لوله آهن سیاه چیست + کاربرد و ویژگی

لوله آهن سیاه با لایه ای مانند روی یا رنگ پوشش داده نشده است بلکه از آنجایی که سطحی تیره دارد که در طی فرآیند تولید توسط اکسید آهن تشکیل می شود، به آن لوله سیاه می گویند.

کاربرد لوله آهن سیاه

لوله آهن سیاه به دلیل استحکام و نیاز به تعمیر و نگهداری کمی کاربردهای متنوعی دارند. آنها معمولاً برای انتقال گاز و آب به مناطق روستایی و مناطق شهری یا برای مجراهایی که از سیم کشی برق محافظت می کنند و بخار و هوا با فشار بالا را تحویل می دهند استفاده می شوند. علاوه بر این، لوله های سیاه در صنایع نفت و نفت نیز برای لوله کشی مقادیر زیادی نفت از مناطق دورافتاده استفاده می شود. لوله های سیاه در بازار آهن قیمت های متفاوتی دارد به طور مثال قیمت ورق سیاه گیلان و قیمت ورق سیاه فولاد مبارکه اصفهان کاملا فرق می کند.

از دیگر کاربردهای لوله های سیاه می توان به توزیع گاز در داخل و خارج از منازل، چاه های آب و سیستم های فاضلاب اشاره کرد. با این حال، لوله های سیاه رنگ هرگز برای انتقال آب آشامیدنی استفاده نمی شوند، زیرا تمایل به خوردگی در آب دارند و مواد معدنی لوله در آب حل شده و خط را نیز مسدود می کند.

در جستجوی بهترین قیمت لوله‌ ها برای خرید لوله مانیسمان، بایستی به اطلاعات فنی و کیفیت محصول نیز توجه کرد.

در تحقیقات علمی جدید در زمینه قیمت‌ لوله مانیسمان و قیمت پروفیل‌ لوله، نتایج نشان می‌دهند که تفاوت‌های قابل توجهی در قیمت‌های فروش لوله مانیسمان وجود دارد. این تفاوت‌ها معمولا به عوامل متعددی از جمله کیفیت مواد اولیه، فناوری تولید و شرایط بازار بستگی دارد. در این شرایط، انتخاب بهترین فروشنده و محصول با توجه به قیمت و کیفیت، برای مصرف‌کننده حائز اهمیت است.

جهت اطلاع از قیمت ورق گالوانیزه کلیک نمایید.

تولید لوله های آهنی سیاه

لوله های سیاه با دو روش متمایز تولید می شوند که در نهایت منجر به یک لوله جوشی یا بدون درز می شود. در هر دو روش، ابتدا فولاد خام به شکل اولیه کارآمدتری ریخته می شود. سپس با کشش لوله به داخل، لوله بدون درز یا فشار دادن لبه ها به هم و مهر و موم کردن آنها با جوش، به لوله تبدیل می شود. اولین روش برای تولید لوله ها در اوایل دهه 1800 معرفی شد و به طور پیوسته به فرآیندهای مدرن امروزی تبدیل شده است.

سالانه میلیون ها تن لوله سیاه تولید می شود. تطبیق پذیری این لوله، آن را به پرمصرف ترین محصولات در صنایع مختلف تبدیل کرده است. لوله های سیاه را می توان در مکان های مختلفی یافت. از آنجایی که آنها قوی تر از ورق آجدار آلومینیوم  هستند، از آنها در زیر زمین برای انتقال آب و گاز در سراسر شهرها و شهرک ها استفاده می شود. آنها همچنین در ساخت و ساز برای محافظت از سیم های برق استفاده می شوند. نکته جالب در مورد لوله های این است که می توانند هم محکم و هم سبک باشند.

این امر آنها را برای استفاده در ساخت قاب دوچرخه ایده آل می کند. لوله‌های سیاه را بر عکس ورق روغنی ، می‌توان در اتومبیل‌ها، واحدهای تبرید، سیستم‌های گرمایش و لوله‌کشی، میله ‌های پرچم، چراغ ‌های خیابانی و دارو پیدا کرد. هزاران سال است که از لوله ها استفاده می شود. اولین استفاده احتمالاً توسط کشاورزان باستانی برای هدایت آب از رودخانه ها و نهرها به مزارع بوده است. همچنین پیشنهاد می‌شود که چینی‌ها از لوله‌های نی برای انتقال آب به مکان‌های مورد نظر در 2000 سال قبل از میلاد استفاده می‌کردند.

توسعه لوله آهن سیاه جوش داده شده امروزی را می توان به اوایل صده ی 1800 ردیابی کرد که در سال 1815 ویلیام مرداک سیستم لامپ سوزاندن زغال سنگ را اختراع کرد. مرداک برای تطبیق تمام شهر لندن با این چراغ ها، بشکه های تفنگ های دور ریخته شده را به هم متصل کرد و از این خط لوله پیوسته برای انتقال گاز زغال سنگ استفاده کرد. هنگامی که سیستم روشنایی او موفق شد، تقاضای بیشتری برای لوله های فلزی مثل ورق گالوانیزه بلند وجود داشت.

جهت اطلاع از قیمت روز لوله گالوانیزه کلیک نمایید.

برای تولید لوله آهن سیاه کافی برای پاسخگویی به چنین تقاضایی، طیفی از مخترعان روی توسعه فرآیندهای جدید لوله سازی کار می کنند. یک روش قابل توجه اولیه برای تولید سریع و ارزان لوله های فلزی توسط جیمز راسل در سال 1824 به ثبت رسید. در این روش، او لوله ها را با به هم پیوستن لبه های مخالف یک نوار آهنی مسطح ایجاد کرد. فلز ابتدا تا زمانی که چکش خوار شود حرارت داده شد. سپس لبه های آن به هم تا می شود و با استفاده از چکش قطره ای جوش می شود. لوله با عبور از شیار و آسیاب نورد تمام شد.

با این حال، روش راسل برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگرفت زیرا در سال بعد، وایت هاوس روش بهتری برای ساخت لوله های فلزی ایجاد کرد. فرآیند او که فرآیند جوش لب به لب نامیده می شود، مبنایی برای روش های ساخت لوله است. در این روش ورقه های نازک آهن را حرارت داده و از دهانه ای مخروطی شکل می کشیدند. هنگامی که فلز از دهانه عبور می کرد، لبه های آن خم شد و شکل لوله ای ایجاد کرد. دو سر به هم جوش داده شدند تا لوله تمام شود.

لوله آهن سیاه جوش داده شده با نورد نوارهای فولادی از طریق یک سری غلتک شیاردار که مواد را به شکل دایره ای در می آورند، تشکیل می شود. در مرحله بعد، لوله بدون ازدواج با الکترودهای جوشکاری عبور می کند. این دستگاه ها دو سر لوله را به هم آب بندی می کنند. این فرآیند در ایالات متحده در سال 1832 در فیلادلفیا افتتاح شد. به تدریج پیشرفت هایی در روش وایت هاوس صورت گرفت. جان مون یکی از مهمترین نوآوری ها را در سال 1911 معرفی کرد.

او روش فرآیند پیوسته را پیشنهاد کرد که در آن یک کارخانه تولیدی می تواند لوله را در یک جریان بی پایان تولید کند. او ماشین‌آلاتی برای این هدف خاص ساخت و بسیاری از تأسیسات تولید لوله آن را پذیرفتند. در حالی که فرآیند های لوله جوش در حال توسعه بودند، نیاز به لوله های فلزی بدون درز ایجاد می شود. لوله های بدون درز آنهایی هستند که درز جوشی ندارند.

آنها ابتدا با سوراخ کردن در مرکز یک استوانه جامد ساخته شدند. این روش در اواخر دهه 1800 توسعه یافت. این نوع لوله‌ ها برعکس ورق استیل نگیر 304 برای قاب دوچرخه ایده‌آل بودند زیرا دیواره ‌های نازکی دارند، سبک هستند اما محکم هستند. در سال 1895، اولین کارخانه تولید لوله های بدون درز ساخته شد. از آنجایی که تولید دوچرخه جای خود را به تولید خودرو داد، لوله های بدون درز همچنان برای خطوط بنزین و نفت مورد نیاز بود. با یافتن ذخایر بزرگ نفتی، این تقاضا حتی بیشتر شد.

در اوایل سال 1840، کارگران آهن می توانستند لوله های بدون درز تولید کنند. در یک روش، یک سوراخ از طریق یک شمش گرد و فلزی جامد حفر شد. سپس شمش حرارت داده شد و از طریق یک سری قالب ها کشیده شد که آن را دراز کرد تا یک لوله تشکیل شود. این روش ناکارآمد بود زیرا سوراخ کردن در مرکز دشوار بود. این منجر به یک لوله ناهموار با یک طرف ضخیم تر از طرف دیگر شد. در سال 1888، یک روش بهبودیافته حق اختراع دریافت کرد.

در این فرآیند، منقار جامد در اطراف یک هسته آجر نسوز ریخته می شد. پس از خنک شدن، آجر برداشته شد و وسط آن سوراخ شد. از آن زمان به بعد تکنیک های جدید غلتکی جایگزین این روش ها شده است.

جهت اطلاع از قیمت لوله st37 کلیک نمایید.

تفاوت لوله های آهن سیاه با انواع دیگر لوله ها

لوله آهن سیاه با دو روش متمایز تولید می شوند که در نهایت منجر به یک لوله جوشی یا بدون درز می شود. در هر دو روش، ابتدا فولاد خام به شکل اولیه کارآمدتری ریخته می شود. سپس با کشش فولاد به داخل لوله بدون درز یا فشار دادن لبه ها به هم و مهر و موم کردن آنها با جوش، به لوله تبدیل می شود. اولین روش برای تولید لوله ها در اوایل دهه 1800 معرفی شد و به طور پیوسته به فرآیندهای مدرن امروزی تبدیل شده است.

برای اطلاعات بیشتر درباره لوله ها می توانید به مقاله لوله مانیسمان چیست مراجعه نمایید.

مقایسه لوله های آهن سیاه و لوله های فولاد کربنی

ویژگی های لوله های فولاد کربنی

مقدار کربن موجود در فولاد مشخصه آن را تعیین می کند. فولاد زمانی به عنوان فولاد کربنی در نظر گرفته می‌شود که برای کروم، کبالت، نیوبیم، مولیبدن، نیکل، تیتانیوم، تنگستن، وانادیم یا زیرکونیوم، یا هر عنصر دیگری که باید برای به دست آوردن اثر آلیاژی مورد نظر اضافه شود، حداقل مقدار مشخص یا مورد نیاز نباشد. هنگامی که حداقل مشخص شده برای مس از 0.4٪ تجاوز نمی کند. یا زمانی که حداکثر محتوای مشخص شده برای هر یک از عناصر زیر از درصد ذکر شده تجاوز نمی کند: منگنز 1.65٪، سیلیکون 0.6٪، مس 0.6٪. اکثر فولادهای تولید شده در سطح جهان در دسته فولاد کربنی قرار می گیرند.

•  از نظر استفاده نهایی، می توان آن را به فولاد ساختاری کربنی، فولاد ابزار کربنی و فولاد برش آسان تقسیم کرد. فولاد ساختاری کربن به فولاد ساختاری پروژه ساختمان و فولاد ساخت ماشین آلات تقسیم می شود.
•  از نظر روش ذوب، می توان آن را به فولاد کوره باز و فولاد مبدل تقسیم کرد.
• از نظر روش اکسیداسیون، می توان آن را به فولاد جوش (F)، فولاد کشته (Z)، فولاد نیمه کشته (b) و فولاد کشته ویژه (TZ) تقسیم کرد.
•  از نظر محتوای کربن، به فولاد کربن فوق العاده بالا (1.00 – 2.00٪) تقسیم می شود. فولاد کربن بالا (0.60 – 0.99٪)؛ فولاد کربن متوسط (0.30 – 0.59٪)؛ فولاد کم کربن (0.16 – 0.29٪)؛ فولاد کربنی ملایم (0.05 – 0.15٪)؛
•  از نظر کیفیت فولاد به فولاد کربن معمولی (فسفر، گوگرد، بالاتر)، فولاد کربنی با کیفیت بالا (فسفر، گوگرد، کم)، فولاد با کیفیت بالا (فسفر، گوگرد، پایین تر) و فولاد با کیفیت فوق العاده بالا

کاربرد لوله های کربن فولادی

لوله فولاد کربنی اولین لوله ای است که از بیشترین مقدار مواد اولیه در صنعت مدرن استفاده می کند. کشورهای صنعتی جهان در تلاش برای افزایش تولید فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا و تولید فولاد آلیاژی می باشند که به ارتقای کیفیت لوله فولادی کربنی و گسترش تنوع و کاربرد بسیار توجه دارند. نسبت تولید لوله فولادی کربنی در کل تولید فولاد کشور که تقریباً حدود 80 درصد است، نه تنها به طور گسترده در ساختمان‌ها، پل‌ها، راه‌آهن، وسایل نقلیه، کشتی‌ها و انواع ماشین‌آلات استفاده می‌شود، بلکه در صنعت ماشین‌سازی نیز کاربرد دارد. صنعت پتروشیمی مدرن، توسعه دریایی نیز به شدت مورد استفاده قرار گرفته است.

برای اطلاعات بیشتر درباره الکترودها می توانید به مقاله همه دسته بندی الکترودها مراجعه نمایید.

لوله های سیاه چه تفاوتی با لوله های کربنی دارند

به طور کلی، لوله آهن سیاه و لوله های کربن استیل تقریباً رویه های مشابهی برای جوشکاری دارند. این در مورد جوشکاری عمومی است، اما نه در برخی کاربردهای خاص مانند دماهای بسیار سرد. لوله سیاه در واقع یک مشخصات نیست، بلکه یک اصطلاح عمومی است که عمدتا توسط لوله کش ها برای تشخیص لوله معمولی از لوله گالوانیزه استفاده می شود.

لوله های سیاه از چند درجه چدن شکل پذیر یا چکش خوار ریخته گری می شوند، در حالی که لوله های فولادی کربنی معمولاً جوشی یا بدون درز هستند. لوله های سیاه برای کاربردهای زیرزمینی یا زیر آب و همچنین برای لوله های جریان اصلی و انشعابات در معرض اسید استفاده می شود. همچنین استفاده از لوله ها و اتصالات چدنی برای خطوط آب سرد شهری با قطر 4 اینچ و بالاتر رایج است.

ریخته گری تجاری برای خطوطی که در معرض کرنش های انبساط، انقباض و ارتعاش هستند، نامناسب است، مگر اینکه لوله بسیار سنگین باشد. برای بخار سوپرهیت یا دمای بالای 575 درجه فارنهایت مناسب نیست. لوله‌های چدنی در کاربردهای زیرزمینی (مانند خطوط فاضلاب) معمولاً دارای انتهای زنگی و اسپیگوت هستند در حالی که لوله‌های در معرض معمولاً دارای انتهای فلنج هستند.

جهت اطلاع از قیمت لوله 5 اینچ کلیک نمایید.

تفاوت لوله آهن سیاه و لوله های گالوانیزه

مشخصات لوله های گالوانیزه

لوله آهن سیاه و گالوانیزه هر دو از آهن ساخته شده اند، اما لوله های گالوانیزه دارای روکش روی هستند در حالی که لوله های سیاه اینگونه نیستند. بنابراین قیمت لوله گالوانیزه گرانتر و دوام بیشتری دارند.

محافظت گالوانیزه از لوله سیاه

روی لوله های گالوانیزه به عنوان یک لایه قربانی عمل می کند. قبل از فولاد زیر آن زنگ می زند و به لوله اجازه می دهد برای مدت طولانی تری نسبت به لوله های معمولی دست نخورده باقی بماند. علاوه بر این، حتی اگر لایه روی خراشیده یا آسیب دیده باشد، همچنان می تواند از فولاد زیر آن محافظت کند.

لوله های گالوانیزه چقدر عمر می کنند

هرچه پوشش روی شما ضخیم تر باشد، طول عمر لوله بیشتر می شود. محیط همچنین نقش مهمی در تعیین طول عمر لوله دارد. اگر لوله ها در شرایط بسیار خورنده قرار گیرند، اغلب بین 50 تا 100 سال عمر می کنند.

کاربرد لوله های سیاه و لوله های گالوانیزه

لوله های سیاه و لوله های گالوانیزه دو نوع لوله رایج هستند که برای انتقال مایع و گاز استفاده می شوند.

جهت اطلاع از قیمت ورق ۱۰ میل اصفهان کلیک نمایید.

احتمال فرسایش لوله های سیاه آهن بیشتر از لوله های گالوانیزه است و به همین دلیل برای انتقال گاز و لوله های گالوانیزه برای حمل آب مورد استفاده قرار می گیرند.

لایه پوشش روی لوله های گالوانیزه توانایی بالاتری برای محافظت در برابر خوردگی دارد، اما با گذشت زمان می تواند باعث پوسته پوسته شدن ماده معدنی و مسدود شدن لوله شود که ممکن است منجر به ترکیدگی شود. بنابراین انتقال گاز توسط لوله های گالوانیزه خطرناک است. در عوض، از آن برای حمل آب برای تامین آب خانه و ساختمان های تجاری استفاده می شود یا به دلیل جلوگیری از زنگ زدگی به عنوان قاب داربست عمل می کند.

در مقابل، لوله آهن سیاه بدون روکش هستند و بدون بخار ساخته می شوند. بنابراین، به طور گسترده ای برای انتقال گاز مانند پروپان و گاز طبیعی به ساختمان های مسکونی و تجاری استفاده می شود. لوله های آهنی سیاه را می توان برای سیستم اسپرینکلر آتش نشانی نیز استفاده کرد زیرا بهتر از لوله های گالوانیزه می تواند از آتش سوزی جلوگیری کند.

مقایسه هزینه لوله های سیاه و لوله های گالوانیزه

به طور کلی لوله های سیاه ارزان تر از لوله های گالوانیزه هستند. این به دلیل پوشش روی روی لوله های گالوانیزه و فرآیند ساخت است. اتصالات گالوانیزه نیز به دلیل نیاز به نگهداری، هزینه بیشتری نسبت به اتصالات مورد استفاده در فولاد سیاه دارند.

تشخیص لوله های سیاه و لوله های گالوانیزه

دو روش اصلی برای تشخیص لوله های سیاه و لوله های گالوانیزه وجود دارد:

ابتدا می توانید رنگ لوله را بررسی کنید. لوله سیاه تیره تر از لوله گالوانیزه است. رنگ آن سیاه مسطح است در حالی که لوله گالوانیزه نقره ای و خاکستری است.

و دوم، لوله های گالوانیزه معمولا برای حمل و نقل آب استفاده می شود در حالی که لوله های سیاه برای انتقال گاز استفاده می شود.

انواع دیگر پوشش ها

بسته به نوع استفاده از لوله، از انواع دیگر رنگ ها یا پوشش ها استفاده می شود. طیف وسیعی از اقدامات برای اطمینان از مطابقت لوله آهن سیاه تمام شده با مشخصات انجام می شود. به عنوان مثال، سنج های اشعه ایکس برای تنظیم ضخامت فولاد استفاده می شود. سنج ها با استفاده از دو اشعه ایکس کار می کنند. یک پرتو به سمت فولادی با ضخامت مشخص هدایت می شود در حالی که دیگری به سمت فولاد عبوری در خط تولید هدایت می شود.

اگر بین دو پرتو اختلاف وجود داشته باشد، گیج به طور خودکار تغییر اندازه غلتک ها را برای جبران ایجاد می کند. لوله ها نیز در پایان فرآیند از نظر نقص بررسی می شوند. یکی از روش‌های آزمایش لوله، استفاده از دستگاه مخصوصی است که لوله را با آب پر می‌کند و سپس فشار را افزایش می‌دهد تا ببیند آیا ثابت می‌کند یا خیر.

انواع لوله های سیاه

لوله های سیاه درز دار یا  ERW

لوله های جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW) با نورد ساخته می شوند و سپس آن را به صورت طولی در طول آن جوش می دهند. بنابراین لوله های درز داردارای یک اتصال جوشی در مقطع خود هستند.

لوله های سیاه مانیسمان یا بدون درز

شاید برای شما سوال باشد لوله مانیسمان چیست. لوله مانیسمان همان لوله بدون درز است که بدون این که درز یا جوش داشته باشد تولید می شود. لوله های بدون درز با اکسترود کردن فلز به طول مورد نظر تولید می شوند. بنابراین در تمام طول آن هیچ مفصلی در سطح مقطع آن ندارند. این موارد باعث می شود در هنگام خرید لوله مانیسمان کاملا با دقت بتوانید قیمت لوله مانیسمان را برای پروژه های خود آنالیز کنید.

مقایسه لوله سیاه درز دار و لوله های سیاه بدون درز

چند جنبه تفاوت بین لوله های درز دارو لوله های بدون درز وجود دارد. لوله های درز داربدون توجه به فشار آن در حمل و نقل مایعات مانند سوخت، گاز و غیره استفاده می شود که آن را به یکی از معمولی ترین لوله های انتقال در سراسر جهان تبدیل می کند. از طرف دیگر لوله های بدون درز نوعی لوله به دلیل ارتفاع زیاد در انتقال مایعات و همچنین ساخت قطعات سازه ای و ماشینی کاربرد دارند. قدرت ضد خمش و ضد گشتاور و سبکی باور نکردنی. به طور کلی، لوله های درز دارو بدون درز در استفاده کاملاً متفاوت هستند

بزرگترین تفاوت بین لوله درز دارو لوله بدون درز این است که لوله درز داردارای خط جوش است، که همان لوله جوشی است، اما لوله سیاه بدون درز، لوله جوشی شده نیز ندارد. علاوه بر این، خط جوش لوله درز دارکلید کیفیت لوله درز داراست. هر چه خط جوش لوله درز دارغیر قابل تشخیص باشد، لوله درز دارکیفیت بالاتری دارد.

تشخیص لوله درزدار و لوله بدون درز

برای تشخیص لوله درزدار یا بدون درز بودن لوله، به سادگی شابلون کنار لوله را بخوانید. اگر استاندارد astm باشد می توانید از ASTM A53 استفاده کنید که در این استاندارد نوع S به معنای بدون درز است. نوع F کوره ای است اما جوش داده شده است. نوع E جوشکاری شده با مقاومت الکتریکی است. این ساده ترین راه برای تشخیص درز داریا بدون درز بودن لوله است.

به طور خلاصه، لوله‌های بدون درز بر اساس افسانه‌ای قدیمی به بازار عرضه می‌شوند که نشان می‌دهد عیبی ندارد اما لوله‌های جوش داده شده دارای نقص ذاتی در طول هر لوله آهن سیاه است، همانطور که در بالا ذکر شد. به طور شهودی این مفهوم به راحتی توسط خریداران و طراحان با تجربه محدود در مورد محصولات مختلف پذیرفته می شود. هر شکل محصول و روش ساخت، مشکلات ذاتی و عیوب بالقوه خود را دارد.

جهت اطلاع از قیمت ورق استیل 304 کلیک نمایید.

مصرف کنندگان باید با این مشکلات و نقص ها آشنا شوند و چگونه ممکن است بر برنامه های خاص تأثیر بگذارند. سپس آنها می توانند تصمیم آگاهانه ای را بر اساس حقایق و نه افسانه اتخاذ کنند.

اتصالات لوله آهن سیاه

لوله آهن سیاه بریده شده و رزوه می شوند تا شکلی متناسب با کار به خود بگیرند. اتصالات این نوع لوله از چدن چکش خوار (نرم) می باشد. آنها پس از اعمال مقدار کمی از ترکیب اتصال لوله بر روی رزوه ها، با پیچ کردن روی لوله رزوه دار به هم متصل می شوند. لوله با قطر بزرگتر به جای رزوه، جوش داده می شود. لوله سیاه یا با یک لوله برش سنگین یا اره برش یا با اره برقی برش داده می شود.