دسترسی سریع به محتوای این مطلب
به طور کلی روش تولید لوله فولادی به دو دسته لوله بدون درز و درزدار تقسیم بندی می شوند. لوله فولادی بدون درز اصطلاحا به لوله مانسمان یا سیم لس (seam-less) معروف است. سطح لوله کاملا صاف است و هیچ نقطه جوشی روی آن دیده نمی شود. اما تولید لوله درزدار با جوشکاری انجام می شود. در ادامه این مقاله مرکزآهن قصد داریم به تفاوت های این دو نوع لوله بپردازیم. در مقاله ای تحت عنوان لوله مانیسمان چیست؟ به طور مفصل در خصوص این محصول و کاربردهای آن توضیح داده ایم. اکنون سعی داریم در خصوص تفاوت لوله درزدار و بدون درز صحبت کنیم.
در فرایند تولید لوله مانسمان بدون درز، جوشکاری ندارید! برای تولید از مقاطع فولادی مانند شمش استفاده نموده و پس از حرارت، کشش و سایر فرایندها به لوله فولادی بدون درز مانیسمان تبدیل میشود. اما در فرایند تولید لوله درزدار پس از برش ورق و شکلدهی آن از جوشکاری نیز استفاده میگردد. ماده اولیه لوله بدون درز مانیسمان نیز با لوله درزدار تفاوت دارد. به طور کلی کیفیت تولید و مواد اولیه در تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز مشهود بوده و قیمت لوله فولادی نیز در هر کدام متفاوت است.
تفاوت لوله بدون درز و درزدار در ویژگی ها بیشتر در ساختار، مقاومت، ظاهر و کیفیت سطحی آن ها دیده می شود. لوله مانیسمان بدون درز به دلیل حذف کامل خط جوش، ساختاری یکپارچه داشته و استحکام و تحمل فشار بالاتری ارائه می دهد، در حالی که وجود درز جوش در لوله های درزدار می تواند نقطه ضعف مکانیکی ایجاد کند. از نظر ظاهر نیز لوله های بدون درز مانیسمان سطحی یکنواخت تر و فاقد آثار جوشکاری دارند و کیفیت سطح داخلی آن ها بالاتر است. در مجموع، تفاوت لوله های درزدار و بدون درز نشان می دهد که نوع بدون درز برای کاربردهای حساس و تحت فشار، و نوع درزدار برای مصارف عمومی و کم فشار مناسب تر است؛ موضوعی که در کنار نوسانات قیمت آهن می تواند در تصمیم گیری پروژه ها تأثیرگذار باشد.
در جدول زیر به صورت خلاصه با تفاوت لوله درزدار و بدون درز، آشنا خواهید شد:
| ردیف | ویژگی | لوله بدون درز | لوله درزدار |
| 1 | ساختار | سطحی یکپارچه بدون درز | دارای درز در طول لوله |
| 2 | روش تولید | فرم دهی و حرارت شمش فولادی (Hot forming) | با جوشکاری ورق (Penetration welding، Non-penetration welding) |
| 3 | قطر و ضخامت | قابل تولید در ضخامت و قطرهای پایینتر | قابل تولید در ضخامت و قطرهای بالاتر |
| 4 | مقاومت | بیشتر | کمتر |
| 5 | کاربردها | خطوط انتقال گاز، نفت و … | صنعت ساختمان |
| 6 | هزینه زمان تولید | بالاتر از لوله درزدار | کمتر از لوله بدون درز |
| 7 | کیفیت سطح داخلی لوله | بسیار خوب | مناسب |
| 8 | کنترل کیفیت و تست | دقیق و پیچیده | آسانتر از لوله بدون درز |
| 9 | مدت زمان تولید | طولانی تر | کوتاه تر |
استحکام و تحمل فشار
لوله مانیسمان بدون درز به دلیل حذف کامل خط جوش، از یکنواختی ساختاری بالایی برخوردار است و همین موضوع استحکام و تحمل فشار آن را نسبت به لوله درزدار افزایش می دهد. در مقابل، وجود درز جوش در لوله درزدار و بدون درز نقطه ضعف مکانیکی ایجاد می کند که در فشارهای بالا می تواند عملکرد لوله را محدود کند. به همین دلیل تفاوت لوله بدون درز و درزدار از نظر مقاومت، در صنایع حساس مانند نفت، گاز و پتروشیمی بسیار اهمیت دارد. به طور کلی فرق لوله بدون درز و درزدار در این بخش کاملاً محسوس و تعیین کننده است.
وزن و ضخامت
لوله فولادی بدون درز مانیسمان معمولاً در ضخامت ها و قطرهای پایین تر تولید می شود و به دلیل تراکم متریال و نحوه ساخت، وزن آن در مقایسه با لوله های درزدار کمی بیشتر است. از طرف دیگر لوله درزدار به دلیل تولید از ورق فولادی و امکان کنترل ضخامت در فرآیند نورد و جوشکاری، قابلیت تولید در سایزهای بزرگ تر را فراهم می کند. این موضوع باعث می شود تفاوت لوله فولادی سیاه درزدار و بدون درز از نظر وزن و ضخامت در پروژه هایی که وزن نهایی اهمیت دارد، همچنین باید توجه داشت که قیمت لوله درزدار به دلیل روش تولید آسان تر، سرعت بالاتر ساخت و استفاده از ورق فولادی، معمولاً کمتر از لوله های بدون درز است و همین موضوع آن را برای پروژه های مقرون به صرفه و کم فشار مناسب تر می کند.
ظاهر و یکنواختی
در لوله های فولادی بدون درز مانیسمان سطح داخلی و خارجی کاملاً یکنواخت است و اثر هیچ درز یا جوشی روی آن مشاهده نمی شود؛ این ویژگی باعث افزایش کیفیت سطح و کاهش تنش های موضعی در ساختار لوله می گردد. در مقابل، لوله های درزدار هر چند با فناوری های جدید دارای کیفیت قابل قبول هستند، اما وجود خط جوش باعث تفاوت ظاهری و افت نسبی یکنواختی می شود. به همین دلیل مقایسه لوله درزدار و بدون درز از نظر ظاهر، به وضوح برتری لوله های بدون درز را نشان می دهد. این تفاوت به ویژه در صنایع حساس که دقت و یکنواختی اهمیت دارد، بسیار مهم است.
در کاربردهای صنعتی که فشار کاری بالا، حرارت متغیر و شرایط عملیاتی دشوار وجود دارد، استفاده از لوله مانیسمان فولادی (بدون درز) انتخابی کاملاً ایمن و استاندارد محسوب می شود. نبود خط جوش در این نوع لوله باعث می شود در برابر ترک خوردگی، ضربه و نوسانات ناگهانی فشار مقاومت بیشتری از خود نشان دهد؛ به همین دلیل در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، بویلرها، سیستم های هیدرولیک و خطوط انتقال حساس، معمولاً فرق لوله بدون درز و درزدار به عنوان معیار اصلی انتخاب در نظر گرفته می شود.
در مقابل، لوله درزدار به دلیل وزن کمتر، قیمت اقتصادی تر و سهولت تولید، بیشتر در پروژه های ساختمانی، انتقال آب، تأسیسات سبک، داربست سازی، تهویه و سیستم های کم فشار کاربرد دارد. هر چند کیفیت تولید لوله های درزدار در سال های اخیر ارتقا یافته است، اما همچنان تفاوت لوله درزدار و بدون درز در تحمل فشار و دوام طولانی مدت قابل چشم پوشی نیست؛ بنابراین انتخاب میان این دو کاملاً وابسته به نوع پروژه است.
در پروژه هایی که فشار کاری بالا، احتمال خوردگی، بارگذاری مکانیکی شدید یا حساسیت ایمنی وجود دارد، توجه به تفاوت لوله درزدار و مانیسمان اهمیت بیشتری پیدا می کند. در چنین شرایطی اغلب کارشناسان بهره برداری به استفاده از لوله بدون درز توصیه می کنند تا خطرات احتمالی به حداقل برسد. به طور کلی هر چه حساسیت، فشار و اهمیت ایمنی سیستم بیشتر باشد، انتخاب صحیح با توجه به تفاوت لوله درزدار و بدون درز ضروری تر خواهد بود؛ در نتیجه تمایل به استفاده از لوله های مانیسمان بدون درز نیز افزایش می یابد.
قیمت لوله های بدون درز مانیسمان به دلیل قیمت لوله بدون درز کیفیت بالاتر، استفاده از شمش فولادی و فرآیند تولید پیچیده تر، معمولاً بیشتر از لوله های درزدار است. در مقابل، هزینه تولید لوله سیاه درزدار به علت استفاده از ورق فولادی و سرعت بالاتر تولید، بسیار کمتر بوده و همین موضوع قیمت نهایی آن را اقتصادی تر می کند. با اینکه اختلاف قیمت در برخی سایزها زیاد است، اما نوع پروژه، فشار کاری و سطح ایمنی مورد نیاز تعیین می کند که این اختلاف ارزش دارد یا خیر. بنابراین مقایسه لوله درزدار و بدون درز از نظر قیمت، کاملاً به اولویت های فنی پروژه بستگی دارد.
فرق لوله درزدار و بدون درز در کیفیت: همان طور که ذکر شد کیفیت تولید این نوع لوله فولادی نسبت به نوع درزدار بالاتر بوده و به دلیل نداشتن درز جوش از استحکام بالاتری نسبت به سایر لوله ها برخوردار است. همچنین این محصول معمولا در قطرهای پایین به تولید می رسد؛ چرا که تولید لوله فولادی مانیسمان با قطر بالا، مشکلات خود را داشته و صرفه اقتصادی ندارد. اولین ایده برای تولید لوله فولادی بدون درز، روش اکستروژن بود که پیش از آن برای تولید لولههای سربی به کار میرفت و پس از آن بر روی فولاد تکرار شد. روش های اولیه تقریبا غیر عملی بودند اما امروزه چندین روش تولید لوله بدون درز که در زیر به آنها اشاره می شود از لحاظ نظری و تا حدودی عملی اثبات شدهاند. از جمله این روشها می توان به:
دسته آخر یعنی نورد لوله، خود شامل سه دسته اصلی نورد سوراخ کاری، نورد پیلگر و نورد اصلاحی در سال های اخیر کاربرد زیادی پیدا کرده است. از دلایل این موضوع می توان به کیفیت بالا و طولانی بودن لوله های تولیدی با این روش اشاره کرد.
انتخاب بین لوله مانیسمان یا بدون درز و لوله درزدار به شرایط پروژه، فشار کاری، بودجه و حساسیت فنی بستگی دارد. اگر پروژه در معرض فشار بالا، ضربه، حرارت یا نوسانات شدید قرار دارد، استفاده از لوله های بدون درز جوش بهترین گزینه است. اما در کاربردهای عمومی مانند ساخت و ساز، تهویه، انتقال آب و خطوط کم فشار، لوله درزدار و مانیسمان از نظر اقتصادی و فنی انتخاب مناسبی است. برای تصمیم دقیق تر، باید هم تفاوت لوله مانیسمان و درزدار و هم الزامات فنی پروژه را همزمان در نظر گرفت.
سوالات متداول
از استحکام بالایی برخوردار است و اغلب در قطرهای پایین به تولید می رسند.
در فرایند تولید این دسته محصولات از روش جوش استفاده نمی شود؛ جهت تولید از شمش استفاده نموده و پس از حرارت و کشش و سایر فرایندها به لوله تبدیل میشود.
روش تولید لوله درزدار به این صورت است که ابتدا ورق فولادی برش خورده و پس از نورد به شکل دایره در میآیند و در مرحله آخر، درز به وجود آمده را جوش می دهند.
بر مبنای نوع حرکت قطعه، همچنین نحوه حرکت و استقرار غلتک ها، فرایند نورد به صورت طولی، عرضی و مایل است.
زیرا لوله مانیسمان از شمش فولادی و با فرایندهای حرارتی و کششی پیچیده تولید می شود و هیچ خط جوشی ندارد؛ همین تکنولوژی پیشرفته، مواد اولیه سنگین تر و کنترل کیفی سخت تر باعث افزایش قیمت آن نسبت به لوله درزدار می شود.
برای فشارهای بالا، لوله بدون درز بهترین گزینه است؛ چون خط جوش ندارد و در برابر ترک، تنش و انفجار مقاوم تر است، در حالی که لوله درزدار یک نقطه ضعف طبیعی در محل جوش دارد.
بله، لوله درزدار در صورت داشتن استاندارد تولید، پوشش مناسب و کیفیت جوش مطلوب، برای انتقال آب شرب قابل استفاده است؛ اما معمولاً در فشارهای کم و متوسط توصیه می شود.
به طور معمول لوله مانیسمان به دلیل ساختار یکپارچه خود بسیار مقاوم است و بهسادگی ترک نمی خورد، اما در شرایطی مثل نصب نامناسب، فشار بیش از حد یا خوردگی شدید ممکن است دچار آسیب شود.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.