لوله گوشتدار چیست؟ ویژگی ها، کاربردها و روش تولید

لوله گوشتدار یا لوله گوشتی به دسته‌ای از لوله‌های فولادی گفته می‌شود که دیواره بسیار ضخیمی دارند. به‌ واسطه این ویژگی، از لوله‌های گوشتی معمولاً برای مصارف خاص و انتقال مواد شیمیایی حساس با فشار بالا استفاده می‌کنند. اگر با ویژگی‌ها و کاربردهای این لوله‌ها آشنایی ندارید و نمی‌دانید لوله گوشتدار چیست، این مقاله برای شماست. تا انتهای این مقاله همراه ما باشید تا شما را با ویژگی‌ها، کاربردها، روش‌های تولید و همچنین استانداردهای مختلف لوله گوشتی آشنا کنیم.

لوله گوشتدار، مقاوم‌ترین مقطع فولادی

لوله گوشتدار نوعی لوله فولادی بدون درز است که ضخامت دیواره آن نسبت به لوله‌های عادی، بیشتر است. در واقع این لوله‌ها، همان لوله مانیسمان هستند که بیشترین میزان ضخامت دیواره را در بین رده‌های مختلف دارند. به همین دلیل به این لوله‌ها، لوله مانیسمان گوشتدار هم می‌گویند. البته لوله‌های گوشتدار به‌ صورت درزدار هم تولید می‌شوند که کیفیت و کارایی لوله‌های بدون درز را ندارند. همچنین تولید لوله‌های گوشتی درزدار هزینه بیشتری دارد و در بیشتر موارد مقرون‌به‌صرفه نیستند.

روش علمی و دقیقی برای تشخیص لوله‌های گوشتدار از لوله‌های دیگر وجود ندارد. اما به‌ صورت کلی، به لوله‌هایی که نسبت قطر خارجی به دیواره آن‌ها کم‌تر از 20 باشد، لوله فولادی گوشتدار می‌گویند. برای مثال فرض کنید که اندازه قطر خارجی یک لوله مانیسمان 100 میلی‌متر و ضخامت دیواره آن 20 میلی‌متر است؛ در این حالت داریم:

5 = 20 / 100

چون نسبت قطر خارجی به ضخامت دیواره کم‌تر از 20 است، یعنی این لوله فولادی نوعی لوله مانیسمان گوشتدار است. البته این نسبت برای تمام صنایع یکسان نیست و فقط یک نسبت کلی است. ممکن است در برخی صنایع، نسبت قطر خارجی به ضخامت دیواره کمتر از 10 باشد تا به آن لوله گوشتدار بگویند. پس تشخیص اینکه یک لوله گوشتدار است یا خیر، به صنعت، کاربرد لوله و همچنین دما و فشار کاری هم بستگی دارد.

لوله‌های گوشتدار در جنس، سایز و ضخامت‌های مختلفی وجود دارند که باعث می‌شود کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف مثل نفت و گاز، کشتی‌سازی، پتروشیمی و غیره داشته باشند. در بخش‌های بعدی کاربردها و ویژگی‌های لوله گوشتدار را بیشتر توضیح می‌دهیم.

ویژگی‌های لوله گوشتدار

لوله مانیسمان گوشتدار با توجه‌ به ابعاد و دیواره ضخیم آن، ویژگی‌های زیادی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• مقاومت بالا در برابر فشار داخلی: لوله گوشتی نوعی لوله فولادی بدون درز است و در ساختار خود هیچ درز و یا جوشی ندارد. این لوله همچنین دیواره ضخیمی دارد و همه این‌ها باعث شده که مقاومت بسیار بالایی در برابر فشار داخلی داشته باشد و انتقال ایمن سیالات و مواد مختلف را تضمین کند.
• ماندگاری زیاد: لوله مانیسمان گوشتدار ترکیبات مقاومی مثل فولاد، کربن، نیکل، کروم و غیره را در ترکیبات خود دارد. این ترکیبات همراه با دیواره ضخیم و ساختار بدون درز لوله، کمک می‌کنند تا لوله گوشتی دوام و طول عمر بسیار بالایی داشته باشند. برای همین هم این لوله‌ها به‌ عنوان یک زیرساخت مطمئن و بادوام در بیشتر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• مقاوم در برابر مواد خورنده: لوله گوشتی واکنش‌ پذیری بسیار پایینی دارد و کیفیت آن تحت‌ تأثیر مواد شیمیایی و خورنده قرار نمی‌گیرد. بنابراین از این لوله‌ها می‌توان برای انتقال مواد شیمیایی حساس هم استفاده کنید.
• استحکام بالا در شرایط صنعتی و محیطی سخت: لوله‌های گوشتی به‌ واسطه استحکام و مقاومت بالایی که دارند، می‌توانند عملکرد خود را در شرایط محیطی و صنعتی سخت مثل دماهای بالا به‌ خوبی حفظ کنند. همچنین کیفیت و دوام آن‌ها بسیار کم تحت‌ تأثیر شرایط سخت قرار می‌گیرد.

تا اینجا گفتیم که لوله گوشتی چیست و شما را با ویژگی‌های مهم آن آشنا کردیم. در بخش بعدی کاربردهای لوله گوشتی در صنایع مختلف را توضیح می‌دهیم.

کاربردهای لوله گوشتدار

لوله‌های گوشتدار به‌ واسطه خواص و ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارند، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. از میان رده‌های مختلف، معمولاً لوله مانیسمان رده 40، 60 و 80 بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای لوله گوشتدار عبارت‌اند از:

• صنایع نفت و گاز: لوله‌های گوشتدار کاربرد زیادی در صنعت نفت و گاز دارند. از این لوله‌ها برای انتقال نفت، گاز، فراورده‌های نفتی و غیره استفاده می‌شود؛ چون می‌توانند در برابر فشارهای بالا، محیط و مواد خورنده مقاومت بالایی از خود نشان دهند.
• نیروگاه‌های تولید برق: یکی دیگر از کاربردهای مهم لوله‌های گوشتدار در فرایند تولید انرژی و برق است. در نیروگاه‌ها از این لوله‌ها برای انتقال آب و بخار آب با فشار بسیار بالا استفاده می‌کنند. مقاومت و کارایی بالای لوله‌های گوشتدار، عملکرد پایدار سیستم تولید برق را تضمین می‌کند.
• صنایع شیمیایی و پتروشیمی: در صنایع شیمیایی و پتروشیمی از لوله‌های گوشتدار به‌ عنوان یک زیر ساخت مقاوم و مطمئن برای انتقال مواد حساس و خوردند استفاده می‌کنند. این لوله‌ها می‌توانند در شرایط سخت محیطی این صنایع و همچنین در برابر مواد شیمیایی، مقاومت بالایی از خود نشان دهند.
• آبرسانی، توزیع و تصفیه آب: لوله‌های گوشتدار به دلیل مقاومت بالایی که در برابر فشار داخلی دارند، به‌ صورت گسترده در ایستگاه‌های پمپاژ، شبکه‌های توزیع مایعات و تصفیه‌ خانه‌ها استفاده می‌شوند.
• صنعت کشتی‌ سازی: از لوله مانیسمان گوشتدار در صنعت کشتی‌ سازی برای ساخت بدنه، سیستم‌های لوله‌کشی و سکوهای دریایی استفاده می‌کنند.
• صنعت خودروسازی: در صنعت خودروسازی از لوله‌های گوشتدار برای تولید قطعاتی مثل سیستم بلبرینگ که به مقاومت بسیار بالا نیاز دارند استفاده می‌کنند.
• ساخت‌وساز: لوله‌های گوشتدار به‌ عنوان یک زیر ساخت محکم و بادوام در پروژه‌های ساخت‌وساز مثل پل‌سازی، تکیه‌گاه‌های سازه‌ای و ساختمان‌سازی به کار می‌روند. معمولاً لوله مانیسمان رده 80 و 160 به‌ خاطر ضخامت و استحکام بیشتری که نسبت به رده‌های دیگر دارند، برای ساخت‌ و ساز و پل‌ سازی استفاده می‌شوند.

علاوه بر موارد بالا، از لوله مانیسمان گوشتدار در صنایع دیگری مثل معادن زغال سنگ، صنعت هسته‌ای، هوانوردی و غیره هم استفاده می‌کنند.

روش تولید لوله گوشتدار

لوله‌های مانیسمان گوشتدار معمولاً با روش‌های نورد گرم مثل اکستروژن، نیروی گریزازمرکز و ریخته‌گری پاششی تولید می‌شوند. در این میان، روش اکستروژن رایج‌ترین روش برای تولید لوله مانیسمان گوشتدار است که فرایند کلی آن به‌صورت زیر است:

• مرحله اول: ابتدا شمش‌های فولادی را داخل کوره‌های حرارتی ذوب می‌کنند تا حالت نیمه جامد به خود بگیرند و انعطاف‌پذیر شوند. در واقع در این مرحله از بیلت (Billet) که یک فراورده میانی فولادی است و شکل گردی دارد، استفاده می‌شود. سپس بسته به ضخامت لوله گوشتدار، به کمک یک میله بخش مرکزی شمش یا بیلت را سوراخ می‌کنند.
• مرحله دوم: شمش‌ها یا بیلت‌های سوراخ شده را به کمک غلتک‌های مخصوصی از زاویه‌های مختلف صاف می‌کنند تا سطح آن‌ها کاملاً یکدست شود.
• مرحله سوم: لوله مانیسمان گوشتدار را خنک می‌کنند و سپس آن‌ها را در اندازه‌های موردنظر برش می‌دهند.

توجه کنید که لوله‌های گوشتدار می‌توانند به‌ صورت درزدار هم تولید شوند که در این حالت روش تولید آن‌ها متفاوت است. تولید این نوع از لوله‌های گوشتدار به کمک ورق‌های فولادی و جوش‌های الکتریکی انجام می‌شود.

استانداردهای ساخت لوله گوشتدار

برای اطمینان از عملکرد و کیفیت لوله‌های گوشتدار، آن‌ها را مطابق با استانداردهای مختلف لوله تولید می‌کنند. این استانداردها مواردی مثل ابعاد، کاربرد، فرایند تولید، ترکیبات، وزن و نحوه اتصالات لوله را تعیین می‌دهند. برخی از استانداردها به‌ صورت بین‌المللی پذیرفته شده‌اند و در کشورهای مختلفی استفاده می‌شوند.

استانداردهای لوله گوشتدار از استانداردهای لوله مانیسمان پیروی می‌کنند که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• استاندارد انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME): این استاندارد زیر مجموعه‌های زیادی دارد که هر کدام از آن‌ها نحوه تولید، ابعاد، ترکیبات و کاربردهای لوله مانیسمان را در صنایع مختلف مشخص می‌کنند. یکی از مهم‌ترین این استانداردها ASME B36.10M است که ابعاد کلی لوله بدون درز یا مانیسمان را مشخص می‌کند. طبق این استاندارد اندازه، ضخامت دیواره و وزن لوله‌های بدون درز را بر اساس اندازه اسمی لوله (NPS) و رده (Schedule Number) تعیین می‌کنند. رده لوله مانیسمان یک ضخامت نسبی از لوله مانیسمان را نشان می‌دهد. در اندازه‌های اسمی مشابه هر چه میزان رده بیشتر باشد، ضخامت دیواره لوله هم ضخیم‌تر است. برای مثال در اندازه 6 اینچی، ضخامت دیواره لوله مانیسمان رده 80 نسبت به رده 40، بیشتر است.
• استاندارد مؤسسه نفت آمریکا (API): این استاندارد هم زیرمجموعه‌های مختلفی دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به API 5L و API 5CT اشاره کرد. استاندارد API مواردی مثل نحوه تولید و آزمایش لوله‌های گوشتدار را برای صنعت نفت و گاز طراحی و تدوین می‌کند.
• استاندارد انجمن آمریکا برای آزمایش مواد (ASTM): استاندارد ASTM هم یکی دیگر از استانداردهای مهم برای تولید لوله‌های بدون درز است. استانداردهای ASTM A106 و ASTM A53 که از زیرمجموعه‌های ASTM هستند، قوانین مربوط به تولید لوله بدون درز برای کاربردهای عمومی و درجه حرارت بالا را مشخص می‌کنند.

علاوه بر موارد بالا، استانداردهای لوله مانیسمان گوشتدار می‌توانند به‌ صورت منطقه‌ای و کشوری هم تعیین شوند. در واقع استاندارد لوله گوشتدار می‌تواند بسته به منطقه جغرافیایی و شرکت‌های تولیدکننده، متفاوت باشند.

سؤال دیگری در مورد لوله های گوشتدار دارید؟

در این مقاله گفتیم که لوله گوشتدار چیست و شما را به‌ صورت کامل با ویژگی‌ها، کاربرد، استانداردها و روش تولید این لوله‌های فولادی آشنا کردیم. امیدواریم که توانسته باشیم به سؤال‌های شما در رابطه‌ با لوله گوشتی پاسخ داده باشیم. اگر سؤال دیگری در این مورد دارید، در بخش کامنت‌ها از ما بپرسید یا اگر تجربه‌ای در استفاده از این لوله‌ها دارید، با ما به اشتراک بگذارید.

همچنین پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع لوله فولادی، مقاله لوله صنعتی چیست؟ را هم مطالعه کنید. آشنایی با انواع مختلف لوله فولادی درک بهتری از ویژگی و کاربرد آن‌ها به شما می‌دهد.