پایپ چیست و چه کاربردی دارد؟ بررسی تفاوت آن با tube

پایپ یکی از مهم‌ ترین اجزای صنعتی است که در انتقال آب، نفت، گاز و سایر سیالات نقش مهمی دارد. این مقاطع استوانه‌ ای که در فارسی به آنها لوله نیز می‌ گویند، در همه جا از لوله کشی منازل تا خطوط انتقال نفت خام دیده می‌ شوند. اگرچه لوله‌ های فلزی سنتی همچنان کاربرد دارند، اما امروزه استفاده از لوله پلی اتیلن به دلیل مزایایی مانند سبکی و مقاومت در برابر خوردگی در بسیاری از پروژه‌ های انتقال fluid رو به افزایش است. در ادامه با انواع پایپ، کاربردها و تفاوت آن با تیوب آشنا شده و نکات مهم انتخاب پایپ مناسب را بررسی می‌کنیم.

پایپ چیست و چه کاربردی دارد؟

بسیاری از افراد در برخورد با اصطلاحات صنعتی ممکن است با این سؤال مواجه شوند که پایپ چیست و چه تفاوتی با سایر لوله‌ ها دارد. پایپ در واقع لوله‌ ای استوانه‌ ای و توخالی با مقطع دایره‌ ای است که برای انتقال سیالات مختلف مانند آب، نفت، گاز، فاضلاب و مواد شیمیایی استفاده می‌ شود. این محصول در طول‌های استاندارد ۶ و ۱۲ متری تولید شده و بسته به کاربرد در سایزها و ضخامت‌ های متفاوتی عرضه می‌ گردد.

در زبان فارسی معمولاً بین pipe و tube تفاوت چندانی قائل نمی‌ شوند و هر دو را لوله می‌ نامند، اما این دو از نظر ساختار، کاربرد و استانداردها تفاوت‌ های بارزی دارند. اگر بخواهیم به زبان ساده توضیح دهیم که pipe چیست، باید بگوییم لوله‌ ای است که عمدتاً برای انتقال سیالات در مسیرهای طولانی طراحی شده و مقاومت بالایی در برابر فشار داخلی و خارجی، فرسایش و خوردگی دارد. به کمک سیستم NPS یا DN (قطر اسمی) اندازه پایپ مشخص می‌ شود.

تفاوت بین پایپ و تیوب چیست؟

اگرچه در نگاه اول پایپ و تیوب شباهت های زیادی به یکدیگر دارند، اما تفاوت های زیادی میان آنها وجود دارد. مهم ترین تفاوت در نحوه اندازه گیری آن ها است؛ پایپ با سایز اسمی NPS) در سیستم اینچی و DN در سیستم متریک) شناخته می شود، در حالی که تیوب با قطر خارجی واقعی آن مشخص می شود.

برای مثال، یک پایپ 2 اینچی در واقع قطر خارجی 2.375 اینچ دارد، اما یک تیوب 2 اینچی دقیقاً 2 اینچ قطر خارجی دارد.

برای درک بهتر اینکه pipe چیست و چه تفاوتی با تیوب دارد، باید به شکل ظاهری آنها هم توجه کرد. از این نظر، پایپ همیشه مقطع دایره ای دارد، ولی تیوب می تواند دایره ای، مربعی، مستطیلی یا بیضی باشد. پایپ ها عمدتاً برای انتقال سیالات در مسافت های طولانی استفاده می شوند، اما تیوب ها بیشتر در سیستم های بسته مانند مبدل های حرارتی کاربرد دارند.

 پایپ و تیوب از نظر فرآیند تولید نیز متفاوت هستند؛ پایپ ها به دو صورت درزدار و بدون درز ساخته می شوند، در حالی که تیوب ها معمولاً بدون درز بوده و دقت ابعادی بیشتری دارند.

انواع پایپ کدامند؟

وقتی از نظر کاربردی به این پرسش که پایپ چیست نگاه می‌ کنیم، باید به انواع مختلف آن نیز اشاره کنیم. پایپ ها را می توان بر اساس جنس مواد سازنده شان به چندین گروه تقسیم کرد. هر نوع پایپ با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اش، برای کاربردهای خاصی مناسب است. شناخت این تفاوت ها در انتخاب پایپ مناسب برای هر کاربرد، نقش تعیین کننده ای داشته و می تواند از بروز مشکلات احتمالی در آینده جلوگیری کند.

پایپ ها در یک دسته بندی کلی به سه گروه اصلی فلزی، پلاستیکی و کامپوزیتی تقسیم می شوند. هر کدام از این دسته ها نیز زیرشاخه هایی دارند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت. انتخاب میان این انواع، به عواملی همچون فشار کاری سیستم، نوع سیال انتقالی، شرایط محیطی، هزینه و عمر مفید مورد انتظار بستگی دارد.

پایپ فلزی (فولادی، مسی، چدنی، آلومینیومی)

پایپ های فلزی از قدیمی ترین و پرکاربردترین انواع پایپ هستند. اگر از متخصصان بپرسید پایپ چیست، احتمالاً اول از همه به این نوع اشاره می‌ کنند. پایپ فولادی در صدر این گروه قرار داشته و به دلیل استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر فشار و دما، در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد گسترده ای دارد. این پایپ ها به دو نوع درزدار (که از خم کردن ورق فولادی و جوشکاری لبه ها ساخته می شوند) و بدون درز یا مانیسمان (که از سوراخ کردن شمش های فولادی تولید می شوند) تقسیم می شوند.

پایپ های مسی به دلیل هدایت حرارتی عالی و مقاومت در برابر خوردگی، در سیستم های تهویه مطبوع و آبرسانی ساختمان ها محبوبیت دارند. پایپ های چدنی نیز به دلیل دوام بالا در سیستم های فاضلاب شهری استفاده می شوند.

پایپ های آلومینیومی سبک تر از سایر انواع فلزی هستند و در مواردی مانند صنایع هوافضا که وزن دارای اهمیت است، کاربرد دارند. هر یک از انواع پایپ فلزی با توجه به خصوصیات شان، جایگاه خاصی در صنعت پیدا کرده اند.

پایپ پلاستیکی (PVC، پلی اتیلن، پلی پروپیلن)

در سال‌ های اخیر پایپ‌ های پلاستیکی به دلیل سبکی، مقاومت در برابر خوردگی، نصب آسان و قیمت پایین طرفداران زیادی پیدا کرده‌ اند. وقتی صحبت از این می‌ شود که پایپ چیست، نمی‌ توان نقش رو به رشد انواع پلاستیکی آن را نادیده گرفت.

پایپ PVC (پلی وینیل کلراید) یکی از رایج‌ ترین انواع پایپ‌ های پلاستیکی است که در سیستم‌ های آبرسانی و فاضلاب خانگی استفاده می‌ شود. این نوع پایپ سبک و ارزان بوده و نصب راحتی دارد. همچنین در برابر بیشتر مواد شیمیایی مقاوم است، اما تحمل دمای بالا را نداشته و نباید در دماهای بیش از ۶۰ درجه سانتیگراد استفاده شود.

پایپ‌ های پلی‌اتیلن (PE) انعطاف بیشتری نسبت به PVC داشته و برای انتقال آب، گاز و مواد شیمیایی استفاده می‌ شوند. کارشناسان در تشریح اینکه pipe چیست، به این نکته اشاره می‌ کنند که انواع پلی‌ اتیلنی آن در برابر اشعه UV آسیب‌ پذیر هستند، بنابراین برای استفاده در فضای باز باید پوشش محافظ داشته باشند.

پایپ‌ های پلی‌ پروپیلن (PP) نیز مقاومت خوبی در برابر دما و مواد شیمیایی دارند و برای سیستم‌ های آب گرم و سرد ساختمانی مناسب هستند. پایپ‌ های پلاستیکی با وجود مزایای زیاد، محدودیت‌ هایی در تحمل فشار و دما نسبت به انواع فلزی دارند و در برخی کاربردهای صنعتی سنگین قابل استفاده نیستند.

پایپ کامپوزیتی

پایپ های کامپوزیتی ترکیبی از مواد مختلف هستند که خواص برتری نسبت به پایپ های تک جنسی دارند. پایپ GRP (پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه) از رزین پلیمری و الیاف شیشه ساخته شده و ترکیبی از مقاومت مکانیکی بالا و وزن سبک را ارائه می دهد. این پایپ ها در صنایع نفت و گاز، تصفیه آب و سیستم های خنک کننده نیروگاه ها استفاده می شوند.

پایپ FRP (پلاستیک تقویت شده با فیبر) نیز مشابه GRP است، با این تفاوت که می تواند از انواع مختلف فیبر مانند کربن یا آرامید ساخته شود. این پایپ ها مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی داشته و در محیط های اسیدی و قلیایی عملکرد خوبی از خود نشان می دهند. عمر طولانی و هزینه نگهداری پایین، از دیگر مزایای پایپ های کامپوزیتی است.

روش های تولید و ساخت پایپ

فرآیندهای تولید و ساخت پایپ به دلیل تنوع کاربری در صنایع مختلف، به روش های گوناگونی تقسیم می شوند که هر کدام ویژگی های منحصر به فردی دارند. برای درک بهتر این محصولات، ابتدا باید بدانیم پایپ چیه و چه تفاوتی با سایر لوله ها دارد. در واقع، پایپ لوله ای است که عمدتاً برای انتقال سیالات در فشارهای بالا کاربرد دارد و استانداردهای سخت گیرانه تری نسبت به لوله های معمولی دارد. انواع پایپ بر اساس روش تولید به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: بدون درز و درزدار. انتخاب بین این روش ها بستگی به فشار کاری، سیال عبوری و البته هزینه های پروژه دارد. در ادامه به بررسی دقیق این دو روش می پردازیم.

پایپ های بدون درز (Seamless)

پایپ های بدون درز یکی از باکیفیت ترین و مقاوم ترین انواع لوله در صنعت محسوب می شوند که هیچگونه درز جوش در طول بدنه آن ها وجود ندارد. تولید این لوله ها از طریق فرآیندی انجام می شود که در آن شمش فولادی گرم شده و به صورت استوانه ای توخالی درمی آید و سپس با نورد و کشش به اندازه و شکل پایپ نهایی می رسد. این روش باعث می شود که شکل پایپ کاملاً یکنواخت باشد و در برابر فشارهای بسیار بالا و دماهای متغیر مقاومت فوق العاده ای داشته باشد. اگرچه در بازار لوله های پلیمیری مانند لوله پلی اتیلن نیز محبوبیت زیادی دارند، اما پایپ های بدون درز فولادی همچنان بهترین گزینه برای خطوط انتقال نفت، گاز و سیالات خطرناک با فشار بالا هستند. به دلیل پیچیدگی فرآیند تولید، قیمت اتصالات لوله و خود پایپ در این نوع بالاتر است، اما ایمنی و طول عمر آن ها این هزینه را توجیه می کند.

پایپ های درزدار (Welded)

پایپ های درزدار روشی اقتصادی و پرکاربرد برای تولید لوله های با قطر بزرگ و طول های زیاد هستند که از خم کردن ورق های فولادی و جوش دادن لبه های آن ها به یکدیگر ساخته می شوند. در این روش، ورق مسطح به شکل لوله درآمده و لبه های آن با استفاده از جوشکاری الکتریکی یا ذوبی به هم متصل می شوند تا یک لوله پایپ مستحکم تشکیل شود. این لوله ها در دو نوع جوش مستقیم (Longitudinal) و مارپیچ (Spiral) تولید می شوند و برای انتقال آب، فاضلاب، گاز با فشار کمتر و ساخت سازه های دریایی کاربرد دارند. اگرچه پایپ های بدون درز استحکام بیشتری در فشار بالا دارند، اما پایپ های درزدار به دلیل سرعت تولید بالا و هزینه کمتر، بخش بزرگی از بازار را به خود اختصاص داده اند. همچنین، لوله پایپ درزدار به راحتی قابل تولید در سایزهای بسیار بزرگ است که این ویژگی آن ها را برای خطوط لوله کشی شهری و صنعتی ایده آل کرده است.

پایپ های فلزی چه مزایا و معایبی دارند؟

در بررسی اینکه پایپ چیست، مزایا و معایب انواع مختلف آن اهمیت زیادی دارد. پایپ های فلزی به دلیل استحکام بالا، همچنان جایگاه ویژه ای در صنعت دارند. مقاومت در برابر فشار و دمای بالا، طول عمر زیاد و قابلیت اطمینان، از مهم ترین مزایای این نوع پایپ ها محسوب می شوند.

پایپ فولادی می تواند فشارهای بسیار بالا را تحمل کرده و در دماهای بیش از 500 درجه سانتی گراد نیز کارایی خود را حفظ نماید. همچنین قابلیت جوشکاری و اتصال آسان، امکان استفاده از آن ها در شبکه های پیچیده را فراهم می کند.

پایپ های فلزی با وجود مزایای فراوان، معایبی نیز دارند. خوردگی و زنگ زدگی، اصلی ترین مشکل این پایپ ها است که می تواند عمر مفید آنها را کاهش دهد. وزن زیاد، هزینه بالای نصب و نیاز به تجهیزات خاص برای جا به جایی، از دیگر محدودیت های پایپ های فلزی است.

همچنین در محیط هایی با pH پایین یا بالا، خوردگی تسریع شده و نیاز به پوشش های محافظ دارند. علاوه بر این، هدایت الکتریکی آن ها می تواند در برخی کاربردها مشکل ساز باشد. در مجموع اگرچه قیمت لوله های فلزی نسبت به انواع پلاستیکی بالاتر است، اما دوام بیشتری دارند.

پایپ های پلاستیکی در چه مواردی استفاده می شوند؟

با توجه به گستردگی کاربرد پایپ‌های پلاستیکی، بخش مهمی از پاسخ به سؤال پایپ چیست، به کاربردهای این نوع اختصاص دارد. پایپ های پلاستیکی در شرایطی که مقاومت شیمیایی اهمیت دارد، عملکرد بهتری نسبت به انواع فلزی دارند.

این پایپ ها در برابر اسیدها، بازها و بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم بوده و دچار خوردگی نمی شوند. به همین دلیل است که در صنایع شیمیایی، کشاورزی و سیستم های فاضلاب کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. همچنین به دلیل وزن سبک و نصب آسان، هزینه های اجرایی پروژه ها را کاهش می دهند.

در سیستم های آبرسانی خانگی، پایپ های پلی اتیلن و PVC بسیار رایج هستند. این پایپ ها عاری از هرگونه زنگ زدگی بوده و آب را بدون تغییر رنگ و طعم منتقل می کنند. در شبکه های آبیاری کشاورزی نیز به دلیل انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر اشعه UV، از پایپ های پلاستیکی استفاده می شود. در مرکزآهن می توانید انواع پایپ های پلاستیکی مناسب برای کاربردهای مختلف را پیدا کنید.

استانداردها و مشخصات فنی پایپ ها

استانداردها و مشخصات فنی بخش مهمی از تعریف اینکه پایپ چیست را تشکیل می‌دهند. استانداردهای متعددی برای تولید و استفاده از پایپ ها وجود دارد که مهم ترین آنها استانداردهای ASME، API، ASTM و ISO هستند. این استانداردها مشخصات فنی مانند ابعاد، تلرانس ها، روش های آزمون و شرایط کاربری را تعیین می کنند.

یکی از پارامترهای مهم در پایپ های فلزی، رده یا اسکجول است که نشان دهنده ضخامت دیواره پایپ بوده و با اعدادی مانند 10، 40، 80 و 160 نمایش داده می شود.

سایز اسمی لوله یا NPS نیز شاخص مهم دیگری است که در انتخاب پایپ باید به آن توجه کرد. نکته مهم این است که در سایزهای کمتر از 14 اینچ، NPS با قطر خارجی واقعی پایپ متفاوت است.

برای مثال، پایپ با NPS 2، قطر خارجی 2.375 اینچ دارد. در پایپ های پلاستیکی نیز استانداردهای خاصی مانند نسبت ابعادی استاندارد (SDR) وجود دارد که نسبت قطر خارجی به ضخامت دیواره را نشان داده و در تعیین فشار کاری پایپ نقش دارد.

کاربردهای پایپ در صنایع مختلف

بیایید ببینیم کاربردهای pipe چیست. صنعت نفت و گاز یکی از بزرگترین مصرف کنندگان پایپ است. خطوط لوله انتقال نفت خام و گاز طبیعی، هزاران کیلومتر طول داشته و از پایپ های فولادی با کیفیت بالا ساخته می شوند.

 این پایپ ها باید در برابر فشار بالا، دماهای متغیر و شرایط محیطی متنوع مقاوم باشند. در صنایع پتروشیمی نیز پایپ های خاصی برای انتقال مواد شیمیایی خورنده استفاده می شود که عمدتاً از جنس استیل ضد زنگ یا آلیاژهای خاص هستند.

در صنعت ساختمان، پایپ های متنوعی برای سیستم های آبرسانی، گرمایش، تهویه مطبوع و فاضلاب به کار می روند. امروزه پایپ های پلاستیکی مانند PEX و CPVC در تأسیسات ساختمانی محبوبیت زیادی دارند. در صنایع غذایی و دارویی، پایپ های استیل ضد زنگ با کیفیت بهداشتی بالا استفاده می شوند تا از آلودگی محصولات جلوگیری شود. صنعت کشاورزی نیز با استفاده از پایپ های پلی اتیلن و PVC، سیستم های آبیاری کارآمدی را ایجاد کرده است.

مزایا و معایب انواع پایپ

در ادامه قصد داریم بررسی کنیم که مزایا و معایب انواع pipe چیست. هر نوع پایپ با توجه به جنس و ساختارش، مزایا و معایب خاصی دارد. پایپ های فولادی بدون درز یا مانیسمان استحکام بالایی دارند، اما گران تر از انواع درزدار هستند.

 پایپ های استیل ضد زنگ مقاومت عالی در برابر خوردگی دارند، ولی هزینه آنها بسیار بالا است. پایپ های مسی هدایت حرارتی خوبی دارند، اما در مقابل آب های اسیدی آسیب پذیر هستند. پایپ های چدنی دوام بالایی دارند، اما سنگین و شکننده هستند.

در میان پایپ های پلاستیکی، PVC ارزان و در دسترس تر است، اما تحمل دمایی پایینی دارد. پایپ های HDPE  مقاومت خوبی در برابر ضربه دارند، اما در دماهای بالا نرم می شوند. پایپ های کامپوزیتی GRP مقاومت شیمیایی بالایی دارند، اما نصب آن ها نیازمند مهارت خاصی است. انتخاب نوع پایپ مناسب، به شرایط کاربری، بودجه و الزامات فنی پروژه بستگی دارد. در هر صورت، بررسی دقیق نیازها و شرایط محیطی، پیش از انتخاب نوع پایپ، لازم است.

نکات مهم در انتخاب و خرید پایپ مناسب

پس از شناخت اینکه پایپ چیست، انتخاب و خرید پایپ مناسب نیازمند توجه به چندین عامل کلیدی است. نخست باید نوع سیال انتقالی و خصوصیات شیمیایی آن را در نظر بگیرید. برخی سیالات خورنده نیاز به پایپ های مقاوم در برابر خوردگی دارند. دوم، شرایط عملیاتی مانند فشار و دما را بررسی کنید.

 هر نوع پایپ محدوده فشار و دمای مشخصی دارد که فراتر از آن، عملکرد مناسبی نخواهد داشت. سوم، به شرایط محیطی نصب توجه کنید. برای مثال، پایپ های مدفون در خاک نیاز به پوشش محافظ دارند.

عامل چهارم، عمر مورد انتظار سیستم است. برخی پروژه ها نیاز به پایپ هایی با طول عمر بیش از 50 سال دارند. پنجم، به بودجه و هزینه های نصب و نگهداری توجه کنید.

در برخی موارد، هزینه اولیه پایین تر ممکن است در بلند مدت به دلیل هزینه های نگهداری بالا، مقرون به صرفه نباشد. ششم، از فروشندگان معتبر خرید کنید تا از کیفیت و اصالت محصول اطمینان حاصل نمایید. و در آخر به استانداردها و گواهینامه های محصول که نشان دهنده کیفیت و مطابقت با الزامات فنی است توجه کنید.

سوالات متداول