لوله چیست + معرفی انواع آن
لوله چیست
لوله‌ها از جمله مهمترین و کاربردی‌ترین اختراعات بشر هستند که استفاده‌های بسیار مهمی را در زندگی انسان‌ها دارند. این استوانه‌های توخالی که از جنس‌های مختلفی ساخته می‌شوند، نقشی حیاتی
را در انتقال سیالات، گازها و مواد گوناگون در صنایع مختلف و زندگی روزمره ما ایفا می‌کنند. در این مقاله قصد داریم تا به بررسی لوله‌ها، انواع مختلف آنها و کاربردهایشان بپردازیم.
لوله چیست؟
به طور کلی به یک استوانه توخالی با مقطع دایره‌ای لوله گفته می‌شود. لوله‌ها از جنس‌های مختلفی مانند فلز، پلاستیک، سرامیک و بتن ساخته شده و در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف تولید می‌شوند. این مقاطع مهم برای انتقال سیالات، گازها و مواد مختلفی مانند آب، فاضلاب، نفت، گاز، مواد شیمیایی و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای استفاده از لوله‌ها
استفاده از لوله‌ها مزایای متعددی را به همراه دارد که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استحکام و دوام: لوله‌ها از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که این موضوع باعث می‌شود تا هر کدام از آنها دارای استحکام و دوام مخصوص به خود باشند. به عنوان مثال، لوله‌های فولادی بسیار محکم و بادوام هستند و می‌توان از آنها برای انتقال سیالات با فشار بالا استفاده کرد. اما ممکن است این امکان در همه لوله‌ها وجود نداشته باشد.
- قابلیت انعطاف‌پذیری: برخی از لوله‌ها مانند لوله‌های پلاستیکی انعطاف‌پذیر هستند و به راحتی خم می‌شوند. این ویژگی باعث می‌شود که استفاده از آنها در فضاهای محدود آسان‌تر باشد.
- مقاومت در برابر خوردگی: برخی از لوله‌ها مانند لوله گالوانیزه یا لوله‌های استیل ضد زنگ در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم هستند و می‌توان از آنها در محیط‌های خورنده استفاده کرد.
- عایق حرارتی: برخی از لوله‌ها مانند لوله‌های PVC عایق حرارتی هستند و همین امر باعث شده تا بتوان از آنها برای انتقال سیالات گرم یا سرد استفاده کرد.
- قیمت مناسب: لوله‌ها در هر جنسی که باشند با توجه به کیفیت، کارخانه و موارد گوناگون دیگرشان در قیمت‌های مختلفی تولید می‌شوند و می‌توان با توجه به بودجه و نیاز پروژه، لوله مناسب را انتخاب کرد.
انواع لوله
لوله‌ها را می‌توان بر اساس معیارهای مختلفی دسته‌بندی کرد. از رایج‌ترین دسته‌بندی‌ها، دسته‌بندی لوله‌ها بر اساس جنس، روش تولید و کاربرد آنها است. در ادامه انواع لوله‌ها را در دسته‌‌بندی‌های مختلف بررسی می‌کنیم.
انواع لوله از نظر جنس
جنس لوله‌ها یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در کاربرد آنها می‌باشد. به عبارت دیگر جنس لوله‌ها می‌تواند مشخص‌کننده این موضوع باشد که از آن لوله در چه کاربردی باید استفاده شود. در ادامه با پرکاربردترین جنس‌های لوله‌ها آشنا می‌شویم.
لوله‌های فلزی
لوله‌های فلزی از رایج‌ترین، مهمترین و پرکاربردترین انواع لوله‌ها هستند و در صنایع گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. لوله‌های فلزی در انواع مختلفی وجود دارند که از مهمترین آنها به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
1. لوله‌های فولادی
لوله‌های فولادی از جمله محکم‌ترین و بادوام‌ترین انواع لوله‌ها هستند و می‌توان از آنها برای انتقال سیالات با فشار بالا استفاده کرد. این لوله‌ها در دو نوع درزدار و بدون درز (مانیسمان) تولید می‌شوند. لوله‌های فولادی به طور کلی در دو استاندارد سبک و سنگین تولید شده و در کاربردهای مخصوص به خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به شرح این دو استاندارد می‌پردازیم.
لوله‌های فولادی سبک
لوله‌های فولادی سبک از ورق‌های روغنی که ضخامت کمی دارند (1.5 تا 6 میلی‌متر) تولید می‌شوند و در مصارف مختلفی مانند لوله جاروبرقی، دسته فوتبال‌دستی، پایه دوربین و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها که با نام لوله مبلی نیز شناخته می‌شوند به دلیل وزن کم و ظاهر زیبایی که دارند کاربردهای فراوانی را در صنایع دکوری و تزئینات شهری ارائه می‌دهند. این لوله‌های پرکاربرد از مزایا و خواص منحصر به فردی برخوردارند که در ادامه با برخی از آنها آشنا می‌شویم.
مزایای لوله مبلی
فرایند نورد سرد باعث می‌شود تا ورق سیاه به ورق روغنی تبدیل شده و سپس با استفاده از آن ورق، لوله مبلی تولید شود. فرایند نورد سرد و عملیات‌های انجام شده روی ورق، باعث می‌شوند تا لوله مبلی حاصله از خواص منحصر به فردی برخوردار باشد. این خواص باعث شده تا لوله مبلی مزیت‌هایی را نسبت به دیگر لوله‌ها پیدا کند که در ادامه به برخی از آنها می‌پردازیم:
- دقت ابعادی و پرداخت سطح
یکی از تفاوت‌هایی که نورد سرد با نورد گرم دارد این است که نورد سرد امکان کنترل دقیق ضخامت و ابعاد ورق‌ها یا نوارهای فلزی را فراهم می‌کند. این فرایند ضخامت و صافی یکنواختی را ایجاد کرده و دقت ابعادی بالایی را ارائه می‌دهد. علاوه بر این سطح صاف و صیقلی‌ای را ایجاد می‌کند که نیاز به انجام عملیات سطحی اضافه را کاهش می‌دهد.
- خواص مکانیکی
یکی از مزیت‌های مهم لوله مبلی خواص مکانیکی بهبودیافته آن است که در نتیجه‌ی عملیات نورد سرد به دست آمده است. در واقع نورد سرد باعث پالایش دانه در ورق شده و این پالایش باعث افزایش استحکام، سختی و چقرمگی مواد می‌شود. لوله مبلی به دلیل داشتن ورق نورد سرد شده، مقاومت بیشتری را در برابر خستگی، سایش و خوردگی نشان می‌دهد و همین موضوع باعث می‌شود تا این لوله‌ها برای استفاده در کاربردهای متفاوت مناسب باشند.
- تلورانس و ثبات بیشتر
لوله مبلی به دلیل استفاده از ورق روغنی، ضخامت و یکنواختی ثابتی را در طول و عرض مواد تضمین می‌کند. این میزان از ثبات و دقت باعث شده تا این لوله‌ها برای استفاده در صنایعی مثل خودروسازی و هوافضا که تلورانس و یکنواختی در آنها بسیار مهم می‌باشد مناسب باشند.
- قیمت
قیمت اکثر مقاطع آهنی به پارامتری به نام وزن بستگی دارد. یعنی اگر دو لوله سیاه و مبلی را در کنار هم قرار دهیم و بخواهیم قیمت یک شاخه از آنها را محاسبه کنیم قیمت لوله سیاه که سنگین‌تر می‌باشد نسبت به قیمت لوله مبلی گرانتر خواهد بود. این در حالی است که قیمت هر کیلو از لوله سیاه نسبت به قیمت هر کیلو از لوله مبلی کمتر می‌باشد.
کاربردهای لوله مبلی
مزایا و خواص منحصر به فرد لوله مبلی باعث شده تا از آنها در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار بگیرد. برخی از این کاربردها عبارتنداز:
- قطعات خودرو و موتورسیکلت
- ترک‌بند موتور
- صنایع دریایی و کشتیرانی
- تجهیزات بیمارستانی
- لوازم خانه و آشپزخانه
- ساخت تخت خواب فلزی
- سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر
- تولید فوتبال دستی
- تولید فر و اجاق گاز
- صندلی تاشو
لوله‌های فولادی سنگین
لوله‌های فولادی سنگین از ورق‌های فولادی نورد گرم شده که ضخامت بالایی هم دارند (6 میلی‌متر به بالا) تولید می‌شوند و در مصارف سنگین مانند انتقال نفت و گاز، خطوط لوله آب شرب، سیستم‌های اطفاء حریق و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. لوله‌های فولادی سنگین در دو نوع درزدار و بدون درز (مانیسمان) تولید می‌شوند. این لوله‌ها از وزن بالایی برخوردار بوده و ظاهری سیاه و زخمت دارند. به همین دلیل از این مقاطع بیشتر در مصارف ساختمانی و صنعتی استفاده می‌شود.
لوله‌های گالوانیزه
لوله‌های گالوانیزه نیز از فولاد ساخته می‌شوند و با یک لایه روی پوشانده می‌شوند. این لایه روی، لوله را در برابر خوردگی محافظت می‌کند.
2. لوله‌های چدنی
لوله‌های چدنی از چدن خاکستری یا چدن داکتیل ساخته می‌شوند و در برابر خوردگی مقاوم هستند. از این لوله‌ها معمولاً برای انتقال فاضلاب و آب‌های سطحی استفاده می‌شود.
3. لوله‌های مسی
لوله‌های مسی از مس خالص یا آلیاژ مس ساخته می‌شوند و رسانای خوب گرما و برق هستند. از این لوله‌ها معمولاً برای انتقال آب آشامیدنی، سیستم‌های گرمایشی و تهویه‌ای و خطوط لوله گاز استفاده می‌شود.
4. لوله‌های استیل ضد زنگ
لوله استیل دکوراتیو یا لوله استیل ضد زنگ از آلیاژهایی ساخته می‌شود که در برابر خوردگی و زنگ زدگی بسیار مقاوم هستند. از این لوله‌ها معمولاً در صنایعی که با رطوبت سر و کار دارند و همچنین صنایع دکوری که نیاز به ظاهری زیبا دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لوله‌های غیرفلزی
علاوه بر لوله‌های فلزی، لوله‌های غیرفلزی نیز در صنایع مختلف استفاده‌های متفاوتی را دارند. انواع مختلفی از لوله‌های غیرفلزی وجود دارد که از جمله آنها به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
- لوله‌های پلاستیکی: لوله‌های پلاستیکی از جمله سبک‌ترین و ارزان‌ترین انواع لوله‌ها هستند و در برابر خوردگی مقاوم می‌باشند. از این لوله‌ها معمولاً برای انتقال آب آشامیدنی، فاضلاب، آبیاری و زهکشی استفاده می‌شود. انواع مختلفی از لوله‌های پلاستیکی مانند لوله‌های PVC، لوله‌های HDPE و لوله‌های UPVC وجود دارد.
- لوله‌های فایبرگلاس: لوله‌های فایبرگلاس از الیاف شیشه و رزین اپوکسی ساخته می‌شوند و در برابر خوردگی، ضربه و فشار بالا مقاوم هستند. از این لوله‌ها معمولاً در صنایع نفت و گاز، شیمیایی و پتروشیمی استفاده می‌شود.
- لوله‌های سرامیکی: لوله‌های سرامیکی از خاک رس پخته شده ساخته می‌شوند و در برابر حرارت، خوردگی و مواد شیمیایی مقاوم هستند. از این لوله‌ها معمولاً در صنایع فاضلاب، تصفیه آب و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.
- لوله‌های بتنی: لوله‌های بتنی از سیمان، ماسه و سنگدانه ساخته می‌شوند و در برابر فشار بالا و سایش مقاوم هستند. از این لوله‌ها معمولاً برای انتقال فاضلاب، آب‌های سطحی و زهکشی استفاده می‌شود.
انواع لوله از نظر روش تولید
لوله‌های فولادی به دو روش متفاوت تولید شده و خواص مختلفی را ارائه می‌کنند. این دو روش عبارتند از:
1. لوله‌های درزدار
لوله‌های درزدار از ورق‌های فلزی و با استفاده از روش‌های مختلف اتصال مانند جوشکاری و پرسکاری تولید می‌شوند. در ادامه به شرح این دو روش می‌پردازیم:
- جوشکاری: در این روش، لبه‌های دو ورق فلزی به هم چسبانده شده و سپس با استفاده از حرارت یا الکتریسیته ذوب و جوش داده می‌شوند. متداول‌ترین روش جوشکاری برای تولید لوله‌های درزدار، جوشکاری ذوبی با الکترود روکش‌دار (SMAW) می‌باشد.
- پرسکاری: در این روش، ورق فلزی با استفاده از قالب‌های مخصوص، به شکل لوله درآمده و سپس لبه‌های آن به هم پرس می‌شوند.
مزایای لوله‌های درزدار
- قیمت مناسب: لوله‌های درزدار به دلیل استفاده از ورق‌های نازک‌تر و فرآیند تولید ساده‌تر، قیمت مناسب‌تری نسبت به لوله‌های بدون درز دارند.
- تولید سریع: فرآیند تولید لوله‌های درزدار سریع‌تر از لوله‌های بدون درز است.
- تنوع بالا: لوله‌های درزدار در جنس‌ها، ضخامت‌ها و اندازه‌های مختلفی تولید می‌شوند.
معایب لوله‌های درزدار
- استحکام کمتر: لوله‌های درزدار به دلیل وجود درز، استحکام کمتری نسبت به لوله‌های بدون درز دارند.
- مقاومت کمتر در برابر خوردگی: درز لوله‌های درزدار می‌تواند نقطه ضعف آنها در برابر خوردگی باشد.
2. لوله‌های بدون درز (مانیسمان)
لوله مانیسمان از شمش‌های فلزی و به وسیله فرآیندهای نورد و کشش و بدون ایجاد درز طولی، تولید می‌شود. مراحل تولید این لوله‌ها به شکل زیر می‌باشد:
- گرم کردن شمش: شمش فلزی در کوره گرم می‌شود تا به دمای مناسب برای نورد و کشش برسد.
- سوراخ کردن: با استفاده از یک سنبه، سوراخی در مرکز شمش ایجاد می‌شود.
- نورد: شمش سوراخ شده با عبور از غلتک‌های نورد، نازک‌تر و بلندتر می‌شود.
- کشش: لوله نورد شده با عبور از قالب‌های کششی، به قطر و ضخامت مورد نظر می‌رسد.
- سرد کردن: لوله کشیده شده به آرامی خنک می‌شود تا تنش‌های داخلی آن از بین برود.
مزایای لوله‌های مانیسمان
- استحکام بالا: لوله‌های بدون درز به دلیل عدم وجود درز، استحکام بسیار بالایی دارند و می‌توان از آنها برای مصارفی که نیاز به فشار بالا دارند استفاده کرد.
- مقاومت بالا در برابر خوردگی: لوله‌های بدون درز به دلیل عدم وجود درز، مقاومت بالایی را در برابر خوردگی دارند.
- کاربرد گسترده: لوله‌های بدون درز به دلیل استحکام و مقاومت بالا، در مصارف مختلفی مانند خطوط لوله نفت و گاز، صنایع پتروشیمی، نیروگاه‌ها و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
معایب لوله‌های بدون درز
- قیمت بالا: لوله‌های بدون درز به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر، قیمت بالاتری نسبت به لوله‌های درزدار دارند.
- تولید زمان‌بر: فرآیند تولید لوله‌های بدون درز زمان‌برتر از لوله‌های درزدار است.
- تنوع کمتر: لوله‌های بدون درز در مقایسه با لوله‌های درزدار، تنوع کمتری را از نظر جنس، ضخامت و اندازه دارند.
انواع لوله از نظر محل استفاده
برخی لوله‌ها با توجه به استفاده‌ی غالب آنها شناخته شده و در دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. این دسته‌ها عبارتند از:
- لوله‌های ساختمانی: این نوع لوله‌ها برای لوله‌کشی آب و فاضلاب، سیستم‌های گرمایشی و تهویه‌ای و … در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. لوله داربست که برای ساخت ساختمان‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد هم در این دسته قرار داده گرفته است.
- لوله‌های صنعتی: این نوع لوله‌ها برای انتقال سیالات و گازها در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- لوله‌های کشاورزی: این نوع لوله‌ها برای آبیاری و زهکشی مزارع و باغ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کاربردهای لوله‌ها
لوله‌ها در صنایع مختلف و زندگی روزمره ما کاربردهای فراوانی دارند. از جمله مهمترین کاربردهای لوله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انتقال آب: لوله‌ها از جمله مهمترین ابزارها برای انتقال آب آشامیدنی، آب کشاورزی و آب صنعتی هستند.
- انتقال فاضلاب: لوله‌ها برای جمع‌آوری و انتقال فاضلاب خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- انتقال گاز: از لوله‌ها برای انتقال گاز طبیعی، گاز شهری و سایر گازها استفاده می‌شود.
- انتقال نفت و فرآورده‌های نفتی: لوله‌ها برای انتقال نفت خام، فرآورده‌های نفتی و گاز مایع استفاده می‌شوند.
- سیستم‌های گرمایشی و تهویه‌ای: از لوله‌ها برای انتقال آب گرم و سرد در سیستم‌های گرمایشی و تهویه‌ای ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
- آبیاری: از لوله‌ها برای انتقال آب در سیستم‌های آبیاری کشاورزی و فضای سبز استفاده می‌شود.
- صنایع: از لوله‌ها در صنایع مختلفی مانند صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی، پتروشیمی و … استفاده می‌شود.
- ساخت و ساز: از لوله‌ها برای ساخت سازه‌های متفاوت و بنای ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
- تولیدات: لوله‌ها در تولید محصولات متفاوتی از جمله فوتبال دستی، پایه دوربین، دروازه فوتبال و … نقش بسزایی دارند.
انتخاب لوله مناسب
انتخاب لوله مناسب برای هر کاربرد به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، فشار، دما، شرایط محیطی و بودجه بستگی دارد. بنابراین در هنگام انتخاب لوله باید به موارد زیر توجه کرد:
- جنس لوله: جنس لوله باید با توجه به نوع سیال و شرایط محیطی پروژه انتخاب شود. به عنوان مثال، برای انتقال آب آشامیدنی باید از لوله‌های غیرسمی و مقاوم در برابر خوردگی مانند لوله‌های PVC یا HDPE استفاده کرد.
- قطر لوله: قطر لوله باید با توجه به حجم سیال و فشار آن انتخاب شود.
- ضخامت لوله: ضخامت لوله باید با توجه به فشار سیال و شرایط محیطی پروژه انتخاب شود.
- اتصالات لوله: اتصالات لوله باید با توجه به جنس لوله و نوع سیستم لوله کشی انتخاب شوند.
- کیفیت لوله: یکی از مهمترین موارد در بازدهی لوله کیفیت آن، است که به موارد مختلفی از جمله کارخانه تولید کننده بستگی دارد.
- قیمت لوله: در بسیاری از پروژه‌ها هزینه تمام شده مهم است و باید لوله‌هایی را تهیه کرد که از قیمت مناسبی برخوردار باشند.
با در نظر گرفتن موارد بالا می‌توانید مناسب‌ترین لوله برای پروژه خود را پیدا کرده و از آن برای جلو بردن اهداف پروژه‌تان استفاده کنید.
جمع‌بندی
لوله‌ها از جمله مهمترین اختراعات بشر به شمار می‌روند و نقش حیاتی را در انتقال سیالات، گازها و … در صنایع مختلف و زندگی روزمره ما ایفا می‌کنند. لوله‌های فولادی به دلیل استحکام، دوام، قابلیت انعطاف‌پذیری و قیمت مناسب، از جمله رایج‌ترین انواع لوله‌ها هستند و در مصارف مختلفی مانند لوله‌های ساختمانی، لوله‌کشی آب و فاضلاب، خطوط لوله نفت و گاز، سیستم‌های اطفاء حریق و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در هنگام انتخاب لوله‌های فولادی، باید به موارد مختلفی از جمله نوع سیال، فشار، دما، شرایط محیطی و بودجه توجه کرد. در چنین شرایطی است که می‌توانید بهترین لوله برای پروژه خود راپیدا کرده و آن را تهیه کنید.
منبع:صبا پروفِیل
