لوله‌های اسپیرال یکی از انواع لوله‌های بسیار متنوع و پُرکاربرد محسوب می‌شوند که در صنایع گوناگون به کار می‌روند. این نوع لوله‌ها از جنس فولاد ساخته می‌شوند و شکل مارپیچی یا صاف دارند. به دلیل تنوع در ضخامت ورق‌های فولادی که در فرآیند تولید آنها به کار می‌رود، لوله‌های اسپیرال بر اساس نیازهای مختلف صنایع تولید می‌شوند.
با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد این نوع لوله‌ها، آنها به طور گسترده در صنایعی همچون صنایع گاز و نفت به کار می‌روند. علاوه بر مقاومت بالا در برابر فشار و حرارت، این لوله‌ها از سبکی و انعطاف پذیری برخوردارند که فرآیند نصب و استفاده از آنها را بسیار آسان می‌سازد.
در ادامه، به بررسی ویژگی‌ها، مشخصات فنی، روش‌های تولید و کاربردهای متنوع و دقیق‌تر لوله‌های اسپیرال خواهیم پرداخت.
لوله اسپیرال را بهتر بشناسیم
همانطور که پیشتر اشاره شد، این نوع لوله‌ی فولادی با روش مارپیچی از ورق‌های فولادی با ضخامت‌های گوناگون ساخته می‌شود. داخل این لوله دارای یک سطح صاف و یکدست است که این ویژگی باعث کاهش زیان ناشی از اصطکاک می‌شود و لوله را برای انتقال سیالات بهبود می‌بخشد. اما در مقابل، روی سطح بیرونی این لوله، یک درز جوش‌خورده قرار دارد که به لوله افزایش مقاومت می‌دهد. به عبارت دیگر، این درز جوش‌خورده باعث می‌شود که لوله به نسبت 5/2 برابر مقاوم‌تر از لوله‌های درزمستقیم یا جوشی باشد.
این پدیده جوش‌خوردگی یا همان درزهای مارپیچی روی سطح لوله‌های اسپیرال، به دلیل فرآیند تولید و نحوه‌ی اتصال قطعات، تأثیر مهمی بر مشخصه‌های مکانیکی و عملکرد نهایی این لوله‌ها دارد. این درزها علاوه بر ایجاد اتصال محکم بین بخش‌های مختلف لوله، باعث تقویت ساختار و افزایش استحکام لوله می‌شوند. به این ترتیب، لوله‌های اسپیرال از لحاظ مقاومت در برابر فشار به حداکثر توانایی خود مجهز می‌شوند و می‌توانند با اطمینان بالا در مقابل فشارهای مختلف عمل کنند.
مشخصات فنی لوله اسپیرال
این لوله‌های فولادی به دو روش اصلی تولید می‌شوند که هرکدام دارای جنس‌ها و ویژگی‌های مختلفی هستند:
اولاً، لوله‌های اسپیرال معمولاً از نورد گرم تولید می‌شوند و به شکل مارپیچ در جنس‌های گالوانیزه ساخته می‌شوند که به عنوان لوله‌های اسپیرال گالوانیزه شناخته می‌شوند. همچنین، در برخی موارد، این لوله‌ها از جنس آلومینیومی نیز ساخته می‌شوند.
ثانیاً، اگر لوله‌های اسپیرال از ورق فولاد تولید نشوند، از جنس‌های فایبرگلاس یا پلاستیک انعطاف‌پذیر و کامپوزیت ساخته می‌شوند. استفاده از این جنس‌ها به دلیل ویژگی‌های انعطاف‌پذیری و سبکی‌شان در برخی از کاربردها مورد توجه است.
گاهی هم امکان دارد که لوله‌های اسپیرال به صورت سفارشی و براساس درخواست‌ها و نیازهای خاص مشتریان تولید شوند. این لوله‌ها می‌توانند از جنس‌های متنوعی از جمله فولاد، برنج، مس، آلومینیوم و حتی فولاد ضد زنگ با روکش وینیل ساخته شوند. این امکانات سفارشی، به معنای ارائه یک پاسخ دقیق و منطبق با نیازهای خاص هر مشتری است که باعث می‌شود لوله‌ها با دقت و دقت بیشتری تولید شوند و عملکرد بهتری ارائه دهند.
لوله‌های اسپیرال، علاوه بر جنس مواد تشکیل‌دهنده، از لحاظ طول نیز دارای تنوع و قابلیت سفارشی‌سازی می‌باشند. این به معنای این است که می‌توان آنها را به اندازه و نیاز دقیق مشتریان ساخت. اما باید توجه داشت که طول ۲۰ فوت به عنوان رایج‌ترین مقدار طولی برای این لوله‌ها محسوب می‌شود. در ایران نیز، معمولاً از طول‌های ۶ تا ۱۲ متری استفاده می‌شود تا مشکلی در حمل و نقل به‌وجود نیاید و عملیات بهینه‌تری صورت گیرد. به‌طور کلی، اندازه‌بندی لوله‌های اسپیرال به گونه‌ای است که از سایزهای ۵ تا ۱۲۰ اینچ پوشش داده می‌شود، این موارد متنوع امکان استفاده از این لوله‌ها در گستره‌ی وسیعی از برنامه‌ها را فراهم می‌کند.
در صنعت، استفاده از استانداردهای مختلف برای تضمین کیفیت، سازگاری و عملکرد بهتر لوله‌ها بسیار اساسی است. به‌عنوان مثال، استاندارد AWWA-C200 که برای لوله‌های آب به‌کار می‌رود، از طریق تعیین مشخصات فنی و الزامات ساخت، اطمینان از کیفیت و عملکرد مطلوب این نوع لوله‌ها را فراهم می‌کند. همچنین، در صنایع نفت و گاز، استانداردهایی همچون API-5l، IPS-MPI190 و PLD III برای لوله‌های مورد نیاز به‌کار می‌روند. این استانداردها با تعیین مشخصات فنی، رویه‌های ساخت و مواد استفاده‌شده، به مشتریان اطمینان می‌دهند که لوله‌ها به‌طور کامل با نیازهای آنها سازگار هستند و به‌طور مطلوبی عمل می‌کنند. استفاده از این استانداردها در فرآیند تولید و استفاده، به‌طور قابل‌توجهی ایمنی و کیفیت بیشتری را برای لوله‌ها فراهم می‌کند و از احتمال وقوع مشکلات و خسارات ناشی از نقض استانداردها جلوگیری می‌کند.
این لوله‌ها برای پاسخگویی به نیازها و مشخصات مختلفی که در صنایع مختلف مطرح می‌شود، با اندازه‌ها و ضخامت‌های متنوعی تولید می‌شوند. برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حفظ کیفیت و عمر مفید، سطح داخلی و خارجی این لوله‌ها با استفاده از موادی مانند اپوکسی مایع، پلی اتیلن سه لایه، بیتوسیل و سایر ترکیبات مشابه پوشیده می‌شود. این اقدام باعث می‌شود که لوله‌ها در برابر عوامل خارجی مانند رطوبت، اکسیداسیون و تماس مستقیم با مواد شیمیایی محافظت شده و عمر مفید بیشتری داشته باشند.
پیشنهاد سایت : پلیت چیست؟ انواع پلیت + مقایسه
روش تولید لوله اسپیرال
فرایند تولید لوله‌های اسپیرال از مراحلی تشکیل شده است که با دقت و استفاده از فناوری‌های پیشرفته انجام می‌شود. در ابتدا، ورق فولادی با استفاده از غلطک صاف می‌شود و سپس لبه‌های آن از ضایعات پاک‌سازی می‌گردد تا کیفیت بالایی برای تولید فراهم شود. در مرحله بعدی، لوله‌های اسپیرال به دو روش متفاوت تولید می‌شوند.
تک مرحله‌ای
این روش تولید لوله‌های اسپیرال یک سری از مراحل دقیق و مرتبط را شامل می‌شود که با هدف بهبود کیفیت و افزایش دقت در تولید این لوله‌ها اجرا می‌شود. در مرحله اول، قسمت ابتدایی ورق‌های فولادی به‌طور دقیق به هم جوش داده می‌شود و سپس لبه‌های آن صاف شده تا از هرگونه ناهمواری یا برآمدگی غیرمطلوب جلوگیری شود. در مرحله بعدی، لبه‌های ورق به شکل مناسبی خم می‌شوند تا از ایجاد برآمدگی‌های غیر قابل پرس جلوگیری شود. این روند باعث می‌شود که لوله‌های اسپیرال با کیفیت بالا و ابعاد دقیق‌تری تولید شوند، که این امر به بهبود عملکرد و استفاده‌پذیری آنها نیز کمک می‌کند.
در فرآیند جوشکاری زیرپودری لوله‌های اسپیرال، ابتدا دستگاه جوش زیرپودری به ترتیب لبه‌های داخلی و خارجی ورق را جوش می‌دهد. این عمل به منظور ایجاد اتصال محکم و همگن بین قطعات و افزایش استحکام و پایداری لوله مورد نیاز است. پس از جوش دادن، لوله به مرحله برش می‌رود تا ابعاد و اندازه‌های نهایی به‌دست آید.
یکی از موارد قابل توجه در این روش تولید، کند بودن فرآیند جوشکاری زیرپودری است. این محدودیت سرعت جوشکاری به دلیل نیاز به دقت بالا و کنترل دقیق در ایجاد اتصالات جوش مطلوب، به ویژه در مواردی که کیفیت نهایی محصول از اهمیت بالایی برخوردار است، امری بسیار حیاتی است.
دو مرحله‌ای
این روش تولید همواره در دنیای صنعت برای تولید لوله‌های اسپیرال بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این روش، با روش تک‌مرحله‌ای اشتراک‌هایی دارد، اما تفاوت‌های مهمی نیز با آن دارد. در این روش، شکل‌دهی ورق با استفاده از فرآیند GMAW انجام می‌شود که به این معناست که در مرحله‌ی جوشکاری، درز از داخل و خارج به وسیله‌ی چند دستگاه جوش زیرپودری ایجاد می‌شود. این تغییرات و تفاوت‌ها باعث افزایش راندمان تولید و افزایش سرعت عملیات این روش شده است. به طوری‌که سرعت این روش، چهار برابر سرعت روش تک‌مرحله‌ای می‌باشد. این امر باعث بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود که از مزایای قابل توجه این روش است.
مزایای لوله اسپیرال
لوله‌ی اسپیرال با ویژگی‌ها و مزایای منحصربه‌فردی از جمله موارد زیر برخوردار است که با دقت بررسی می‌شوند:
1. عدم محدودیت در طول لوله: این نوع لوله امکان تولید بلندی‌های مختلف را بدون هیچگونه محدودیتی فراهم می‌کند، که این امر برای پروژه‌های مختلف بسیار حیاتی است.
2. استحکام و مقاومت بالا: به دلیل ساختار خاص و مارپیچی خود، لوله‌های اسپیرال دارای استحکام و مقاومت بسیار بالایی می‌باشند که این ویژگی آنها را به انتخاب مناسبی برای برخورد با فشارها و شرایط سخت صنعتی تبدیل کرده است.
3. کمترین نیاز به فلنج: طراحی و شکل مارپیچی لوله‌های اسپیرال باعث شده است که نیاز به تعداد کمتری از فلنج‌ها برای اتصالات لازم باشد که در نتیجه، هزینه‌های اجرایی کاهش می‌یابد.
4. تنوع در جنس مواد: این لوله‌ها در جنس‌های متنوعی تولید می‌شوند که شامل فولاد، آلومینیوم، استیل، و… می‌شود، این امر به اپراتورها و مهندسان اجازه می‌دهد تا برای هر نوع پروژه از جنس مناسبی انتخاب کنند.
5. اندازه‌گیری آسان جریان هوا: باتوجه به ساختار مارپیچی، اندازه‌گیری جریان هوا در این لوله‌ها بسیار ساده‌تر انجام می‌شود که این امر برای کاربردهایی همچون صنایع هوافضا و تهویه‌مطبوع بسیار اهمیت دارد.
6. تصفیه آسان‌تر: به دلیل ساختار خاص مارپیچی، تصفیه لوله‌های اسپیرال آسان‌تر انجام می‌شود که این امر موجب کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات می‌شود.
7. کاهش نشت هوا: به علت ساختار محکم و استحکام بالای لوله‌های اسپیرال، نشت هوا در این لوله‌ها به حداقل ممکن می‌رسد که این امر به بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌هایی مانند تهویه‌مطبوع و انتقال مواد کمک می‌کند.
8. مقاومت بالا در برابر شکست و ترک: این لوله‌ها با توجه به استحکام و مقاومت بالای خود، در مقابل شکست و ترک‌ها مقاومت بسیار خوبی ارائه می‌دهند.
9. هزینه تولید پایین‌تر:
در مقایسه با لوله‌های درزجوش، هزینه تولید لوله‌های اسپیرال به دلیل روش تولید بهینه و استفاده از مواد اولیه با قیمت مناسب، بسیار پایین‌تر است که این امر به کاهش هزینه‌های پروژه‌های صنعتی کمک می‌کند.
10. تولید با قطر بزرگ: این لوله‌ها به طور معمول در اندازه‌های بزرگ تا 120 اینچ تولید می‌شوند که این امر به منظور استفاده در پروژه‌هایی با نیاز به حجم بالا بسیار مهم است.
11. شکل‌پذیری بالا: به دلیل ساختار مارپیچی و فلکسیبلیت بالای لوله‌های اسپیرال، آنها دارای شکل‌پذیری بسیار بالایی هستند که این ویژگی موجب می‌شود که به راحتی در انواع نیازهای صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار گیرند.
معایب لوله‌های اسپیرال
در روند تولید این نوع لوله‌ها، سطح مقطع آن به شکل بیضی به وجود می‌آید. در مقایسه با سایر انواع لوله‌های درزجوش، امکان ایجاد چروکیدگی بیشتری در سطح آن وجود دارد.
کاربرد لوله اسپیرال
لوله‌های اسپیرال، به گونه‌ای گسترده در صنایع مختلف به کار می‌روند. این لوله‌ها به صورت گسترده در کارخانه‌های مختلف در سرتاسر کشور تولید می‌شوند و محصولات متنوعی را به بازار عرضه می‌کنند. ویژگی‌های بارزی که این لوله‌ها را از سایر انواع متمایز می‌کند، شامل یکنواختی ابعاد، انعطاف‌پذیری فرآیند تولید، خواص مکانیکی خاص و مسائل اقتصادی است. به دلیل این ویژگی‌ها، لوله‌های اسپیرال به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز به کار می‌روند.
ضرورت بررسی دقیق و جامع کاربردهای لوله‌های اسپیرال در صنایع گوناگون بدون شک موجب جلوگیری از بروز مشکلات و اشکالات خواهد شد. این لوله‌ها، به‌ویژه در صنعت نفت و گاز، با لوله‌های درزجوش مستقیم رقابت حیاتی دارند. با افزایش کیفیت تولیدات این نوع لوله‌ها در سال‌های اخیر، استفاده از آنها به طور قابل توجهی افزایش یافته و روند رشد و گسترش آنها به طور قابل ملاحظه‌ای در سطح جهانی دنبال شده است.
این لوله‌ها با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود دارای کاربردهای بسیار متنوعی هستند. از جمله این کاربردها می‌توان به استفاده در سیستم‌های بادگیری، دفع گرد و غبار، و تخلیه مونوکسید کربن اشاره کرد. به دلیل ویژگی‌های مناسبی که این لوله‌ها دارند، می‌توان آنها را در سیستم‌های شتاب بالا و تهویه هوای فشار بالا نیز به کار برد. علاوه بر این، این لوله‌ها در صنایع شیمیایی، لایه‌روبی، ساخت پل، سازه‌های فلزی، صنایع گرمایشی و بسیاری موارد دیگر نیز به کار می‌روند.
استفاده از این لوله‌ها به عنوان یک جزء بسیار اساسی و حیاتی در سیستم‌های گرمایشی و تهویه هوا در انواع مکان‌ها و ساختمان‌ها رواج دارد. این محصولات از مراکز عمومی گرفته تا درمانگاه‌ها و بیمارستان‌ها، از اجتماعات و مکان‌های تفریحی تا ساختمان‌های اداری و انبارها، بطور گسترده‌ای برای ایجاد شرایط آسایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این لوله‌ها به دلیل خواص مکانیکی بسیار بالا و داشتن فضای داخلی مسطح، توانایی بهتری در انتقال جریان سیالات را ارائه می‌دهند. وجود شیارهای جوش‌خورده‌ای روی سطح مارپیچی این لوله‌ها باعث می‌شود که از جمله مقاوم‌ترین و با استحکام زیادی در برابر ترک و شکست لوله باشند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که این لوله‌ها برای استفاده در سیستم‌های شتاب بالا و تهویه‌ی هوای فشار بالا مناسب باشند. به علاوه، این لوله‌ها به عنوان یکی از ابزارهای اصلی در سیستم‌های بادگیری، دفع گرد و غبار، و تخلیه‌ی مونوکسید کربن استفاده می‌شوند. در ضمن، در صنایع گوناگونی از جمله صنعت نفت و گاز (از جمله برق، شیمیایی، انرژی حرارتی، آب و فاضلاب) و همچنین در ساخت پل و سازه‌های فلزی نیز به کار می‌روند.
کارخانه های تولید کننده لوله های اسپیرال
این کارخانه‌ها نه تنها به عنوان بخش‌های حیاتی از زیرساخت‌های صنعتی کشور شناخته می‌شوند، بلکه نقش بسیار اساسی و حیاتی در تولید لوله‌های فولادی اسپیرال دارند. این واحدهای تولیدی عبارتند از:
1. کارخانه لوله‌های اسپیرال اصفهان
2. کارخانه لوله‌های اسپیرال صفا
3. کارخانه لوله‌های اسپیرال کالوپ
4. کارخانه‌ی لوله‌سازی سلفچگان
5. شرکت ایران اسپیرال
6. کارخانه لوله‌سازی آریا نورد خلیج فارس
7. کارخانه لوله‌سازی خلیج فارس
این واحدهای تولیدی با تکیه بر توانمندی‌ها و منابع داخلی کشور، به تولید محصولات با کیفیت و استاندارد جهانی می‌پردازند و نقش بسیار مهمی در توسعه صنعت فولاد و اقتصاد کشور ایفا می‌کنند.
در این مقاله، با مفهوم و انواع لوله‌ی اسپیرال آشنا شده و به این نتیجه رسیدیم که این نوع لوله فولادی، با ویژگی‌های منحصربه‌فرد و خواص مکانیکی قابل توجه، از کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف بهره‌مند است. این لوله به دلیل پُرمصرف‌ترین لوله‌های صنعتی محسوب می‌شود و ابعاد و اندازه‌های گوناگونی دارد که بسته به نیاز و کاربرد مورد استفاده، تعیین می‌گردد. همچنین، با توجه به خصوصیات خاص خود، این لوله از قابلیت ارائه قیمتی به‌صرفه‌تر نسبت به سایر لوله‌های صنعتی برخوردار است.
پیشنهاد سایت : همه چیز را درباره انواع کوره در تولید آهن آلات بدانید!
