لوله‌های آهن سیاه یکی از محصولات مهم در صنعت لوله‌کشی و ساخت‌وساز به شمار می‌آیند. این لوله‌ها، به‌دلیل ساختار خاص خود، معمولاً بدون پوشش محافظی همچون رنگ یا روی تولید می‌شوند. سطح تیره و متمایز آن‌ها به علت اکسیداسیون آهنی است که در فرآیند تولید به وجود می‌آید. این ویژگی ظاهری باعث می‌شود که لوله‌های آهن سیاه نسبت به سایر لوله‌ها تمایز چشمگیری داشته و در پروژه‌های مختلف جذاب‌تر شوند.
این لوله‌ها به دلیل استحکام و دوام بالا در برابر فشار و ضربه، کاربردهای گسترده‌ای در انتقال گاز، آب و حتی در پروژه‌های ساختمانی دارند. لوله‌های آهن سیاه معمولاً برای انتقال گاز و آب به مناطق روستایی و شهری و همچنین در ساخت‌وسازهای صنعتی و تجاری به کار می‌روند. از سوی دیگر، قیمت لوله بسته به نوع، اندازه، فرآیند تولید و نوسانات بازار آهن متغیر است. به‌طور کلی، لوله آهن سیاه معمولاً از نظر اقتصادی مقرون به‌صرفه‌تر از لوله‌های گالوانیزه یا دیگر انواع لوله‌ها است و به همین دلیل انتخاب مناسبی برای پروژه‌های ساختمانی و صنعتی محسوب می‌شود.
لوله‌های آهن سیاه به‌دلیل استحکام و نیاز کم به تعمیر و نگهداری، در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند. این لوله‌ها معمولاً برای انتقال گاز و آب به مناطق شهری و روستایی و همچنین در مجراهای برق‌کشی و انتقال بخار و هوا با فشار بالا به کار می‌روند. علاوه بر این، لوله‌های آهن سیاه در صنایع نفت و گاز نیز برای انتقال مقادیر زیاد نفت از مناطق دوردست استفاده می‌شوند.
از دیگر کاربردهای این لوله‌ها می‌توان به توزیع گاز در داخل و خارج منازل، سیستم‌های فاضلاب و چاه‌های آب اشاره کرد. با این حال، لوله‌های آهن سیاه هرگز برای انتقال آب آشامیدنی مناسب نیستند، زیرا تمایل به خوردگی دارند و مواد معدنی موجود در لوله می‌توانند وارد آب شده و آن را آلوده کنند. بنابراین، در هنگام انتخاب لوله، علاوه بر قیمت، توجه به اطلاعات فنی و کیفیت محصول نیز ضروری است.
لوله‌های آهن سیاه از دو روش اصلی تولید می‌شوند که به لوله‌های جوشی و بدون درز منتهی می‌گردند. در هر دو روش، ابتدا فولاد خام به‌صورت اولیه ریخته‌گری می‌شود. در روش جوش، لبه‌ها به هم فشرده شده و با جوشکاری مهر و موم می‌شوند. این فرآیند که از اوایل دهه 1800 آغاز شد، به‌تدریج به روش‌های مدرن امروزی تکامل یافته است. استحکام و تطبیق‌پذیری این لوله‌ها، آن‌ها را به یکی از پرکاربردترین محصولات در صنایع مختلف تبدیل کرده است.
تاریخچه تولید لوله‌های جوش‌خورده به اوایل قرن نوزدهم بازمی‌گردد. یکی از نقاط عطف این صنعت اختراع ویلیام مرداک در سال 1815 بود که برای انتقال گاز زغال‌سنگ از لوله‌های فلزی استفاده کرد. با پیشرفت‌هایی که در روش‌های تولید لوله‌ها، همچون جوش لب‌به‌لب و فرآیند پیوسته جان مون در اوایل قرن بیستم صورت گرفت، تولید لوله‌های بدون درز نیز به‌تدریج متداول شد. این لوله‌ها به‌دلیل وزن سبک و مقاومت بالا، به‌ویژه در کاربردهایی همچون خطوط انتقال سوخت و نفت مورد توجه قرار گرفتند. به‌طور کلی، تحولات در تولید لوله‌های آهن سیاه همواره با نیازهای صنعتی و پیشرفت‌های تکنولوژیکی همراه بوده است.
لوله‌های آهن سیاه به‌طور عمده به دو روش تولید می‌شوند که در نهایت به لوله‌های جوشی یا بدون درز منتهی می‌شوند. در هر دو روش، فولاد خام ابتدا به شکل اولیه ریخته‌گری شده و سپس با استفاده از کشش یا جوشکاری، تبدیل به لوله می‌شود. این روش‌ها، که از اوایل دهه 1800 آغاز شده‌اند، با پیشرفت تکنولوژی‌های مدرن به شکل‌های جدیدتر تکامل یافته‌اند.
مقدار کربن موجود در فولاد، ویژگی‌های آن را تعیین می‌کند. فولاد به‌عنوان فولاد کربنی شناخته می‌شود هنگامی که در ترکیب آن، عناصری مانند کروم، کبالت، نیوبیم، مولیبدن، نیکل، تیتانیوم، تنگستن، وانادیم یا زیرکونیوم به‌منظور دستیابی به خواص آلیاژی خاص، در مقادیر حداقلی یا مورد نیاز اضافه نمی‌شود. به عبارت دیگر، زمانی که مقدار مس موجود در فولاد از 0.4٪ بیشتر نباشد، یا زمانی که درصد هر یک از عناصر ذکر شده مانند منگنز (1.65٪)، سیلیکون (0.6٪) و مس (0.6٪) از مقادیر مشخص‌شده تجاوز نکند، فولاد را می‌توان فولاد کربنی در نظر گرفت. اکثر فولادهای تولیدی در سطح جهانی در این دسته قرار دارند.
لوله‌های فولادی کربنی، اولین نوع لوله‌هایی هستند که بیشترین مقدار مواد اولیه را در صنعت مدرن به کار می‌برند. کشورهای صنعتی جهان در تلاش‌اند تا تولید فولاد کم‌آلیاژ با استحکام بالا و همچنین فولاد آلیاژی را افزایش دهند، چرا که این امر به ارتقای کیفیت لوله‌های فولادی کربنی و گسترش تنوع و کاربرد آن‌ها کمک می‌کند. نسبت تولید لوله‌های فولادی کربنی در کل تولید فولاد کشور، که تقریباً 80 درصد است، نشان‌دهنده کاربرد گسترده این لوله‌ها در ساختمان‌ها، پل‌ها، راه‌آهن‌ها، وسایل نقلیه، کشتی‌ها و انواع ماشین‌آلات است. علاوه بر این، لوله‌های فولادی کربنی در صنایع مختلف از جمله ماشین‌سازی، پتروشیمی مدرن و حتی در توسعه دریایی نیز کاربرد فراوانی دارند.
لوله‌های آهن سیاه و لوله‌های کربنی به‌طور کلی برای جوشکاری مشابه هستند. این شباهت بیشتر در جوشکاری‌های عمومی مشاهده می‌شود، هرچند که در برخی از کاربردهای خاص، مانند دماهای بسیار پایین، تفاوت‌هایی وجود دارد. لوله سیاه در واقع یک مشخصه فنی نیست، بلکه اصطلاحی است که بیشتر توسط لوله‌کشی‌ها برای تمایز لوله‌های معمولی از لوله‌های گالوانیزه استفاده می‌شود.
لوله‌های سیاه معمولاً از چدن چکش‌خوار یا چدن ریخته‌گری ساخته می‌شوند، در حالی که لوله‌های فولادی کربنی معمولاً به‌صورت جوشی یا بدون درز تولید می‌شوند. لوله‌های سیاه بیشتر برای کاربردهای زیرزمینی یا زیرآب، همچنین در لوله‌های جریان اصلی و انشعابات در معرض اسید به کار می‌روند. از این نوع لوله‌ها همچنین برای خطوط آب سرد شهری با قطر ۴ اینچ و بیشتر استفاده می‌شود.
ریخته‌گری تجاری برای خطوطی که در معرض کشش‌های انبساط، انقباض و ارتعاش هستند، مناسب نیست مگر اینکه لوله بسیار سنگین باشد. همچنین، لوله‌های چدنی برای بخار سوپرهیت یا دماهای بالای ۵۷۵ درجه فارنهایت نیز مناسب نیستند. لوله‌های چدنی در کاربردهای زیرزمینی (مانند خطوط فاضلاب) معمولاً دارای انتهای زنگی و اسپیگوت هستند، در حالی که لوله‌های معمولی برای کاربردهای دیگر معمولاً دارای انتهای فلنج هستند.
لوله‌های آهن سیاه و لوله‌های گالوانیزه هر دو از آهن ساخته می‌شوند، اما لوله‌های گالوانیزه دارای پوشش روی هستند، در حالی که لوله‌های سیاه این‌گونه نیستند. به همین دلیل، قیمت لوله گالوانیزه گران‌تر است و دوام بیشتری دارند.
پوشش روی در لوله‌های گالوانیزه به‌عنوان لایه‌ای حفاظتی عمل می‌کند که مانع از زنگ‌زدگی فولاد زیر آن می‌شود. حتی اگر لایه روی خراشیده یا آسیب ببیند، همچنان از فولاد زیرین محافظت می‌کند.
عمر لوله‌های گالوانیزه بستگی به ضخامت پوشش روی و شرایط محیطی دارد. در محیط‌های خورنده، این لوله‌ها معمولاً بین ۵۰ تا ۱۰۰ سال عمر می‌کنند. لوله‌های سیاه معمولاً برای انتقال گاز و لوله‌کشی‌های صنعتی استفاده می‌شوند، در حالی که لوله‌های گالوانیزه بیشتر برای انتقال آب آشامیدنی و تأسیسات آب سرد در ساختمان‌ها و مناطق تجاری کاربرد دارند.
لوله‌های سیاه و گالوانیزه هر دو برای انتقال مایع و گاز استفاده می‌شوند. اما به دلیل پوشش مقاوم روی لوله‌های گالوانیزه، این لوله‌ها در برابر خوردگی بهتر از لوله‌های سیاه عمل می‌کنند، اما ممکن است با گذشت زمان لایه روی از بین رفته و باعث انسداد لوله‌ها شود. در نتیجه، لوله‌های گالوانیزه بیشتر برای انتقال آب استفاده می‌شوند، در حالی که لوله‌های سیاه عمدتاً برای انتقال گاز و سیستم‌های آتش‌نشانی به کار می‌روند.
در مقایسه هزینه‌ها، لوله‌های سیاه معمولاً ارزان‌تر از لوله‌های گالوانیزه هستند، زیرا فرآیند تولید آن‌ها ساده‌تر است و پوشش اضافی روی آن‌ها اعمال نمی‌شود. بنابراین، هزینه اتصالات گالوانیزه نیز بیشتر از اتصالات لوله‌های سیاه است.
برای تشخیص لوله‌های سیاه از لوله‌های گالوانیزه، دو روش رایج وجود دارد:
انواع دیگر پوشش ها
بسته به نوع کاربرد لوله، از پوشش‌ها و رنگ‌های مختلفی استفاده می‌شود. برای اطمینان از تطابق دقیق لوله‌های آهن سیاه با مشخصات فنی، اقدامات گسترده‌ای صورت می‌گیرد. به عنوان مثال، برای تنظیم ضخامت فولاد، از سنج‌های اشعه ایکس استفاده می‌شود. این سنج‌ها با دو پرتو اشعه ایکس کار می‌کنند؛ یکی از پرتوها به سمت فولاد با ضخامت مشخص هدایت می‌شود و دیگری به سمت فولاد عبوری در خط تولید تابانده می‌شود.
در صورتی که اختلافی بین دو پرتو وجود داشته باشد، دستگاه به‌طور خودکار اندازه غلتک‌ها را تنظیم می‌کند تا این تفاوت را جبران نماید. همچنین، در پایان فرآیند تولید، لوله‌ها از نظر نقص‌های احتمالی بررسی می‌شوند. یکی از روش‌های آزمایش، استفاده از دستگاهی است که لوله را با آب پر کرده و سپس فشار را افزایش می‌دهد تا بررسی کند آیا لوله به طور کامل ثابت می‌ماند یا خیر.
لوله‌های جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW) از طریق نورد ساخته می‌شوند و سپس در طول خود به‌صورت طولی جوش داده می‌شوند. بنابراین، این لوله‌ها دارای یک اتصال جوش در مقطع خود هستند.
لوله مانیسمان همان لوله بدون درز است که بدون ایجاد درز یا جوش تولید می‌شود. این لوله‌ها با اکسترود کردن فلز به طول دلخواه ساخته می‌شوند، بنابراین در طول خود هیچ مفصلی ندارند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود تا هنگام خرید لوله مانیسمان، بتوانید با دقت قیمت آن را برای پروژه‌های خود بررسی و ارزیابی کنید.
تفاوت‌های بسیاری میان لوله‌های درزدار و لوله‌های بدون درز وجود دارد. لوله‌های درزدار به‌طور گسترده در انتقال مایعاتی مانند سوخت، گاز و موارد مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند و از این رو یکی از معمول‌ترین انواع لوله‌ها در جهان به شمار می‌روند. در عوض، لوله‌های بدون درز به‌دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و ویژگی‌های مکانیکی بهتر، برای انتقال مایعات و همچنین در ساخت قطعات سازه‌ای و ماشینی کاربرد دارند. این لوله‌ها از قدرت بالایی در برابر خمش و گشتاور برخوردارند و به‌طور کلی سبک‌تر و مقاوم‌تر از لوله‌های درزدار هستند.
بزرگترین تفاوت میان لوله‌های درزدار و لوله‌های بدون درز در وجود یا عدم وجود خط جوش است. لوله‌های درزدار دارای خط جوش هستند، اما لوله‌های بدون درز فاقد هرگونه جوش در طول خود می‌باشند. کیفیت لوله‌های درزدار به وضوح به کیفیت خط جوش آن بستگی دارد؛ هرچه خط جوش کمتر قابل تشخیص باشد، کیفیت لوله بالاتر است.
برای تشخیص لوله‌های درزدار از لوله‌های بدون درز، می‌توان از استاندارد ASTM استفاده کرد. در این استاندارد، نوع “S” به معنی بدون درز، نوع “F” به معنی جوشکاری شده در کوره، و نوع “E” به معنی جوشکاری با مقاومت الکتریکی است. این ساده‌ترین روش برای تشخیص لوله‌های درزدار و بدون درز می‌باشد.
به‌طور کلی، لوله‌های بدون درز به دلیل این باور عمومی که عیبی ندارند، بسیار محبوب هستند. این در حالی است که لوله‌های جوش‌کاری‌شده ممکن است دارای نقص‌های ذاتی در طول خود باشند، همانطور که قبلاً اشاره شد. به‌طور شهودی، این تصورات اغلب توسط خریداران و طراحان با تجربه محدود پذیرفته می‌شود، اما در واقع هر روش تولید و نوع محصول، مشکلات و عیوب خاص خود را دارد.
مصرف‌کنندگان باید با این مشکلات و نقص‌ها آشنا شوند و درک کنند که چگونه این عیوب ممکن است بر کاربردهای خاص تأثیر بگذارند. تنها در این صورت است که می‌توانند تصمیمات آگاهانه‌ای مبتنی بر واقعیت‌ها و نه افسانه‌ها اتخاذ کنند.
لوله‌های آهن سیاه معمولاً بریده و رزوه‌دار می‌شوند تا متناسب با نیاز پروژه به کار روند. اتصالات این نوع لوله‌ها از چدن چکش‌خوار (نرم) ساخته می‌شود. پس از اعمال ترکیب خاصی روی رزوه‌ها، لوله‌ها با پیچ کردن این اتصالات به هم متصل می‌شوند. در لوله‌هایی با قطر بزرگتر، به جای رزوه‌زنی، از جوشکاری استفاده می‌شود. لوله‌های سیاه را می‌توان با اره برش سنگین، اره برقی یا اره مخصوص برش داد.
لوله‌های آهن سیاه ; انتخابی قوی و اقتصادی برای کاربردهای صنعتی و ساختمانی لوله‌های آهن سیاه به دلیل استحکام بالا و نیاز به نگهداری کم، انتخابی مناسب و مقرون‌به‌صرفه برای کاربردهای متنوع صنعتی و ساختمانی هستند. این لوله‌ها در دو نوع جوشی و بدون درز تولید می‌شوند و ویژگی‌های خاصی دارند که آن‌ها را از سایر لوله‌ها متمایز می‌کند. با این حال، به‌دلیل عدم پوشش محافظتی مناسب، لوله‌های آهن سیاه هرگز برای انتقال آب آشامیدنی مناسب نیستند و بیشتر در کاربردهایی مانند لوله‌کشی زیرزمینی و لوله‌های جریان اصلی مؤثر هستند. تفاوت‌های قابل توجهی بین لوله‌های آهن سیاه و لوله‌های کربنی و گالوانیزه وجود دارد، از جمله روش‌های تولید، مقاومت در برابر خوردگی و قیمت. بنابراین، انتخاب نوع مناسب لوله باید با توجه به نیازهای خاص پروژه، شرایط محیطی و هزینه‌ها انجام شود تا کارایی و ایمنی مطلوب حاصل گردد.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام
