در مقاله زیر با سه مورد از لوله های مورد استفاده در صنایع نفت گاز و پتروشیمی آشنا می شویم: لوله های بدون درز، لوله های ERW یا جوشکاری مقاومت الکتریکی، LSAW.
لوله بدون درز لوله ای است که از طریق کشیده شدن و ایجاد سوراخ در وسط یک شمش فلزی ایجاد می شود و لوله های درزدار از طریق برش شمش و جوش دادن ورق به وجود می‌آیند.
برای تولید لوله های بدون درز بیلت های فلزی گرما داده میشوند و شکل داده می‌شود تا به صورت مقطعی لوله ای شکل در آیند و سپس با ایجاد حفره ای در داخل آنها به صورت لوله ای در می آید که هیچ گونه درز و جای جوشی روی آن وجود ندارد. کلمه بدون درز به معنی عدم وجود هیچ گونه درز و یا خط جوش است.
لوله‌های بدون درز مصارف مختلفی در صنایع نفت و گاز دارند:
رایج ترین لوله های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز به شرح زیر می باشد:
بعضی از مشخصه ها فقط در مورد لوله بدون درز بکار می رود مانند استاندارد ASTM A106 ولی تعدادی هم برای لوله بدون درز و هم درز دار استفاده میشوند. مانند: ASTM A53
لوله های کربن استیل (A53, A333, A106, API 5L) بزرگترین بازار مصرفی را دارند زیرا می توانند برای بیشتر مصارف با دمای بالا و پایین مورد استفاده قرار بگیرد.
مصرف اصلی لوله های استنلس استیل در صنایعی می باشد که دارای خورندگی بالا و یا دما و فشار خیلی زیاد می باشد.
لوله های بدون درز نباید با تیوب های بدون درز اشتباه گرفته شود بین این دو چند تفاوت وجود دارد. لوله به جسم استوانه یی شکلی که سیالات در درون آن جریان دارد گفته می شود در حالیکه تویوب به مقاطع استوانه ای گفته می شود که می تواند اشکال مختلفی مانند گرد، بیضی و مربع داشته باشد و می‌تواند مصارفی مانند سازه های ساختاری/ مکانیکی، سیستم های ابزار دقیقی و سازه های تحت فشار مانند بویلرها سوپر هیتر ها داشته باشد.
لوله های بدون درز به علت روش تولید پیچیده ای که دارند و همچنین محدود بودن تولیدکنندگان این نوع لوله معمولاً ۲۰ تا ۳۰ درصدگرانتر از لوله های درزدار می باشند. در مورد لوله ها با سایز ها و مشخصات خاص تر مانند لوله های ۲۰ اینچ به بالا ویا متریال خاص مانند A335 p91 از آنجایی که تولیدکنندگان و تامین بسیار محدود هستند قیمت آنها به نسبت بالاتر می باشد.
با توجه به این نکته نمی توان روش یکسانی برای قیمت گذاری تمام لوله های کربن استیل یا استنلس استیل با توجه به ضخامت و قطر داخلی آن ها داشت زیرا تمام موارد بالا برای تعیین قیمت لوله باید در نظر گرفته شود تا برآورد هزینه پروژه ها دچار مشکل نگردد. به غیر از موارد فوق تغییرات قیمت مخصوصا در مورد لوله های آلیاژی که دارای المان های شیمیایی مانند موبیدیوم، کرومیوم، مس، نیکل می باشند نیز باید در نظر گرفته شود.
استانداردهای ASME B36.10 & B36.19 در مورد ابعاد و وزن لوله‌های مورد استفاده در صنایع پتروشیمی می باشد.
استاندارد ASME B36.10 در مورد وزن و ابعاد تمام لوله های کربن استیل و آلیاژی از سایزهای 8/1 تا ۲۴ اینچ می باشد
استاندارد ASME B36.19 در مورد لوله های بدون درز استنلس استیل، دوبلکس و آلیاژی نیکل می باشد.
لوله های بدون درز با سایزهای استانداردی که بر اساس میزان تقریبی سیالی می باشد که درون آن ها جریان دارد و رده که همان ضخامت لوله می باشد مشخص می گردند.
لوله‌های ERW با استفاده از کویل تولید می گردند به این صورت که در ابتدا کویل ها باز میشوند، صاف میشوند، برش داده می شوند در نهایت به شکل لوله درآمد و لبه های آن ها از طریق جوش الکتریکی به هم وصل می شود. همچنین میتوانید مقاله لوله اسپیرال را نیز مطالعه کنید.
لوله‌های ERW در سایزهای 2/1 تا ۲۰ اینچ موجود می باشد. رایج ترین استاندارد لوله کربن استیل ASME A53 می باشد و رایج ترین استاندارد در لوله های استنلس استیل A312 میباشد.
در سال های اخیر با توجه به پیشرفت تکنولوژی در زمینه جوشکاری، لوله‌های ERW جایگزین مناسبی از نظر قیمت و عملکرد برای لوله‌های بدون درز شده‌اند. این تکنیک های جدید جوشکاری طی سال ها باعث از بین رفتن برتری لوله های بدون درز نسبت به لوله های ERW شده است و امکان جایگزینی لوله های بدون درز را حداقل در بعضی از موارد داده است. البته لوله‌های بدون درز به دلیل مقاومت بالایی که دارد هنوز از برتری نسبت به ERW برخوردار هستند.
همانطور که پیشتر گفته شد لوله‌های ERW با استفاده از کویل های تولید می گردند به این صورت که در ابتدا کویل ها میشوند، صاف میشوند، برش داده می شوند در نهایت به شکل لوله درآمد لبه های آن ها از طریق جوش الکتریکی به هم وصل می شود که این مراحل را در تصویر زیر می توان مشاهده کرد:
رایج ترین نوع جوش در لوله های صنعت نفت و گاز ” فرآیند القایی با فرکانس بالا” (ERW-HFI) می باشد یعنی فشار القایی بالا بر روی سطح بیرونی لوله که دو سر کویل را به صورت کامل و دقیق به یکدیگر جوش می دهد.
لوله های فولادی از طریق برش دادن،خم کردن و جوش دادن ورق های فولادی تولید می گردند.
لوله های LSAW در سایزهای بین ۱۶ تا ۲۴ اینچ با لوله های بدون درز و ERW رقابت می کند و در سایزهای ۲۴ اینچ به بالا حرف اول را می زند. دو نوع لوله LSAW بسته به نوع درز جوش آنها وجود دارد. لوله درز مستقیم که تشکیل شده است یک یا دو خط جوش مستقیم می باشد و لوله درز مارپیچی.
تفاوت بین لوله های LSAW و DASW در این است که در لوله های DSAW در داخل و بیرون لوله در محل درز جوشکاری انجام می گردد ولی در لوله های LSAW جوشکاری فقط در در بیرون لوله انجام می گردد.
تفاوت بین لوله های LSAW و ERW در این است که لوله های LSAW با استفاده از ورق های فولادی تولیدمی‌شوند ولی لوله های ERW با استفاده از کویل های فولادی تولید می گردند.
تولید لوله LSAW با یک ورق شروع می شود این مراحل بشرح زیر می باشد:
این سوال که برای پروژه ای از لوله های درزدار استفاده شود یا بدون درز سوالی است که امروزه بیشتر از گذشته مطرح می شود. هر دوی این لوله ها نکات مثبت و منفی دارند که به هنگام استفاده باید در نظر گرفته شود.
لوله های بدون درز از یک شمش فولادی ساخته می شود و هیچ نوع درز جوشی ندارد که باعث به وجود آمدن یک نقطه ضعیف و حساس نسبت به زنگ زدگی و خوردگی باشد.
لوله های بدون درز دارای شکل های قابل پیش بین و دقیقی تری هستند.
بزرگترین نقطه ضعف لوله های بدون درز قیمت بالای آن ها نسبت به لوله های درزدار در اندازه و گرید می باشد.
از آنجایی که تولید کنندگان لوله های بدون درز محدودتر هستند زمان تولید و تحویل این لوله ها نسبتاً طولانی تر می باشد.
ضخامت دیواره‌های لوله بدون درز ممکن است در طول لوله متفاوت باشد در این لوله ها تلرانس مورد قبول برای ضخامت دیواره +- ۱۲ درصد می باشد.
قیمت لوله های درزدار نسبت به لوله های بدون درز پایین تر می باشد.
ضخامت دیواره لوله های درزدار تقریباً در تمام طول لوله یکسان می باشد زیرا این لوله ها از ورق و یا کویل فولادی تولید می گردد.
بزرگترین نقطه ضعف لوله های درزدار وجود درز جوش می باشد که باعث به وجود آمدن یک نقطه ضعف در طول لوله می باشد. این نکته ممکن است در سال های گذشته تاثیر بیشتری داشته باشد ولی با پیشرفت تکنولوژی و به وجود آمدن تکنولوژی های جدید جوش این مشکل نیز نسبت به گذشته کمتر شده است.
در پایان می توان اینگونه نتیجه‌گیری کرد که لوله های درزدار جدید با بهره گرفتن از تکنولوژی‌های جدید جوش قابلیت رقابت با لوله های بدون درز را دارند و با استفاده از این نوع لوله ها می توان بین ۲۰ تا ۲۵ درصد در هزینه ها صرفه جویی کرد.
طراحی سایت و سئو توسط شرکت آیوا وب
