لوله سیاه که با نام لوله صنعتی، سنگین، لوله درز دار یا لوله با درز جوش در بازار شناخته می شود به رنگ سیاه است این رنگ از اکسید شدن آهن در فرآیند تولید به وجود می آید و بعد از اتمام آن را صیقل یا آبکاری نمی کنند به این دلیل به این لولها سیاه گفته می شود جنس آن ها از آلیاژ آهن بوده و درصد کمی نیز حاوی عنصر کربن می‌باشد برای اطلاعات بیشتر در این مقاله قصد داریم برایتان تعریفی جامع از آن ها و
لوله سیاه چیست؟
به لوله های گفته می شود که از جنس فولاد که روکش گالوانیزه نشده اند و به شکل یه استوانه تو خالی و بلند که دارای دو سر باز باسطح مقطع دایره شکل هستند. این لولها در صنعت و زندگی روزمره استفاده های فراوانی می شود در صنعت تولیدی فولاد به طور کلی لوله های فولادی و لوله فلزی به دو روش درزدار و بدون درز تولید می شوند. در ساخت لوله های درز دار یا همان لوله سیاه از عملیات رولینگ و جوشکاری ورقه های فلزی استفاده می‌شود که در ادامه فرآیند تولید آن ها را برایتان شرح می دهیم.
طریقه فرآیند تولید لوله سیاه چگونه است؟
همان گونه که گفته شد لوله های فولادی به دو صورت درز دار و بدون درز در صنعت تولید می شوند و اما بحث ما چکونگی فرآیند تولید لوله های سیاه یا همان درزدار، معمولا به دو روش زیر در صنعت تولید می شوند:
- اول ورق های را به سایز دلخواه برش داده سپس ورق به کمک فشار جک هیدرولیک دستگاه بر مرکز آن طرحی u شکل به خود میگیرد. سپس در قالب نیم‌دایره استقرار می‌یابد و با فشار مجدد دستگاه ورق u شکل به صورت یه دایره کامل درمی‌آید.
- در این روش ورق برش خورده را بر روی سه غلتک، به این صورت است که در جریان عبور ورق از بین سه غلتک، فرآیند شکل‌گیری اتفاق می‌افتد. دو غلتک کناری حین چرخش حول محور خود، از بیرون و غلتک میانی از داخل به ورق فشار می‌آورند تا به تدریج شکل دایره‌ای بخود گیرد.
و اما قسمت آخر فرآیند تولید یا همان جوش دادن پایانی دو سر ورق به هم برای شکل گیری لوله که آن هم به صورت معمولی به سه روش صورت می گیرد.
لوله درز دار به چند روش جوشکاری می شود:
به صورت کلی برای تولید لوله درزدار از سه روش های جوشکاری ERW ،EFW ،SAW استفاده می شود که به شرح زیر است:
-
جوش قوس الکتریک زیر پودری(SAW-LSAW-DSAW)
یکی از روش های جوشکاری که در صنعت کاربرد فراوانی دارد روش زیر پودری است که در اصطلاح به آن SAW گفته می شود. این روش از جوشکاری نیز خود به دو نوعSSAW وLSAW می باشد. لوله های مانیسمان که از نوع لوله درز دار است در تولید آن از روش SSAW استفاده می شود. بعد از شکل گیری ورق، لبه های آن با فورج در کنار هم قرار می‌گیرند. سپس شکاف V شکل بوجود آمده توسط دستگاه با زیر پودر پر و در نهایت جوشکاری می‌گردد.
- جوش فیوژن یا (EFW)
در جوشکاری به روش EFW که برای تولید لوله های درز مستقیم یا مخفی استفاده می شود، یکی از فرآیند های تولید لوله سیاه است که با نام جوش پیوسته نیز شناخته می‌شود. لوله جوش فیوژن از کویل فولادی، تولید می‌شود. ورق‌ها پس از عبور از غلتک به منظور جوش فورج به هم نزدیک می‌شوند. گرما همراه با فشار غلتک‌ها، جوش را تشکیل می‌دهند. - جوش مقاومت الکتریکی (ERW)
در این روش از تولید لوله سیاه از جوشکاریERW استفاده می شود لوله به کمک نورد سرد ساخته می‌شود و همانطور که گفته شد از یک دستگاه جوش الکتریکی جهت ایجاد حرارت در لبه های ورق استفاده می شود، دو لبه ورق به خاطر ایجاد حرارت به شکل مذاب درمی آید و به یکدیگر جوش می خورند. - لوله HWF(High Frequency Welding)
جوش این نوع لوله با فناوری پیشرفته به صورت جوشکاری با فرکانس بالا انجام شده و پس از این مرحله تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد و جوش هم از داخل و هم خارج درز انجام میگیرد تا هیچ مارتنزیت کنترل نشده ای در طول لوله باقی نماند.
مزایای لوله سیاه
این لوله های داری مزایای بسیاری هستند که باری آشنایی بیشتر شما کاربران گرامی در ادامه به چند نمنه از آنها می پردازیم:
- مقاومت و استحکام بالا
استحکام بالای لوله فلزی که در برابر ضربات و ارتعاشات و فشار، هنگام حمل و نقل و یا نصب و استفاده دارند.
- مقاومت کافی در دمای بالا
این لوله ها در برابر آب با دمای بالا مقاومت خوبی از خود نشان می دهند. بنابراین به عنوان لوله آب استفاده گسترده ای دارند.
- دقت بالا در طراحی و تولید
دارای دقت بالا، ضخامت یکنواخت دیوار و روشنایی بالای سطح داخلی و خارجی( روشنایی سطح لوله فولادی به کیفیت ورق فولادی بستگی دارد)
- زمان تولید کم
تولید لوله های سیاه در زمان کوتاهی انجام شده و به راحتی قابل دسترس هستند.
- نفوذ ناپذیر بودن
در لوله های فلزی ، امکان نفوذ نور و اکسیژن تقریبا صفر است. بنابراین رشد جلبک در آنها که فقط با وجود نور ممکن است امکان پذیر نیست.
- مقرون به صرفه بودن از نظر قیمت
از لحاظ قیمتی نسبت به خیلی از لوله های دیگر از قیمت و هزینه کمتری برخوردار است.
- قابلیت ساخت در سایز های متفاوت
این لوله ها بسته به احتیاج مشتری در قطر و ضخامت ها و سایز های متفاوتی تولید می شوند.
- مقاوم در مقابل حریق یا همان آتشسوزی
این لوله ها به دلیل اینکه نقطه ذوب بالایی دارند در هنگام آتش سوزی دچار آتشسوزی و همچنین انتقال آتش نمی شوند.
- مقاوم در برابر خوردگی های مختلف
مقاومت در برابر خوردگی های اسید، قلیای یا نمک ویا مقاومت در برابر خوردگی های جوی و…
معایب این لوله ها
البته که هیچ کلایی بی عیب نیست و در مورد لوله های سیاه هم معایبی هست که در زیر به آن ها اشاره می کنیم:
- مشکلات نصب
وزن زیاد ، عدم انعطاف پذیری از جمله مواردی هستند که در هنگام نصب پیش رو داریم.
- وزن زیاد
وزن زیاد این لوله ها سبب می شود که در حمل و نقل و نصب مشکلاتی بوجود آید.
- انعطاف پذیری پایین
این لوله ها بدلیل استحکامی که دارند انعطاف پذیری پایینی دارند و برای شکل دادن به آنها عموما از اتصالات استفاده می شود.
- ضریب هدایتی حرارتی زیاد
از دیواره این لوله ها مقدار زیادی انرژی هدر می رود.
- خوردگی از داخل و خارج
اکسیژن و املاح موجود در آب و خاک سبب ایجاد خوردگی و در نهایت سبب کاهش عمر این لوله ها می شود.
- عمر کم
عمر مفید لوله های فلزی معمولا بین ۱۰ تا ۱۲ سال است و معمولا دچار پوسیدگی و ترکیدگی می شوند و این امر خساراتی را نیز به دنبال دارد. همچنین با گذشت زمان در رنگ و طعم آب تغییر ایجاد می شود و ما را مستلزم به تعویض لوله ها می کند.
- رسوب پذیری
املاح آب در دیواره لوله های فلزی به راحتی جذب شده و سبب تشکیل رسوب می شود. جذب املاح باعث کاهش عمر ، افت فشار و کاهش جریان آب می شود.