تفاوت لوله درزدار و بدون درز در چیست؟ آیا لوله درزدار با لوله بدون درز تنها از نظر ظاهری با یکدیگر تفاوت دارند؟ برخلاف تصور، تفاوت میان این دو لوله تنها به ظاهر آن‌ها ختم نمی‌شود. این دو لوله اگرچه هر دو از مقاطع فولادی به شمار می‌روند؛ اما از بسیاری لحاظ وجه اشتراکی با یکدیگر ندارند. در این مقاله به طور کامل به بررسی تفاوت لوله درزدار و بدون درز خواهیم پرداخت.
تفاوت لوله بدون درز و درزدار
بزرگترین تفاوت لوله درزدار و بدون درز که به چشم می‌آید؛ در خط جوشی است که سرتاسر لوله‌های درزدار را پوشش می‌دهد. در طرف مقابل، روی سطح لوله بدون درز یا مانیسمان هیچ خط اتصالی دیده نمی‌شود. در واقع برای تولید لوله درزدار ابتدا ورق فولادی را برش می‌دهند و سپس دو طرف ورق را به یکدیگر وصل می‌کنند تا استوانه‌ای در این میان تشکیل شود. سپس این دو سر ورق را به یکدیگر جوش می‌دهند. در صورتی که، برای تولید لوله‌های مانیسمان از شمش فولادی استفاده می‌کنند. این شمش را ابتدا حرارت دهی می‌کنند تا به حالت نیمه مذاب دربیاید. سپس با فرایندهای کششی و غیره آن را به لوله‌هایی تبدیل می‌کنند که نیاز به هیچ خط جوشی ندارند.
پس تا اینجا متوجه شدیم که بزرگترین تفاوت لوله بدون درز و درزدار در روش تولید است؛ اما داستان به این جا ختم نمی‌شود. این دو لوله از نظر قیمتی، کیفیت، کارایی و غیره هم با یکدیگر تفاوت‌های فاحشی دارند. برای این که بهتر متوجه این تفاوت‌ها شویم، بهتر است که نگاهی عمیق‌تری به این دو لوله فولادی داشته باشیم.
لوله بدون درز چیست ؟
لوله‌های بدون درز به صورت یکدست تولید می‌شوند و هیچ خط جوشی روی سطح آن‌ها دیده نمی‌شود. نداشتن درز باعث می‌شود که لوله بدون درز کیفیت و استحکام بالاتری در مقایسه با لوله درزدار داشته باشد؛ اما تولید چنین لوله‌ای کار آسانی نیست. به همین دلیل فرایند تولید لوله‌های بدون درز نیاز به هزینه‌های بالاتری دارد. تا جایی که تولید لوله‌های بزرگ با این روش مقرون به صرفه نیست. همین امر سبب شده است که لوله بدون درز تنها در قطرهای پایین و با قیمت‌های بالا تولید شود. با این اوصاف اختلاف قیمت لوله فولادی در این دو نوع، دومین تفاوت لوله درزدار و بدون درز، به شمار می‌رود.
در گذشته برای تولید لوله مانیسمان از روش اکستروژن استفاده می‌شد. این روش در عمل سخت بود و به مرور زمان روش‌های دیگری جایگزین آن شد. امروزه، برای تولید لوله بدون درز از روش‌هایی چون ریخته‌گری، نورد اکسترود، اکستروژن، کشش لوله، فلوفرمینگ و نورد لوله فولادی استفاده می‌شود. این روش‌ها با این که در مقایسه با تولید لوله درزدار هم‌چنان گران هستند؛ اما در مقایسه با روش‌های پیشین به مراتب آسان‌تر شده‌اند. به ویژه، روش نورد لوله در سال‌های اخیر بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. این روش خود در دسته‌های: نورد سوراخ کاری، نورد پیلگر و نورد اصلاحی تقسیم بندی می‌شود. با کمک این روش تولید لوله‌ها در طول زیاد و با کیفیت بالا امکان پذیر شده است.
تاریخچه و کاربرد لوله بدون درز
اولین تلاش‌ها برای تولید لوله بدون درز توسط برادران، راینهارد و مکس مانیسمان در دهه ۱۸۸۰ شروع شد. جرقه تولید لوله‌های بدون خط جوش در ذهن این دو برادر زمانی روشن شد که در کارخانه پدری خود از بیلت‌های استوانه‌ای، سوهان‌هایی را تولید می‌کردند. برادران مانیسمان در سال ۱۸۸۶ اختراع خود به ثبت رساندند؛ اما دست از تلاش نکشیدند.
در سال ۱۸۹۰، مکس مانیسمان موفق به کشف روش نورد پیلگر شد و این فرایند تولید را برای لوله‌های بدون درز معرفی کرد. کشف فرایند نورد پیلگر به صورت کاملا عملی تولید لوله‌های فولادی بدون درز را امکان پذیر کرد.
امروزه لوله‌های فولادی بدون درز مانند لوله درزدار، کاربردهای بسیار فراوانی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. این لوله‌های کیفیت تولید بالایی دارند و در برابر فشار زیاد مقاومت بی‌نظیری از خود نشان می‌دهند. از این رو به منظور انتقال نفت و گاز استفاده می‌شوند. همچنین، برای ساخت مخازن بویلرها، کمپرسورها، مخازن سوخت و غیره که تحت فشار هستند، کاربرد دارند. از دیگر موارد کاربرد این لوله‌ها می‌توان به استفاده در پوسته برینگ‌ها، اکسل خودرو، لوله تفنگ و تانک‌های جنگی و غیره اشاره کرد.
تا این جای مقاله به لوله بدون درز پرداختیم؛ اما برای بررسی تفاوت لوله درزدار و بدون درز، باید نگاهی به لوله درز جوش هم داشته باشیم.
لوله درزدار (welded pipe)
برای تولید لوله‌های درزدار از دو روش مستقیم و اسپیرال استفاده می‌شود. همانند لوله بدون درز، لوله‌های درزدار هم که با این روش‌ها به دست می‌آیند، کیفیت بالایی دارند و به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها به منظور انتقال مایعات و سیالات کاربرد دارند.
همان طور که گفتیم اصلی‌ترین تفاوت لوله درزدار و بدون درز این است که روش‌های تولید لوله‌های درز جوش مورد استفاده قرار می‌گیرند، کم هزینه هستند. به ویژه روش اسپیرال برای تولید این لوله‌ها بسیار اقتصادی است. به همین دلیل تولید لوله‌های قطور هم با این روش در کارخانجات متعددی صورت می‌گیرد. در ادامه فرایند نورد لوله فولادی را که برای به دست آوردن لوله‌های درز جوش استفاده می‌شود، تشریح خواهیم کرد.
معرفی فرآیند نورد لوله فولادی
دیگر تفاوت لوله درزدار و بدون درز در ماده اولیه‌ای است که برای تولید لوله مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله بدون درز از شمش فولادی و لوله درزدار از ورق فولادی به دست می‌آید. این ورق طی فرایند نورد شکلی استوانه‌ای پیدا می‌کند. فرایند نورد لوله درزدار خود شامل سه مرحله طولی، عرضی و مایل است. در نورد طولی، غلتک‌ها به صورت موازی با محور هم و عمود بر محور قطعه حرکت می‌کنند. قطعه هم در راستای محور خود و در طول حرکت داده می‌شود.
در نورد عرضی، غلتک‌ها به شکل موازی با محور هم قرار می‌گیرند؛ اما این بار در جهت موازی با محور قطعه حرکت می‌کنند. حرکت قطعه هم به صورت چرخشی و حول محور خود خواهد بود. روش نورد مایل هم ترکیبی از دو روش عرضی و طولی به شمار می‌رود. در نهایت بعد از خارج شدن لوله از میان غلتک‌ها دو سر ورق به یکدیگر جوش داده می‌شود. بد نیست بدانید که فرایند تولید لوله درزدار برای قطرهای مختلف متفاوت است که در ادامه به این تفاوت هم خواهیم پرداخت.
روش ساخت لوله درز جوش
گفتیم که برای تولید لوله درزدار از خمکاری ورق‌های فولادی استفاده می‌شود. در لوله‌هایی که قطر کمتری دارند، پس از خم کردن ورق یک خط جوش مستقیم به منظور تکمیل فرایند تولید ایجاد می‌شود. اما در لوله‌های قطورتر که به نام اسپیرال شناخته می شوند، به جای خمکاری ورق به صورت مستقیم، آن را به صورت مارپیچی خم می‌کنند. به علاوه خط جوش هم به صورت مارپیچی ایجاد می‌شود. به این ترتیب امکان تولید لوله درزدار در ابعاد زیاد فراهم خواهد شد.
کاربردهای لوله درزدار
تفاوت لوله درزدار و بدون درز در کاربرد آن‌ها هم مشهود است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای لوله درزدار ساخت داربست‌های ساختمانی است که در این صورت به نام لوله داربستی شناخته می‌شوند. قیمت لوله داربستی با توجه به درزدار بودن آن مناسب است. از دیگر موارد کاربرد لوله درزدار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انتقال مایعات پرفشار و پردما
- تولید تجهیزات صنعتی
- ساخت لوازم خودرو چون: شاسی، جک و غیره
- لوله‌کشی ساختمانی
- لوله کشی فاضلاب‌ها
- ساخت قوطی و پروفیل فولادی
- ساخت حصار و حفاظ
- و غیره
کاربرد های لوله بدون درز
لوله بدون درز استحکام بالاتری در مقایسه با لوله درزدار دارد و به همین دلیل در برابر فشارهای قوی و دماهای بالا مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهد. کاربرد این لوله شامل موارد زیر می‌شود:
- خطوط فشار قوی
- خطوط صنایع غذایی، دارویی و غیره
- انتقال نفت و گاز
- خطوط تزریق مواد اسیدی و قلیایی
- خطوط هیدرولیک
- و غیره
انواع لوله درزدار
همان طور که اشاره کردیم لوله درزدار براساس نحوه تولید در دو نوع درز مستقیم و درز مارپیچی یا اسپیرال تولید می‌شود. لوله‌های درز مستقیم معمولا قطر کمی دارند و خط جوش مستقیمی روی آن‌ها دیده می‌شود. در مقابل، لوله‌های درزمارپیچی یا اسپیرال قطرهای بسیار زیادی دارند و خط جوشی که روی سطح آن‌ها ایجاد شده، مارپیچی است.
استانداردهای لوله درزدار
در استانداردهای تولید هم شاهد تفاوت لوله درزدار و بدون درز هستیم. استانداردها نشان دهنده کیفیت و کارایی لوله‌ها هستند. در ایران استاندارد اصلی مربوط به این لوله‌ها ISIRI است. به علاوه، دو استانداردAPI و DINتدوین شده در کشور آمریکا هم زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استانداردهای لوله بدون درزدار
برای تولید لوله بدون درز استانداردهای فراوانی تدوین شده‌اند. در این میان سه استاندارد ASTM A5، ASTM A106 و API 5L بیشتر از همه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مشخصات فنی لوله های درزدار و بدون درز
دیگر تفاوت لوله درزدار و بدون درز در مشخصات فنی این لوله‌ها است. این لوله‌ها در یک سایز یکسان ضخامت و وزن متفاوتی دارند. لوله بدون درز براساس استانداردها در رده‌های مختلفی تولید می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها رده ۲۰،۴۰ و ۸۰ است. در جداول زیر مشخصات فنی مربوط به لوله‌های بدون درز در این رده‌ها را مشاهده خواهید کرد.همچنین جهت مشاهده وزن لوله داربستی به جدول وزنی درج شده در سایت مراجعه نمایید.
مشخصات لوله بدون درز رده ۲۰
| سایز لوله (اینچ) | قطر لوله (MM) | ضخامت لوله (میلی‌متر) | وزن استاندارد اسمی یک متر لوله (kg) | وزن یک متر لوله‌های موجود در بازار (kg) |
| ۲/۱ | ۲۱.۳ | ۲.۵ | ۱.۲۱ | ۱.۱۷ |
| ۴/۳ | ۲۶.۷ | ۲.۵ | ۱.۵۲ | ۱.۴۷ |
| ۱ | ۳۳.۴ | ۲.۶ | ۲.۰۱۷ | ۱.۹۴ |
| ¼ ۱ | ۴۲.۲ | ۲.۸ | ۲.۷۷ | ۲.۵۸ |
| ½ ۱ | ۴۸.۳ | ۲.۸ | ۳.۱۴ | ۲.۸۳ |
| ۲ | ۶۰.۳ | ۳.۰ | ۴.۳۲ | ۴.۱۶ |
| ½ ۲ | ۷۶.۰ | ۳.۰ | ۵.۴۸ | ۵.۴۸ |
| ۳ | ۸۸.۹ | ۳.۲ | ۶.۹۴ | ۶.۸۵ |
| ۴ | ۱۱۴.۳ | ۴.۵ | ۱۲.۴۳ | ۱۱.۱۸ |
| ۵ | ۱۴۱.۳ | ۴.۰ | ۱۳.۷۲ | ۱۳.۵ |
| ۶ | ۱۶۸.۳ | ۵ | ۲۰.۷۹ | ۲۰.۷۹ |
مشخصات لوله بدون درز رده ۴۰
| سایز لوله (اینچ) | قطر لوله (MM) | ضخامت لوله (MM) | وزن استاندارد اسمی یک متر لوله (kg) | وزن یک متر لوله‌های موجود در بازار (kg) |
| ۲/۱ | ۲۱.۳ | ۲.۷۷ | ۱.۲۷ | ۱.۲۱ |
| ۴/۳ | ۲۶.۷ | ۲.۸۷ | ۱.۶۹ | ۱.۵۸ |
| ۱ | ۳۳.۴ | ۳.۳۸ | ۲.۵۰ | ۲.۴ |
| ¼ ۱ | ۴۲.۲ | ۳.۵۶ | ۳.۳۹ | ۳.۱ |
| ½ ۱ | ۴۸.۳ | ۳.۶۸ | ۴.۰۵ | ۳.۹۲ |
| ۲ | ۶۰.۳ | ۳.۹۱ | ۵.۴۴ | ۵.۴۴ |
| ½ ۲ | ۷۳.۰ | ۵.۱۶ | ۸.۶۳ | ۸.۶۳ |
| ۳ | ۸۸.۹ | ۵.۴۹ | ۱۱.۲۹ | ۱۱.۲ |
| ۴ | ۱۱۴.۳ | ۶.۰۲ | ۱۶.۰۷ | ۱۶.۰۷ |
| ۵ | ۱۴۱.۳ | ۶.۵۵ | ۲۱.۷۷ | ۲۱.۷۷ |
| ۶ | ۱۶۸.۳ | ۷.۱۱ | ۲۸.۲۶ | ۲۸.۲۶ |
| ۸ | ۲۱۹.۱ | ۸.۱۸ | ۴۲.۵۵ | ۴۲.۵۵ |
| ۱۰ | ۲۷۳.۱ | ۹.۲۷ | ۶۰.۳۱ | ۶۰.۳۱ |
مشخصات لوله بدون درز رده ۸۰
| سایز لوله (اینچ) | قطر لوله (MM) | ضخامت لوله (MM) | وزن استاندارد اسمی یک متر لوله (kg) | وزن یک متر لوله‌های موجود در بازار (kg) |
| ۲/۱ | ۲۱.۳ | ۳.۷۳ | ۱.۶۲ | ۱.۶۲ |
| ۴/۳ | ۲۶.۷ | ۳.۹۱ | ۲.۲۰ | ۲.۲۰ |
| ۱ | ۳۳.۴ | ۴.۵۵ | ۳.۲۴ | ۳.۲۴ |
| ¼ ۱ | ۴۲.۲ | ۴.۸۵ | ۴.۴۷ | ۴.۴۷ |
| ½ ۱ | ۴۸.۳ | ۵.۰۸ | ۵.۴۱ | ۵.۴۱ |
| ۲ | ۶۰.۳ | ۵.۵۴ | ۷.۴۸ | ۷.۴۸ |
| ½ ۲ | ۷۳.۰ | ۷.۰۱ | ۱۱.۴۱ | ۱۱.۴۱ |
| ۳ | ۸۸.۹ | ۷.۶۲ | ۱۵.۲۷ | ۱۵.۲۷ |
| ۴ | ۱۱۴.۳ | ۸.۵۶ | ۲۲.۳۲ | ۲۲.۳۲ |
| ۵ | ۱۴۱.۳ | ۹.۵۳ | ۳۰.۹۷ | ۳۰.۹۷ |
| ۶ | ۱۶۸.۳ | ۱۰.۹۷ | ۴۲.۵۶ | ۴۲.۵۶ |
| ۸ | ۲۱۹.۱ | ۱۲.۷۰ | ۶۴.۶۴ | ۶۴.۶۴ |
| ۱۰ | ۲۷۳.۱ | ۱۵.۰۹ | ۹۶.۰۱ | ۹۶.۰۱ |
مشخصات فنی لوله درزدار از نوع لوله گازی روکار هم مطابق با جدول زیر است:
| اندازه اسمی (in) | قطر خارجی (mm) | ضخامت لوله (MM) | وزن استاندارد اسمی یک متر لوله (kg) | وزن هر شاخه ۶ متری (kg) | تعداد شاخه در هر بندل |
| ۲/۱ | ۳/۲۱ | ۲.۵ | ۱.۲۲ | ۷.۳۲ | ۱۶۹ |
| ۴/۳ | ۷/۲۶ | ۲.۵ | ۱.۵۸ | ۹.۴۸ | ۱۲۷ |
| ۱ | ۴/۳۳ | ۳ | ۲.۳۳ | ۱۴ | ۶۱ و ۹۱ |
| ¼ ۱ | ۲/۴۲ | ۳ | ۳.۱۴ | ۱۸.۸ | ۶۱ |
| ½ ۱ | ۳/۴۸ | ۳ | ۳.۵ | ۲۱ | ۶۱ |
| ۲ | ۳/۶۰ | ۳ | ۴.۴۱ | ۲۶.۵ | ۳۷ |
| ½ ۲ | ۷۳ | ۴ | ۷.۲۵ | ۴۳.۵ | ۳۷ |
| ۳ | ۹/۸۸ | ۴ | ۸.۳۷ | ۵۰.۲۲ | ۱۹ |
| ۴ | ۳/۱۱۴ | ۴ | ۱۱ | ۶۶ | ۱۹ |
