لوله ها، مخصوصا لوله های فولادی کاربرد خیلی زیادی در صنایع امروزی ما دارند. از این مقاطع برای انتقال سیالات و مایعات به قسمت های مختلف استفاده می شود که از آب تا نفت و گاز را در بر می گیرد. در برخی موارد و در برخی صنایع نیاز به انتقال سیالات داغ وجود دارد، اما همه لوله ها قادر به تحمل حرارت بالا نیستند و اگر در حین انتقال این سیالات لوله بشکند خسارات جانی و مالی فراوانی به دنبال خواهد داشت. برای حل مشکل انتقال سیالات و با انجام آزمایشات گوناگون نوعی لوله اختراع شد که قابلیت تحمل حرارت و فشار بالا را دارد که به آن لوله آتشخوار گفته می شود. این لوله در صنایع و دنیای امروز ما جایگاه ویژه ای پیدا کرده و با استانداردها، سایز، ضخامت، قطر و انواع مختلفی تولید می شود. ولی اینکه دقیقا لوله آتشخوار چیست و چه کاربردها و ویژگی هایی دارد موضوعی است که قصد بررسی آن را در ادامه داریم.
لوله های آتشخوار نوعی لوله صنعتی با آلیاژ خاص هستند که جنس آنها قابلیت تحمل فشار و حرارت خیلی بالا را دارد، بنابراین برای انتقال مایعات با حرارت بالا و گازهای پر فشار مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که می دانید برای تبدیل آهن به فولاد آن را با عناصر و آلیاژهای مختلفی ترکیب می کنند. ترکیب آهن با فلزات با حساسیت خیلی بالایی انجام می شود، چرا که کم و زیاد شدن آنها با آهن حتی به میزان کم ویژگی های شیمیایی فولاد و خواص آن را به طور کل تغییر می دهد.
برای تولید لوله های آتشخوار از ترکیب فلز کربن به مقدار خیلی کم حدود 17/0 تا 2/0 درصد استفاده می شود. فلز کربن باعث ایجاد سختی و مقاومت لوله خواهد شد که با اضافه کردن فلزی دیگری به نام منگنز، لوله آتشخوار را به حرارت بالا مقاوم می کنند. در واقع می توان گفت که لوله آتشخوار را از جنس فولاد نرم تولید می کنند. فولاد نرم فولادی است که از درصد خیلی کمی کربن ساخته می شود و سختی خیلی زیادی ندارد اما انعطاف پذیری و جوش پذیری بالایی دارد.
لوله آتشخوار باید بتواند دمای تا ۳۴۰ درجه سانتیگراد را تحمل کند. فشار مایع درون لوله های آتشخوار با قطر ۶۴ میلیمتر به بالا حدود ۳۲ اتمسفر و برای لوله های با قطر کمتر در حدود ۸۰ اتمسفر است. اگر هم یک لوله آتشخوار به جوشکاری نیاز پیدا کند، باید به مدت ۱۵ دقیقه و با دمای ۵۲۰ تا ۶۰۰ درجه عملیات جوشکاری روی آن اجرا شود تا احتمال هر گونه نشتی و درز از بین برود.
لوله آتشخوار دامنه کاربری خیلی بالایی دارد و به همین جهت با استانداردهای مختلفی که هر کدام نیز ویژگی خاصی دارد تولید می شود. انواع استاندارد این مقاطع را در ادامه بررسی می کنیم.همچنین میتوانید برای مشاهده قیمت لوله فولادی از همین لینک اقدام کنید.
یک لوله آتشخوار خوب می بایست تمام ملاک های مناسب برای استفاده در دستگاه ها و صنایع مختلف را داشته باشد تا منجر به خسارت نشود.
یکی از ویژگی های یک لوله آتشخوار مناسب بدون درز و شکاف بودن آن است. لوله ها در محل اتصال باید به درستی جوشکاری شده باشند تا نشتی ندهند. استفاده از انواع جوش های شیاری در اینجا برای اتصال سر به سر لوله ها بهترین نوع است. قبل از به کارگیری لوله ها باید چندین مرتبه از نظر ایمنی کنترل کیفیت شوند تا هر گونه احتمال نشتی از بین برود.
همان طور که قبلا گفته شد این مقاطع در ضخامت مختلف تولید می شوند و هر کدام برای عبور میزان به خصوصی مایعات گرم در نظر گرفته می شود. از ویژگی های یک لوله آتشخوار خوب همین است که میزان تحمل فشار و حرارت با میزان ضخامت در یک راستا باشد. حرارت زیاد برای لوله های با ضخامت کم نباید در نظر گرفته شود.
با کیفیت بودن یکی از ویژگی های دیگر لوله های استاندارد و خوب است. نحوه ساخت، انجام تست های کنترل کیفیت و جوشکاری مناسب بر کیفیت محصول تاثیر زیادی می گذارد. هیچ گاه نباید از لوله های بی کیفیت و ارزان برای ساخت دستگاه های فرآیندی استفاده کرد.
این دو عنصر، عناصر اصلی ساخت لوله آتشخوار هستند که باید با دقت زیاد با آهن ترکیب شوند. ترکیب ناصحیح آنها منجر به تولید لوله های بی کیفیت می شود که احتمال شکستن آنها به هنگام استفاده خیلی زیاد است.
از مهمترین ویژگی های یک لوله آتشخوار این است که باید ضد زنگ باشد. به دلیل عبور مایعات داغ در این لوله ها احتمال زنگ زدگی آنها در طولانی مدت وجود دارد. پس می بایست با پوشش های چندگانه و آبکاری مناسب خاصیت ضد زنگ پیدا کنند. مهمترین قسمت های لوله که بیشتر در خطر زنگ زدگی قرار دارد محل اتصالات آن با لوله های دیگر است. در آن بخش ها به دلیل برشکاری و سنگ زنی، لوله ها نازک تر می شوند؛ بنابراین می بایست به آنها توجه ویژه ای شود.
این ویژگی نیز برای لوله های آتشخوار بسیار حائز اهمیت است، زیرا به دلیل جریان سیالات داغ می بایست این لوله ها توان انبساط و انقباض را در شرایط حرارت و پرفشاری داشته باشند تا جلوی ترکیدن آنها گرفته شود. گاهی نیز لازم است این لوله ها به زاویه های مختلف خم کاری شوند که در صورت غیر انعطاف پذیر بودن آن احتمال بریده شدن و خسارت به کل پروژه دور از انتظار نخواهد بود.
لوله های آتشخوار کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف که سروکارشان با گرما و حرارت بالا است دارند. نمونه ای از کاربردهای این نوع لوله را در ادامه بررسی می کنیم.
به طور کلی هرجا که نیاز به لوله های با تحمل فشار و حرارت بالا باشد، چه به طور همزمان و چه فقط حرارت یا فشار، از لوله های آتشخوار استفاده می شود. ولی عمده ترین کاربرد لوله آتشخوار در ساخت بویلرهای صنعتی یا همان دیگ های بخار و مبدل های حرارتی است.
لوله های آتشخوار را قبل از بهره برداری تحت تست ها و آزمون های مختلفی قرار می دهند تا از کیفیت و کارایی آنها اطمینان حاصل کنند.
لوله های آتشخوار با قطرهای مختلفی تولید می شوند و هر کدام برای کاربرد خاصی مورد استفاده قرار می گیرد. انواع سایزهای لوله آتشخوار به قرار زیر است: لوله های آتشخوار از سایز ۲۵ تا ۷۶ اینچ تولید می شوند و متداول ترین سایزهای آنها که در صنایع مختلف استفاده می شود عبارتند از: ۲۵.۴، ۳۱.۸، ۳۸، ۴۴.۵، ۵۰.۸، ۵۷، ۶۰.۳، ۶۳.۵، ۷۶.۱ اینچ است.
کلام آخر
لوله های آتشخوار اکنون جزء لاینفک صنایع و دستگاه های پردازش فرآیندی به شمار می روند. هر جا که بحث حرارت و فشار بالا در میان باشد استفاده از این لوله ها امری ضروری تلقی می گردد. به دلیل اینکه این لوله ها در محل های پر خطر و برای پروژه های صنعتی به خصوص دیگ بخار و صنایع پتروشیمی استفاده می شوند، می بایست تمام پروتکل های کنترل کیفیت برای لوله ها قبل از بارگذاری اعمال شود. هر گونه قصور و کم توجهی خسارات جبران ناپذیری به دنبال خواهد داشت.