوله هایی که کیفیت آن ها با استانداردها و شرایط فنی مطابقت دارد.
- لوله اسپرال ترمیم شده: لوله های که کیفیت شان مطابق با استاندارد و شرایط فنی پذیرش نبوده اما قابل ترمیم هستند.
- لوله اسپیرال غیر قابل استفاده : لوله هایی که از نظر ظاهری و کیفیت جالب نیستند و حتی بعد از تعمیرات هم شرایط فنی مورد نظر را یافت نخواهند کرد.
شیوه های تولید لوله اسپیرال
لوله های اسپیرال به صورت تک مرحله ای یا دو مرحله ای ساخته می شوند. تفاوت عمده این دو روش نیز به تفاوت فرایند اتصال و تکمیل درز جوش ورق بر می گردد. در روش تک مرحله ای پس از برش دادن لوله نیاز به عملیات جوشکاری نیست و جوشکاری نهایی بر روی ماشین فرمینگ انجام می شود. ولی در روش دو مرحله ای، پس از برش لوله، عملیات جوشکاری نهایی کامل می شود.
لوله اسپیرال تک مرحله ای
دراین ابتدا ورق ها را آماده سازی می کنند سپس سر ورق ها را به یکدیگر جوش می دهند. برای جوشکاری درز اسپیرال، ابتدا درز داخلی و سپس درز بیرونی توسط دستگاه جوش زیرپودری جوش داده خواهد شد. پس از جوشکاری درز، لوله برش خورده و به مراحل بعدی خواهد رفت. سرعت تولید در این روش بر اساس سرعت جوشکاری زیرپودری تعیین می شود. سرعت جوشکاری زیر پودری در حدود ۱ الی ۲٫۵ متر بر دقیقه است، گاهی تا ۳ متر بر دقیقه هم می رسد. از آنجا که سرعت جوشکاری زیرپودری محدود است، سرعت تولید در این روش کند است.در اسپیرال تک مرحله ای پس از شکل دهی ورق و بر روی ماشین فرمینگ، ابتدا درز داخلی و سپس درز خارجی لوله با جوشکاری زیر پودری جوش داده می شود و در نهایت لوله در ابعاد مورد نظر برش داده می شود.
لوله اسپیرال دو مرحله ای
تفاوتی که این روش با روش قبل دارد این است که درز لوله توسط جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW) جوش داده می شود. در مراحل بعدی، درز از داخل و خارج به وسیله جوش زیرپودری جوش داده می شود. مزایای روش دو مرحله ای این است که اولا بین مرحله اول و جوشکاری نهایی فاصله وجود دارد هم چنین به دلیل شکل دهی سریع، راندمان تولید در این روش بالاتر است. سرعت این دستگاه با سیستم گاز محافظ گاز کربنیک در حدود ۱۲ متر بر دقیقه است.
به طور کلی از اسپیرال تک مرحله ای بیشتر برای ساخت لوله های انتقال آب و از اسپیرال دو مرحله ای بیشتر برای ساخت لوله های انتقال نفت و گاز استفاده می شود.
کاربرد لوله اسپیرال
لوله اسپیرال کاربردهای فراوانی دارد از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مصارف آبرسانی و گازرسانی
- سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع تجاری و صنعتی
- آب و فاضلاب
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع شیمیایی
- صنعت برق و الکترونیک
- سیستم های جمع‌آوری گرد و غبار
- استخراج دود و دیگر سموم محیطی
معایب لوله اسپیرال
این لوله ها با توجه به مزایایی که دارند دارای معایبی از جمله:
- بیضی شدن سطح مقطع هنگان ساخت
- امکان بروز عیوب و چروکیدگی بیشتر نسبت به لوله های درز جوش
دلایل روشن نشدن پکیج