لوله بدون درز چیست: انواع لوله، درجه ها و سازندگان

لوله بدون درز یک لوله استوانه‌ای توخالی است که بدون درز جوشی تولید می‌شود - در عوض با اکسترود کردن یا سوراخ کردن یک شمش فولادی جامد از طریق سنبه شکل می‌گیرد و یک قطعه فلزی پیوسته با ضخامت دیواره یکنواخت در سرتاسر تولید می‌کند. از آنجایی که اتصال جوشی وجود ندارد، لوله بدون درز می تواند فشارها، دماها و تنش های مکانیکی بسیار بالاتری را نسبت به جایگزین های جوشی تحمل کند. - تبدیل آن به انتخاب ارجح در صنایع نفت و گاز، هوافضا، تولید برق و داروسازی که در آن یکپارچگی ساختاری غیرقابل مذاکره است.

لوله بدون درز به همان ساختار بدون جوش اشاره دارد، اما معمولاً برای کاربردهای دقیق به تلورانس‌های ابعادی محکم‌تر و قطرهای خارجی کوچک‌تر - معمولاً زیر 4 اینچ OD - تولید می‌شود. لوله بدون درز از جنس استنلس استیل تولید شده توسط سازندگان تخصصی مطابق با استانداردهای ASTM، EN یا JIS، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام در دمای بالا را به مزایای ساختاری اضافه می کند.

لوله بدون درز چیست: تعریف و ویژگی های اصلی

لوله بدون درز با منشا ساخت آن تعریف می شود: به عنوان یک شمش فولادی گرد جامد شروع می شود و بدون هیچ مرحله جوشکاری به صورت گرم یا سرد در یک لوله توخالی کار می شود. نتیجه لوله ای است که سطح مقطع آن از نظر متالورژیکی همگن است - بدون مناطق متاثر از گرما، بدون هندسه درز جوش، و بدون نقطه ضعف بالقوه در امتداد دیواره لوله.

ویژگی های کلیدی که لوله های بدون درز را از لوله های جوشی متمایز می کند عبارتند از:

• ضخامت یکنواخت دیوار: تحمل ضخامت دیواره معمولی 10-12.5٪ برای لوله های بدون درز گرم و ± 7.5-10٪ برای لوله های سرد کشیده است، در مقایسه با ± 15٪ یا بیشتر برای برخی از لوله های جوش داده شده.
• درجه بندی فشار بالاتر: لوله های بدون درز بسته به درجه و ضخامت دیواره برای فشارهای سرویس تا 3000 تا 15000 psi در کاربردهای فشار بالا درجه بندی می شوند - معادل های جوش داده شده معمولاً 15-20٪ کاهش می یابد.
• مقاومت در برابر خستگی بهتر: عدم وجود ریزساختار جوش، محل شروع ترک اولیه را تحت بارگذاری چرخه ای از بین می برد.
• موجود در گریدهای آلیاژی و ضد زنگ: فولاد کربنی، فولاد آلیاژی و لوله های بدون درز فولاد ضد زنگ همگی به صورت تجاری تولید می شوند، در حالی که برخی از آلیاژهای ویژه برای جوشکاری قابل اعتماد غیرعملی هستند.
• هزینه بالاتر: لوله بدون درز معمولا هزینه دارد 20 تا 50 درصد بیشتر به دلیل فرآیند ساخت پیچیده تر و ضایعات بیشتر مواد از بیلت، نسبت به لوله های جوش داده شده معادل.

چگونه لوله بدون درز تولید می شود: فرآیند تولید

درک فرآیند تولید روشن می کند که چرا لوله بدون درز خواص مکانیکی برتری دارد و چرا هزینه بیشتری دارد. دو مسیر تولید اولیه وجود دارد: نورد گرم/اکستروژن و کشش سرد.

نورد داغ / سوراخ کاری چرخشی (فرایند مانیسمان)

پرکاربردترین روش برای تولید لوله بدون درز با قطر بزرگ. یک شمش فولادی گرد تا حدودی گرم می شود 1200-1280 درجه سانتیگراد و بین دو رول بشکه ای شکل که در یک زاویه تنظیم شده اند تغذیه می شود. رول‌ها نیروی چرخشی و محوری ایجاد می‌کنند که حفره‌ای را در مرکز بیلت باز می‌کند - پدیده‌ای به نام اثر Mannesmann. سپس یک سنبه نوک تیز (شاخه سوراخ‌کننده) از داخل حفره عبور می‌کند تا پوسته توخالی را تشکیل دهد. پوسته با استفاده از آسیاب پلاگین، آسیاب سنبه یا آسیاب کاهنده کشش بیشتر کشیده و اندازه می شود تا به قطر خارجی و ضخامت دیواره مورد نظر دست یابد. این فرآیند لوله هایی با قطر خارجی تولید می کند 21.3 میلی متر تا 660 میلی متر .

طراحی سرد / سردشت

لوله های بدون درز یا پوسته های لوله گرم شده بیشتر در دمای اتاق با استفاده از کشش سرد (کشیدن از طریق قالب روی سنبه) یا پیلجرینگ سرد (فرایند نورد متقابل) پردازش می شوند. کار سرد دقت ابعادی، پرداخت سطح و خواص مکانیکی را از طریق سخت شدن کار بهبود می بخشد. لوله های بدون درز سرد به دست می آورند:

• تلورانس های قطر خارجی از ± 0.1-0.5 میلی متر بسته به اندازه
• تحمل ضخامت دیوار از ± 5-7.5٪
• زبری سطح (Ra) از 0.4-1.6 میکرومتر برای پایان بازپخت روشن
• بهبود استحکام کششی 15 تا 30 درصد نسبت به معادل های آماده کششی

لوله های بدون درز با کشیدن سرد استانداردی برای ابزار دقیق، هیدرولیک، دستگاه های پزشکی و خطوط فرآیند نیمه هادی است - هر برنامه ای که تلورانس های محکم و سطوح داخلی تمیز را می طلبد.

لوله بدون درز در مقابل لوله جوش داده شده: مقایسه عملی

انتخاب بین لوله های بدون درز و جوش داده شده بر اساس شرایط عملیاتی، بودجه و الزامات نظارتی انجام می شود. جدول زیر تفاوت های کلیدی را در بین معیارهای مرتبط با تصمیم خلاصه می کند.

لوله بدون درز چیست و چه تفاوتی با لوله بدون درز دارد

در حالی که "لوله بدون درز" و "لوله بدون درز" اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، آنها معانی فنی متمایز در تدارکات صنعتی دارند:

• لوله بر اساس اندازه اسمی لوله (NPS) و زمانبندی (ضخامت دیوار)، به دنبال ASME B36.10 / B36.19 اندازه می شود. نام NPS مستقیماً با OD واقعی مطابقت ندارد - یک لوله NPS 2 اینچی دارای OD 2.375 اینچ است.
• لوله بر اساس قطر خارجی واقعی (OD) و ضخامت دیوار یا قطر داخلی، با پیروی از استانداردهایی مانند ASTM A269، A213، یا A632 مشخص می شود. یک لوله OD 2 اینچی دقیقاً 2000 اینچ قطر خارجی دارد.
• لوله is generally smaller: لوله بدون درز is commercially available from 1/16 اینچ (1.6 میلی متر) OD تا حدود 4-6 اینچ OD. اندازه های بزرگتر معمولاً به عنوان لوله طبقه بندی می شوند.
• تحمل های سخت تر: لوله بدون درز for instrumentation (per ASTM A269 or ASTM A632) is held to OD tolerances of ±0.005"–±0.010" and wall tolerances of ±10%, significantly tighter than standard pipe schedules.

در عمل: از "لوله بدون درز" برای سیستم های لوله کشی سیال، ساختاری و فرآیندی استفاده کنید. از "لوله بدون درز" برای خطوط ابزار دقیق، لوله های مبدل حرارتی، سیستم های هیدرولیک و کاربردهای مکانیکی دقیق استفاده کنید.

لوله های بدون درز فولادی ضد زنگ: نمرات، استانداردها و ویژگی ها

لوله بدون درز فولاد ضد زنگ یکپارچگی ساختاری ساخت و ساز بدون درز را با مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و خواص بهداشتی آلیاژهای فولاد ضد زنگ ترکیب می کند. این ماده غالب در کاربردهای دارویی، فرآوری مواد غذایی، نیمه هادی، دریایی، و کاربردهای صنعتی با دمای بالا است.

نمرات متداول فولاد ضد زنگ برای لوله های بدون درز

استانداردهای کلیدی ASTM برای لوله های بدون درز فولادی ضد زنگ

• ASTM A269: لوله های فولادی زنگ نزن آستنیتی بدون درز و جوش داده شده عمومی - رایج ترین استاندارد مشخص شده برای لوله های ابزار دقیق و فرآیند.
• ASTM A213: دیگ بدون درز فولاد آلیاژی فریتی و آستنیتی، سوپرهیتر و لوله های مبدل حرارتی - برای کاربردهای تولید برق بسیار مهم است.
• ASTM A312: لوله فولادی ضد زنگ آستنیتی بدون درز و جوش - لوله کشی فرآیند در خدمات شیمیایی و پالایشگاهی.
• ASTM A632: لوله های فولادی زنگ نزن آستنیتی بدون درز و جوش داده شده برای خدمات عمومی - شبیه به A269 اما اجازه ساخت و ساز جوش داده شده را نیز می دهد.
• EN 10216-5: استاندارد اروپا برای لوله های فولادی ضد زنگ بدون درز برای اهداف فشار - برای انطباق با دستورالعمل تجهیزات فشار اتحادیه اروپا (PED) لازم است.

صنایع و کاربردهایی که به لوله و لوله بدون درز نیاز دارند

لوله‌های بدون درز و لوله‌های بدون درز مشخص می‌شوند - اغلب توسط کد یا مقررات اجباری - هر جا که خرابی فاجعه‌بار باشد، شرایط عملیاتی شدید باشد، یا جایی که آلودگی سیال فرآیند قابل تحمل نباشد.

نفت، گاز و پتروشیمی

بزرگترین بازار واحد برای لوله های بدون درز. OCTG (کالاهای لوله ای کشور نفت) - از جمله لوله مته، پوشش و لوله - باید طبق مشخصات API 5CT و API 5L بدون درز باشد. فشار حفره‌ها در چاه‌های آب‌های عمیق مدرن به طور معمول بیشتر از آن است 15000 psi و بارگذاری حرارتی چرخه ای در طول تولید، ساخت و ساز بدون درز بیشتری را می طلبد. لوله های بدون درز API 5L Grade X65 و X70 برای خطوط لوله انتقال فشار بالا استاندارد هستند.

تولید برق

لوله های سوپرهیتر بویلر، لوله های بخاری و خطوط اصلی بخار در نیروگاه های حرارتی در دمای 540-620 درجه سانتیگراد و فشارهای 160-300 بار. این شرایط به لوله‌های بدون درز آلیاژی یا فولاد ضد زنگ در ASTM A213 نیاز دارند، جایی که خوردگی مرز دانه، خزش و مقاومت در برابر اکسیداسیون بسیار مهم است. یک نیروگاه 1000 مگاواتی ممکن است حاوی بیش از 500 کیلومتر لوله دیگ بدون درز .

داروسازی و بیوتکنولوژی

مقررات FDA و EMA برای تولید دارو (cGMP) نیاز به لوله‌کشی فرآیند و لوله‌هایی دارد که واکنش‌پذیر، غیرجذب و قابل تمیز کردن باشند. لوله بدون درز از جنس استنلس استیل 316L با سطوح داخلی برقی (Ra ≤ 0.5 میکرومتر) استاندارد سیستم‌های آب برای تزریق (WFI)، حلقه‌های آب تصفیه‌شده و تجهیزات سنتز API است. ساختار بدون درز، شکاف‌های درزهای جوش را که در آن بیوفیلم می‌تواند انباشته شود، از بین می‌برد.

هوافضا و دفاع

خطوط هیدرولیک در هواپیما با فشار 3000–5000 psi با بارهای ارتعاشی و خستگی که به سرعت درزهای جوش داده شده را می شکافند. لوله های ضد زنگ و تیتانیوم بدون درز با مشخصات AMS و MIL برای سیستم های هیدرولیک، سوخت و پنوماتیک حیاتی پرواز استاندارد هستند. بهینه‌سازی وزن به استحکام استفاده از لوله‌های بدون درز با دیواره نازک‌تر را بر روی جایگزین‌های جوش داده شده سنگین‌تر هدایت می‌کند.

تولید نیمه هادی و الکترونیک

سیستم های تحویل گاز با خلوص فوق العاده بالا (UHP) در استفاده از ساخت تراشه لوله بدون درز 316L با سطوح داخلی مکانیکی یا الکتروپلی شده دستیابی به مقادیر Ra 0.25 میکرومتر یا بهتر. هر گونه بی نظمی سطحی - از جمله ناحیه متاثر از گرما در درز جوش - می تواند ذرات یا آلاینده های گازی را که بازده ویفر را از بین می برند، به دام بیندازد. ساخت و ساز بدون درز در این برنامه غیر قابل مذاکره است.

نحوه ارزیابی تولید کنندگان لوله های بدون درز از جنس استنلس استیل

انتخاب یک سازنده لوله های بدون درز فولاد ضد زنگ واجد شرایط یک تصمیم خرید فنی است، نه فقط مقایسه قیمت. معیارهای زیر تولیدکنندگان معتبر و دارای گواهی را از تامین کنندگان کالایی که ممکن است مشخصات ادعای مستندات آنها را برآورده نکنند جدا می کند.

گواهینامه ها و سیستم های کیفیت

• ISO 9001:2015 - سیستم مدیریت کیفیت پایه؛ از هر سازنده جدی مورد نیاز است.
• تاییدیه PED 2014/68/EU - اجباری برای تجهیزات تحت فشار فروخته شده در اروپا؛ نیاز به ممیزی شخص ثالث از فرآیندهای تولید دارد.
• مونوگرام API (Q1 / 5CT / 5L) - مورد نیاز برای تامین لوله های نفت و گاز؛ کنترل های کیفی دقیق را نشان می دهد.
• مطابقت با NACE MR0175 / ISO 15156 - برای کاربردهای نفت و گاز خدمات ترش (حاوی H2S)؛ به شیمی مواد و کنترل های سختی خاصی نیاز دارد.
• گواهینامه های مواد هسته ای (NCA-3800 / EN 10204 3.2) - برای کاربردهای نیروگاه هسته ای؛ نیاز به آزمایش شاهد بازرس در کارخانه دارد.

قابلیت های آزمایشی که نشان دهنده یک سازنده جدی است

• تست هیدرواستاتیک: هر لوله بر اساس مشخصات ASTM به روش هیدرواستاتیک آزمایش شده است - استاندارد برای A269 و A213.
• آزمایش جریان گردابی یا اولتراسونیک: بررسی غیر مخرب برای تشخیص عیوب سطحی و زیرسطحی - برای لوله‌های پرفشار و خدمات خوردگی حیاتی است.
• تست خوردگی بین دانه ای (ASTM A262): برای گریدهای ضد زنگ در خدمات خورنده مورد نیاز است، تأیید می کند که در طول پردازش حساسیت ایجاد نشده است.
• تجزیه و تحلیل طیف سنجی داخلی (PMI): شناسایی مواد مثبت که شیمی هر گرما را تأیید می کند، نه فقط گواهی های آزمایش آسیاب.

محدوده تولید و موجودی انبار

یک تولید کننده لوله های بدون درز از جنس استنلس استیل مجهز باید بتواند لوله های بدون درز را از آن تولید یا ذخیره کند OD 1/16 اینچ (1.6 میلی متر) تا OD 6 اینچ (152 میلی متر). با ضخامت دیواره از 0.010 "تا 0.500" در طول های استاندارد 6 متر یا 12 متر و به صورت کلاف برای قطرهای کوچک. تولیدکنندگانی که این طیف کامل را در داخل پوشش می‌دهند - به جای برون‌سپاری اندازه‌های دشوار - کنترل کیفیت قابل‌اطمینان‌تر و زمان‌بندی کوتاه‌تری را ارائه می‌کنند.

تولید کنندگان اصلی لوله های بدون درز فولادی ضد زنگ: آنچه باید بدانید

بازار جهانی لوله های بدون درز از جنس استنلس استیل توسط ترکیبی از تولیدکنندگان بزرگ فولاد یکپارچه و تولیدکنندگان تخصصی لوله های دقیق ارائه می شود. منظره به سه طبقه تقسیم می شود:

ردیف 1: تولیدکنندگان آسیاب یکپارچه

اینها فولادسازان بزرگی هستند که لوله های بدون درز ضد زنگ را از مذاب تا پایان در تاسیسات یکپارچه عمودی تولید می کنند. آنها گسترده ترین طیف اندازه ها و درجه ها را پوشش می دهند، اسناد کامل آزمایش آسیاب را ارائه می دهند و بزرگترین مقادیر موجودی را حفظ می کنند. به عنوان مثال می توان به Outokumpu (فنلاند/آلمان)، Sandvik Materials Technology (سوئد)، Allegheny Technologies (ایالات متحده آمریکا) و Nippon Steel (ژاپن) اشاره کرد. زمان‌های سررسید برای نمرات استاندارد از این تولیدکنندگان معمولاً اجرا می‌شود 8-16 هفته برای اقلام غیر موجودی

ردیف 2: تولید کنندگان تخصصی لوله های دقیق

این تولید کنندگان حفره ها یا پوسته های لوله گرم را از آسیاب های یکپارچه خریداری می کنند و در طراحی سرد، تکمیل و پردازش دقیق تخصص دارند. آنها معمولاً در لوله های ابزار دقیق با تحمل محکم، پرداخت های با خلوص فوق العاده بالا و اندازه های تخصصی کوتاه مدت برتر هستند. آنها تامین کنندگان اصلی تجهیزات OEM دارویی، نیمه هادی و هوافضا هستند. زمان سرب می تواند باشد 2-6 هفته برای نمرات انبار شده، با چرخش سریعتر در اندازه های سفارشی.

ردیف 3: توزیع کنندگان و پردازنده های مجاز

توزیع کنندگان لوله تولید نمی کنند، اما موجودی قابل توجهی را در انواع و اندازه های مختلف نگهداری می کنند، و خدمات اسنادی را به طول، پردازش سبک (رو به رو، برش زدایی) و اسناد ارائه می دهند. برای خریداران با الزامات استاندارد، توزیع کنندگان اغلب کوتاه ترین زمان را ارائه می دهند - یک روز تا 1-2 هفته - و قیمت رقابتی در اندازه های رایج مانند دیوار 1/4 اینچ OD × 0.035 اینچ 316L.

هنگام واجد شرایط بودن یک تامین کننده جدید، همیشه درخواست کنید:

1. گزارش‌های آزمایش آسیاب (MTRs) یا گزارش‌های آزمایش مواد گواهی شده (CMTRs) با داده‌های شیمی و خواص مکانیکی برای شماره حرارت ویژه
2. شواهدی از انطباق استاندارد ASTM یا EN برای مشخصات مورد نظر
3. کپی گواهینامه های ISO، PED یا API فعلی
4. گزارش های بازرسی ابعادی برای نمونه ای از لات تولیدی
5. پروژه ها یا مشتریان را در صنعت خاص خود ارجاع دهید

اندازه و سفارش لوله های بدون درز: راهنمای عملی مشخصات

تعیین صحیح لوله بدون درز برای سفارش خرید یا نقشه مهندسی به هفت پارامتر کلیدی نیاز دارد. مشخص نبودن یا مبهم بودن هر یک از اینها می‌تواند منجر به محموله‌ای شود که از QC در کارخانه عبور می‌کند اما در سرویس با شکست مواجه می‌شود.

علاوه بر این، هرگونه الزامات تکمیلی را به صراحت بیان کنید: آزمایش هیدرواستاتیک در پاراگراف S1، بررسی جریان گردابی در S2، آزمون خوردگی بین دانه ای در S3، یا سطح مستندات EN 10204 3.1 / 3.2. اینها خودکار نیستند - باید در سفارش خرید فراخوانی شوند تا درج شوند.

عوامل هزینه و محدوده قیمت معمولی برای لوله های بدون درز فولادی ضد زنگ

قیمت لوله های بدون درز از جنس استنلس استیل توسط چندین عامل ترکیبی تعیین می شود. درک این موارد به خریداران کمک می‌کند تا هزینه‌ها را پیش‌بینی کنند و شناسایی کنند که انتخاب‌های مشخصات می‌توانند هزینه‌ها را بدون به خطر انداختن عملکرد کاهش دهند.

• هزینه های اضافی آلیاژ: قیمت های ضد زنگ با قیمت های نقطه ای نیکل و کروم در نوسان است. طبق داده‌های اخیر بازار، هزینه اضافی آلیاژ در 316 لیتر از 304 لیتر بیشتر است. 15-25٪ به دلیل محتوای مولیبدن گریدهای دوبلکس (2205) 40 تا 60 درصد بالاتر از 316 لیتر هزینه اضافه دارند.
• اندازه و ضخامت دیوار: لوله های دیوار نازک با قطر کوچک (به عنوان مثال، 1/4 اینچ OD × 0.020 اینچ دیوار) به ازای هر کیلوگرم از لوله های دیوار سنگین تر گران تر است زیرا دیوارهای نازک با کشش سرد نیاز به مراحل بیشتر و کنترل کیفیت دقیق تر دارند.
• پرداخت سطح: دستورات لوله برقی الف حق بیمه 30 تا 80 درصد بیش از پایان ترشی استاندارد و آنیل شده، که منعکس کننده مراحل پردازش اضافی و QC است.
• گواهینامه ها و مدارک: EN 10204 3.2 گواهی بازرسی (با شاهد بازرس شخص ثالث) اضافه کنید 5-15٪ به هزینه سفارش الزامات ردیابی هسته ای یا هوافضا می تواند به میزان قابل توجهی بیشتر شود.
• مقدار: حداقل مقدار سفارش (MOQs) در کارخانه ها معمولاً از شروع می شود 500-1000 کیلوگرم در هر اندازه و درجه در زیر MOQ، خریداران یا حق بیمه پرداخت می‌کنند یا از توزیع‌کنندگان با قیمت‌های بالاتر به ازای هر کیلوگرم اما بدون حداقل می‌پردازند.

به عنوان یک مرجع کلی: لوله های بدون درز استاندارد 316L ASTM A269 در اندازه های معمول (1/4 "–1" OD) در محدوده تقریباً معامله می شوند. 5 تا 18 دلار در هر متر برای پایان ترشی و آنیل شده به قیمت توزیع کننده، با تغییرات قابل توجه بر اساس شرایط بازار، مقدار و جغرافیا.