در صنایع پایین دستی نفت و گاز، استفاده از مواد مقاوم و با کیفیت در ساخت و تولید تجهیزات صنعتی بسیار حیاتی است. یکی از متریالی که به طور گسترده در این صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد، تیوب استنلس استیل است. تیوب‌های استنلس استیل به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، انتخاب بسیار مناسبی برای استفاده در ساخت و تولید تجهیزات صنعتی محسوب می‌شوند.
فناوری ساخت این محصول در کشور ایران فعلا وجود ندارد و تمامی مصرف کنندگان، تیوب های استیل وارداتی خرید می نمایند.
در این مقاله، ما سعی کرده ایم شما را به بررسی شناخت این محصول، مزایا و معایب، بازار فروش، قیمت و کاربردهای آن آشنا سازیم.
در دوران های قدیم جهت انتقال سیالات از جایی به جای دیگر، از روش‌های سنتی استفاده می‌شد. در آن زمان ها از لوله‌های ساخته شده از چوب یا بامبو برای انتقال آب یا سایر سیالات استفاده می‌شد. این لوله ها به دلیل وجود منابع طبیعی موجود در طبیعت، انتقال سیالات را فراهم می‌کردند.
بعد ها با کشف فولاد و رشد صنعت، استفاده از لوله های فولادی جایگزین روش های سنتی گردید.
با گذشت زمان، مهندسان متوجه شدند که لوله های فولادی با فرآیند ساخت؛ عملیات نورد ورق فولادی و جوشکاری خطی، تحمل مقاومت در دما و فشار کاری بالا را نداشتند. با تولید لوله های فولادی بدون درز صنعت پایپینگ متحول گردید.
تولید لوله های بدون درز به قرن نوزدهم بر می گردد. صنعتگران آلمانی( برادران مانیسمان) توانستند لوله های فولادی، بدون درز جوش به روش اکسترودر شمش فولادی توپر و کشش روی غلطک تولید نمایند.
با رشد صنعت و بهره گیری از این روش ساخت لوله ها و تیوب ها با آلیاژ استنلس استیل نیز روانه ی بازار شد.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
مردم اغلب فکر می کنند که هر دو آن ها یکسان هستند. در حالت عامیانه ممکن است تفاوتی بین پایپ و تیوب وجود نداشته باشد اما در طبقه بندی و کاربرد این دو تفاوت های بسیاری وجود دارد.
عواملی مانند قطر خارجی، ضخامت دیواره، میزان جریان سیال ، اهمیت جنس سیال، میزان خورندگی، میزان فشار کاری، میزان دمای کاری مواردی هستند که در انتخاب این دو در طراحی یک تجهیز صنعتی بسیار حساس و کارآمد هستند.
لوله ها عمدتاً برای حمل سیالات و گازها بدون توجه به صنعتی که در آن مستقر می شوند طراحی شده اند. تیوب ها نیز می‌توانند مایعات و گازها را انتقال دهند، اما معمولاً برای صنایع حساس تری نسبت به لوله ها، از جمله صنایع پزشکی، هوافضا، نظامی، صنایع حرارتی و برودتی و... تولید می شوند.
پایپ ها / لوله‌ها معمولاً دارای قطرها و ضخامت‌های معینی هستند و برای انتقال مواد به صورت عمومی به کار می‌روند. طراحی و ساخت لوله‌های استیل بدون درز برای انتقال سیالات و گازهای فشرده، سیالات خوراکی، و یا در کاربردهای صنعتی و ساختمانی که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار و دما دارند، استفاده می‌شوند.
* لوله ها در کاربردهایی که نیاز به دوام و استحکام بالا دارد بهتر عمل می کنند. لوله ها قوی تر از تیوب ها هستند.
* مقطع لوله ها به شکل دایره است.
* نحوه نام گذاری پایپ/ Pipe چگونه است؟
- قطر خارجی لوله(Outside Diameter) به اختصار( OD )
- قطر داخلی لوله( Inside Diameter ) به اختصار( ID )
- ضخامت دیواره (Wall Thickness) به اختصار ( WT )
- طول شاخه لوله(Length) به اختصار (L)
- رده لوله ( Schedule) به اختصار (SCH)
* قطر اسمی لوله (Nominal Pipe Size) NPS
- قطر اسمی/ نامی لوله تنها یک عدد بدون بعد است که اندازه قطر سوراخ لوله را مشخص می کند.
- قطر اسمی لوله فقط به قطر خارجی لوله (OD) اشاره دارد که آن را تاحدودی مبهم نیز می کند. برای مثال لوله با (NPS = 2 inch) به تمام لوله هایی اطلاق می گردد که قطر خارجی آن ها (OD = 2.375 inch) یا(OD = 60.3 mm) است صرف نظر از ضخامت دیواره و قطر داخلی لوله.
- در بازار ایران فروشندگان اصطلاح پشت به پشت لوله را برای تائید سایز لوله با خریدار استفاده می کنند.
- قطر اسمی لوله (NPS) را هم میتوان بر اساس( اینچ / واحد ایزو ) و هم بر اساس (میلیمتر / واحد متریک) بیان کرد.
برای مثال قبل (NPS = 2 inch) برابر (NPS = 50 mm) است.
مهندسان و طراحان در طراحی سیستم‌های لوله‌کشی از پارامتری به نام پارامتر اسکجول (SCHEDULE) استفاده می‌کنند.
این پارامتر ضمن تعیین ضخامت دیواره لوله، به آنها کمک می‌کند تا لوله‌هایی را انتخاب کنند که توانایی تحمل فشارها و شرایط مختلف سیستم را داشته باشد.
محاسبه این پارامتر بر اساس استاندار های ASME و ASTM انجام می گیرد.
پارامتر اسکجول (Sch) و ضخامت دیواره لوله (WT) دو مفهوم متفاوت هستند که هر دو در مورد لوله‌ها استفاده می‌شوند.
این پارامتر به طور مستقیم به ضخامت دیواره لوله اشاره دارد. ضخامت دیواره لوله نشان‌دهنده فاصله بین دیواره داخلی و خارجی لوله است. این مقدار بیانگر میزان مواد استفاده شده برای ساخت لوله است. در اصطلاح بازاری به آن گوشت لوله می گویند.
این پارامتر نیز با استفاده از ضخامت دیواره لوله (WT) محاسبه می‌شود، اما تمرکز بیشتری بر روی توانایی لوله در تحمل فشارها دارد. اسکجول نشان‌دهنده توانایی لوله در تحمل فشار داخلی و خارجی و پایداری آن در شرایط مختلف است.
* طول شاخه های لوله استیل که مد نظر این مقاله می باشد 6 متر می باشد.
تیوب (TUBE) :
تیوب‌ها معمولاً دارای اندازه‌های کوچکتر و دقیق‌تری هستند. طراحی وساخت تیوب های استیل بدون درز بیشتر برای کاربردهایی است که نیاز به دقت بالا یی دارند، مانند سیستم‌های توزیع گاز / ایستگاه های گاز، تجهیزات پزشکی، صنایع خودروسازی، صنعت الکترونیک و غیره ...
* تیوب ها در کاربردهایی مانند دستگاه های پزشکی که نیاز به قطر خارجی دقیق دارند بسیار کارآمد هستند. ضخامت دیواره تیوب ها باعث می‌شود که هنگام کنترل فشار سیالی که از آن عبور می‌کند کارآمد باشد.
* تیوب معمولاً به قطر خارجی و ضخامت دیواره سفارش داده می شود و تلورانس‌ها و مشخصات دقیق تری نسبت به لوله دارد.
* لوله سفت است و بدون تجهیزات خاص نمی توان آن را شکل داد. به استثنای مس و برنج، ولی تیوب را می توان با کمی تلاش شکل داد. خم شدن و انحنا تیوب را می توان بدون اعوجاج بیش از حد، چین و چروک یا شکستگی انجام داد. این کار را توسط دستگاه خم کن تیوب انجام می دهند.
* تیوب ها در آلیاژ های مختلفی مانند: مسی، آلومینیومی، استنلس استیل، فولادی و... تولید می شوند.
* طول شاخه تیوب ها: 6 متر، 9 متر و 12 متر می باشد، در بیشتر موارد طول شاخه تیوب ها سفارشی می باشد.
* مقطع تیوب ها علاوه بر دایره میتواند مربع، مستطیل و بیضی باشد.
* مشخصات تیوب
یکسان بودن قطر خارجی با قطر اسمی؛ برای مثال تیوب ¾ اینچ دارای قطر خارجی ¾ اینچ می باشد.
ضخامت دیواره تیوب ها با پارامتری تحت عنوان ( BWG ) که مخفف (Birmingham Wire Gauge) است، مشخص می گردد که با افزایش این پارامتر ضخامت دیواره کاهش پیدا می کند.
* پارامتر صافی سطح / RA (Roughness Average)
پارامتر "صافی سطح" یکی از ویژگی‌های مهم در تیوب‌های استنلس استیل است که به نحوه صافی و براقیت سطح خارجی و داخلی تیوب اشاره دارد. این پارامتر میزان نیروی اصطکاکی که در تجهیزاتی که از تیوب استفاده می‌کنند ایجاد می‌کند، را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
یعنی هرچه سطح تیوب صاف‌تر باشد، اصطکاک کمتری ایجاد خواهد شد که این میتواند موجب بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌هایی که از این تیوب‌ها استفاده می‌کنند، شود.
پارامتر صافی سطح به عنوان یک واحد اندازه‌گیری استاندارد برای تعیین سطح بیرونی و داخلی تیوب‌های استیل است.
به عنوان مثال، اگر RA برابر با 0.8 میکرومتر باشد، این به این معناست که میانگین تغییرات سطحی تیوب در طول هر میلیمتر طول تیوب برابر با 0.8 میکرومتر است. در عمل، پارامتر صافی سطح میتواند توسط فرآیند پرداخت سطح حاصل شود.
در بازار لوله فروشی اصطلاح رایج برای تیوب استیل، لوله میلیمتری استیل می باشد که خریداران با این نام آن را می شناسند.
لوله میلیمتری استیل به لوله‌هایی اطلاق می‌شود که اندازه و ابعاد آنها برحسب واحد متریک / میلیمتر است.
این لوله‌ها از جنس استنلس استیل ساخته شده‌اند و ابعاد آنها، قطر خارجی/ OD، ضخامت دیواره/ WT و طول شاخه/ L به میلیمتر مشخص می‌شود.
طیف گسترده ای از استنلس استیل برای تیوب های بدون درز وجود دارد که میتوان به استیل های آستنیتی، استیل های فریتیک، استیل های مارتنزیتی و استیل های داپلکس اشاره کرد.
استیل های آستنیتی بیشترین استفاده را دارند و گرید های 304/304L – 316/316L رایج ترین در بازار استنلس استیل هستند.
تیوب استنلس استیل بدون درز 304/304L
استیل 304 یک ماده رایج در فولاد ضد زنگ با چگالی 7.93 گرم بر سانتی متر مکعب است که در صنعت فولاد ضد زنگ 18/8 نیز نامیده می شود و با مقاومت حرارتی بالای 800 درجه سانتی گراد، با چقرمگی بالا از ویژگی های این ماده می باشد.
تیوب بدون درز 304 نوعی لوله گرد توخالی است که به طور گسترده در صنایع نفت و گاز، مواد شیمیایی، پزشکی، مواد غذایی، صنایع سبک، ماشین آلات و ابزار دقیق و سایر خطوط لوله صنعتی استفاده می شود.
تیوب استنلس استیل بدون درز 316/316L
استیل 316 معمولاً در زمینه‌های صنعتی، تجاری و حتی خانگی استفاده می‌شود، زیرا دارای استحکام کششی بالایی است و همچنین کیفیت شکل‌دهی و جوشکاری خوبی دارد.
تیوب های استیل 316 قطعات استوانه ای توخالی هستند که از درجه خاصی از آلیاژ استیل ساخته شده و برای انتقال سیالات و گازها به طور منظم استفاده می شود.
گرید های استاندارد ASTM/AISI
آستنیتی : S254 – 904L – 310/S – 321/321H – 347/347H – 317/317L – 316Ti – 316H – 316L – 316 – 304L - 304
فریتیک : 446 – 444 – 436 – 434 – 441 – 439 – 430 - 409
مارتنزیتی : 416 – 440 - 420 – 418 – 414/L – 410S – 410 - 403
داپلکس : S32760 – S32750 – S31803 - 2205
----------------------------------------------------------------
* تیوب استنلس استیل آستنیتی Austenitic Stainless Steel Tube
- استاندارد ASTM A269 برای تیوب‌های بدون درز
304/304L, 316/316L, 321
- استاندارد ASTM A312 برای تیوب‌های بدون درز
304/304L, 316/316L/316H/316Ti,
309S/309H, 310S/310H, 321/321H,
- استاندارد ASTM A213 برای تیوب‌های بدون درز
304/304L, 316/316L/316H/316Ti,
321/321H, 347/347H, 317/317L,
-------------------------------------------------------------------------------
* تیوب استنلس استیل فریتیک Ferritic Stainless Steel Tube
- استاندارد ASTM A268 برای تیوب‌های بدون درز
405, 409, 409S, 410, 410S, 416, 420,
422, 420, 430, 430TI, 439, 440C, 444, 446.
- استاندارد ASTM A554 برای تیوب‌های درزدار مربع و مستطیلی
----------------------------------------------------------------------
* تیوب استنلس استیل مارتنزیتی Martensitic Stainless Steel Tube
- استاندارد ASTM A268 برای تیوب‌های بدون درز و سنگین
405, 409, 409S, 410, 410S, 416, 420,
422, 420, 430, 430TI, 439, 440C, 444, 446.
- استاندارد ASTM A554 برای تیوب‌های درز دار مربع و مستطیلی
--------------------------------------------------------------------
* تیوب استنلس استیل داپلکس Duplex Stainless Steel Tube
- استاندارد ASTM A789 برای تیوب‌های بدون درز و سنگین
S31803, S32101, S32205, S32304,
S32520. S32550, S32707, S32750, S32760
- استاندارد ASTM A790 برای تیوب‌های درزدار
S31803, S32101, S32205, S32304,
S32520. S32550, S32707, S32750,
S32760, S32900/329
تولید کنندگان بین‌المللی تیوب‌های استنلس استیل زیادی در دنیا وجود دارند. چند نمونه از آن ها را به شما معرفی می کنیم.
1.Maxmount Steel & Alloys (India)
- Maximum Steel & Alloys یک شرکت تولید کننده استنلس استیل و مواد فلزی دیگر است که در هند مستقر است. این شرکت به عنوان یکی از تولید کنندگان برجسته در صنعت فولاد شناخته می‌شود و محصولاتی از جمله تیوب‌های استنلس استیل بدون درز را تولید می‌کند.
2.Jiuli Group (China)
- Jiuli Group یک شرکت بزرگ چینی است که در تولید و توزیع تیوب‌های استنلس استیل و محصولات فلزی دیگر فعالیت می‌کند. این شرکت به عنوان یکی از پیشگامان در صنعت فولاد چین شناخته می‌شود و محصولات با کیفیت بالا و تکنولوژی پیشرفته ارائه می‌دهد.
3.Sandvik (Sweden)
باتوجه به پیگیری های اخیر کشور سوئد با برند سندویک دیگر این تیوب ها را تولید نمی کند و تمامی نمونه های موجود در بازار ایران متفرقه هستند.
4.Tubacex (Spain)
5.Vallourec (France)
6.Nippon Steel Corporation (Japan)
7.Tenaris (Luxembourg/Argentina)
8.Outokumpu (Finland)
9.Sumitomo Corporation (Japan)
10.ArcelorMittal (Luxembourg)
11.JFE Steel Corporation (Japan)
12.Salzgitter Mannesmann Stainless Tubes (Germany)
13.Zeleziarne Podbrezova (Slovakia)
14.Schoeller Bleckmann (Austria)
در صنایع پایین دستی نفت و گاز، به طور گسترده در ساخت انواع تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از این تجهیزات عبارتند از:
در کل، به دلیل مقاومت، قابلیت اتصال و استحکام بالا، و همچنین مقاومت در برابر شرایط محیطی مختلف، در بسیاری از تجهیزات و سیستم‌های مختلف در صنایع پایین دستی نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اهمیت تیوب استنلس استیل: تیوب‌های استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، فشار، دما و شرایط محیطی مختلف، انتخاب ایده‌آلی برای استفاده در ساخت تجهیزات صنایع نفت و گاز می‌باشند.
ارتقاء کیفیت و بهبود عملکرد سیستم‌ها: استفاده از تیوب‌های استنلس استیل در سیستم‌های نفت و گاز منجر به بهبود عملکرد، کاهش هزینه‌ها و افزایش عمر مفید تجهیزات می‌شود.
اهمیت استانداردها : رعایت استانداردها و مقررات مربوط به انتخاب، طراحی و استفاده در تولید تجهیزات صنعتی حائز اهمیت است.
در نهایت، تیوب استنلس استیل بدون درز نقش بسیار مهمی در صنایع نفت و گاز دارد و استفاده از آن باعث بهبود عملکرد، افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌ها می‌شود.
منبع مقاله : جهان تجهیز ابدال
