تعریفی جامع از انواع لوله (Pipe)
لوله یا پایپ استوانه بلند تو خالی با دو سر باز است که جهت انتقال سیالات در سیستم پایپینگ از آن استفاده می شود و یكی از مهم ترین تجهیزات مورد استفاده در این صنعت می باشد. پایپ ها از جنس های مختلف و در وزن های متفاوت ساخته می شوند.
لوله ها را طبق استاندارد با 7 پارامتر مشخص می کنند،که عبارتند از:
- نوع لوله
- سایز لوله
- جنس لوله
- استاندارد ابعادی
- ضخامت
- آرایش انتهای لوله
- طول لوله
نوع لوله :
لوله ها بر اساس روش تولید به دو دسته تقسیم می شوند:
- بدون درز جوش (Seamless)
- با درز جوش (Welded)
در روش سیملس، لوله تولید شده یک تکه بوده و درز جوشی ندارد. این روش برای تولید لوله های سایز پایین استفاده می شود. همانطور که مشخص است، به دلیل وجود نداشتن درز جوش، این نوع لوله از استحکام بسیار بالایی برخوردار است.
دو لوله با 4 روش زیر به هم جوش داده می شوند:
- ERW جوش مقاومت الکتریکی (Electrical Resistance Weld)
- FBW جوش کوره ای لب به لب (Furnace Butt Weld)
- EFW جوش الکتریکی گداخت (Electrical Fusion Welding)
- SAW جوش قوس الکتریکی زیر پودری (Submerged Arc Welding)
سایز لوله
سایز لوله نشان دهنده قطر خارجی لوله است. نحوه بیان سایز لوله به دو صورت میلی متری و اینچ می باشد.
(Nominal Pipe Size) NPS عددی است که به قطر خارجی لوله مربوط میشود. این عدد به صورت اینچی است. همچنین برای معرفی لوله به روش میلی متری از DN استفاده می کنیم.
جنس لوله
جنس لوله ها بر اساس استانداردهای مختلف نظیر API و ASTM تعیین میشود. بر اساس استاندارد ASTM لوله های پایه آهنی به سه دسته زیر تقسیم میشوند.
- کربن استیل ها (C.S (Carbon Steel
- فولادهای آلیاژی (A.S (Alloy Steel
- فولادهای ضد زنگ (S.S (Stainless Steel
در این استاندارد ASTM دسته فلز های پایه آهنی با حرف A، دسته فلزهای غیر آهنی با حرف B، و دسته مواد غیر فلزی با حروف C و D علامت گذاری شده است. جنس ASTM A106 یعنی یک ماده فلزی پایه آهنی. عدد 106 هم کد یک جنس ماده در استاندارد است.
لوله چدنی (Cast Iron Pipe) :
لوله های چدنی از چدن ریخته گری ساخته شده و به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و طول عمر بالا عموماً در سیستم آب و فاضلاب استفاده می شوند. این لوله ها تحت شرایط کاری نرمال تا 100 سال عمر می کنند. لوله های چدنی میتوانند فشارهای متغیر تا psi 350 را تحمل کنند، هم چنین ارزان بوده و از نظر اقتصادی به صرفه هستند. این لوله ها در قطرهای به اندازه 5 تا 120 سانتی متر وجود دارند.
لوله فرفورژه (Wrought Iron Pipe) :
لوله های فرفورژه شبیه لوله های گالوانیزه هستند، با این تفاوت که این نوع لوله ها بدون درز هم تولید می شوند. این لوله ها سبک بوده و در قطرهای 12 میلی متر تا 15 سانتی متر تولید می شوند که کار کردن با آن ها نیز راحت است. لوله های فرفورژه علاوه بر مصارف تزیینی برای انتقال آب، گاز و مایعات خاص هم استفاده می شوند.
لوله گالوانیزه (Galvanized Iron Pipe) :
لوله های گالوانیزه از جنس آهن سفید نوردیده در قطرهای 12 میلی متر تا 15 سانتی متر و به طول 6 متر ساخته می شوند. پس از ساخت، آن ها را درون محلول روی قرار داده تا فرایند گالوانیزه شدن انجام شود. این لوله ها برای انتقال آب و گاز و یا مایعات دیگر در ساختمان ها مثل گلخانه ها به کار برده می شوند. مواد اسیدی و قلیایی تأثیرات بدی روی لوله های گالوانیزه می گذارند. کار کردن با این لوله ها راحت بوده و در دو نوع سبک و متوسط تولید می شوند و هم چنین ارزان هستند و به طور متوسط تا 10 سال عمر میکنند.
لوله فولادی (Steel Pipe) :
لوله های فولادی یکی از انواع لوله های کاربردی در لوله کشی صنعتی هستند که از ورقه های فولادی ساخته می شوند و پس از ساخت آن ها را برای جلوگیری از زنگ زدگی در محلول روی قرار می دهند. این لوله ها برای انتقال آب، گاز یا مایعات خاص استفاده می شوند؛ اما مایعات اسیدی و قلیایی باعث زنگ زدگی آن ها می شوند. هم چنین لوله های فولادی علاوه بر کاربرد فراوان، سبک بوده و به طور متوسط عمری بین 25 تا 50 سال دارند.
لوله مسی (Copper Pipe) :
متدوال ترین لوله در سیستم آب رسانی و تهویه مطبوع این نوع لوله ها هستند اما نسبت به سایر لوله ها گران تر می باشند. لوله های مسی در قطرهای کوچک ساخته می شوند و چون زنگ نمی زنند، دارای عمر طولانی هستند. این لوله ها توانایی انتقال آب داغ و بخار را داشته و در دماهای بالا آسیب نمی بینند و هم چنین دارای شکل پذیری مناسبی هستند.
لوله پلاستیکی (Plastic Pipe) :
یکی از انواع لوله های پرکاربرد، لوله های پلاستیکی هستند که پلیمری از پلیمرهای آلی مثل پلی وینیل کلراید (P.V.C)، پلی اتیلن (P.E)، پلی پروپلین (P.P) و … ساخته می شوند. این دسته از لوله ها بسیار سبک بوده و نصب و کارایی آسانی دارند. آن ها علاوه بر توانایی انتقال آب، به دلیل این که زنگ نمیزنند، می توانند مواد خورنده مثل مایعات اسیدی یا قلیایی را نیز انتقال دهند اما به دلیل داشتن ضریب انبساط بالا توان حمل مواد داغ را ندارند. از دیگر مزایای این لوله ها می توانیم به رسوب گیری پایینشان به دلیل سطح داخلی صاف و صیقلی اشاره کنیم. لوله های پلاستیکی در برابر جریان الکتریکی مقاوم بوده و قابل اشتعال نیز می باشند.
استاندارد ابعادی
استاندارد ها و کد ها برای سرویس های مختلف توسط مؤسسات استاندارد بین المللی تهیه و توزیع می گردد. این استاندارد ها شامل نحوه ساخت لوله، نحوه استفاده، طراحی، اتصال، نحوه نصب و نحوه تست خطوط لوله می باشند. انجمن های مختلف در زمینه پایپینگ استاندارد هایی ارائه کرده اند که از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
ASME: American Society of Mechanical Engineers
ASTM: American Society of Testing and Materials
ANSI: American National Standards Institute
AWWA: American Water Works Association
API: American Petroleum Institute
ضخامت
به فاصله بین قطر داخلی و قطر خارجی لوله، ضخامت لوله گفته می شود.
آرایش انتهای لوله
نحوه اتصال لوله ها رابطه مستقیم با آرایش انتهای لوله دارد. لوله ها بر اساس آرایش انتها به 3 دسته زیر تقسیم می شوند:
انتهای پخ خورده : (Bevel End)
این نوع آرایش برای لوله های سایز بالاتر از دو اینچ و خود دو اینچ کاربرد دارد. قسمت های پخ خورده روبروی هم قرار گرفته و به یکدیگر جوش داده میشوند. به این اتصال اصطلاحا لب به لب یا Butt Weld گفته می شود.
انتهای صاف : (Plain End)
این نوع آرایش مناسب لوله های با سایز کوچکتر از 2 اینچ است که به روش سوکتی یا Socket Weld به یکدیگر متصل می شوند. برای اتصال لوله ها با انتهای صاف از بوشن یا کوپلینگ استفاده می کنند. دور تا دور این اتصال به وسیله جوش ماهیچه ای جوشکاری می شود.
انتهای رزوه ای : (Thread End)
این نوع آرایش برای سایزهای کوچکتر از 2 اینچ کاربرد دارد و در آن لوله ها به وسیله رزوه به یکدیگر متصل می شوند.
طول لوله
لوله ها اغلب به صورت شاخه های 6 متری یا 12 متری تولید می شوند.