تاریخچه و کاربرد لوله بدون درز

همان طور که ذکر شد کیفیت تولید این نوع لوله فولادی نسبت به نوع درزدار بالاتر بوده و به دلیل نداشتن درز جوش از استحکام بالاتری نسبت به سایر لوله ها برخوردار است.

همچنین تولید این محصول معمولا در قطرهای پایین صورت می گیرد چراکه تولید لوله فولادی با قطر بالا بدون درز مشکل می باشد و نیاز به هزینه بالایی دارد.

اولین ایده برای تولید لوله فولادی بدون درز، روش اکستروژن بود که پیش از آن برای تولید لوله های سربی به کار می رفت و پس از آن بر روی فولاد تکرار شد.

روش های اولیه تقریبا غیر عملی بودند اما امروزه چندین روش تولید لوله بدون درز که در زیر به آن ها اشاره می شود از لحاظ نظری و تا حدودی عملی اثبات شده اند.

از جمله این روش ها می توان به ریخته گری، نورد اکسترود، اکستروژن، کشش عمیق، کشش لوله، فلوفرمینگ و نورد لوله فولادی اشاره کرد.

دسته آخر یعنی نورد لوله که خود شامل سه دسته اصلی نورد سوراخ کاری، نورد پیلگر و نورد اصلاحی است، روشی است که در سال های اخیر کاربرد زیادی پیدا کرده است.

از دلایل این موضوع می توان به کیفیت بالا و همچنین طولانی بودن لوله های تولیدی به این روش اشاره کرد.

پیشینه تاریخی تولید لوله فولادی بدون درز به روش نورد به سال 1880 می رسد.

در این سال هنگامی که برادران مانسمان آلمانی در کارخانه خانوادگی خود مشغول تولید سوهان از بیلت های استوانه ای بوده اند متوجه شدند که اگر غلتک های سوهان کاری نسبت به یکدیگر زاویه بگیرند، هسته بیلت ها سست و در نتیجه منجر به سوراخ شدن مرکز بیلت می شود.

این دو برادر با جسارت خود توانستند که از این کشف به صورت کاربردی استفاده کنند.

بدین صورت که در گام اول توانستند با استفاده از مندرل سوراخ کاری از این نوع نورد برای سوراخ کردن بیلت های استوانه ای استفاده کنند و در ادامه توانستند که از این بیلت ها پوسته های استوانه ای با دقت ابعادی کم تولید کنند.

در نهایت در سال 1890 آقای ماکس مانسمان نورد پلیگر را به عنوان یک روش مستقل برای تولید لوله بدون درز معرفی کرد.

لوله بدون درز به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.

از آن جمله می توان به لوله های انتقال تحت فشار مانند لوله های نفت و گاز، مخازن بویلرها، کمپرسورها و مخازن سوخت CNG، به عنوان اجزای مکانیکی گردنده مانند پوسته برینگها و اکسل خودرو، لوله تفنگ و تانک در صنایع نظامی اشاره کرد.

این کاربردها از ویژگی های اصلی لوله فولادی بدون درز ناشی می شوند که همان تحمل فشار بالا، هم مرکزی عالی مقطع لوله و دقت بالای تولید این لوله هاست.

لوله بدون درز مانیسمان:
به دلیل کاربردهای گسترده این نوع لوله در صنایع استخراج و انتقال نفت و گاز و اخیرا نیز در تولید مخازن سوخت CNG، اهمیت این نوع لوله در ایران بسیار زیاد است.

از جمله شرکت هایی که در کشورمان در سال های اخیر اقدام به تولید لوله بدون درز کرده است می توان به شرکت لوله گستر اسفراین اشاره کرد.

این شرکت از سال 1384 تولید لوله فولادی بدون درز به روش پیلگر را در دستور کار خود قرار داده است.

لوله درزدار (welded pipe):
لوله های درزجوش امروزه در خطوط انتقال سیالات پرفشار و با دبی زیاد در مناطق مختلف از حیث شرایط محیطی از اعماق دریا تا دل کوه ها و نواحی سرد سیر قطب استفاده وسیعی پیدا کرده اند.

لوله های درزجوش مستقیم و لوله های درزجوش اسپیرال دو روش عمده در تولید لوله های درزدار محسوب می شوند.

با توسعه فناوری طراحی و تولید لوله درزجوش اسپیرال امروزه لوله های قطور درزجوش اسپیرال به صورت اقتصادی تولید می شوند.

روش تولید لوله درزدار به این صورت است که ابتدا ورق فولادی برش خورده و پس از نورد به شکل دایره در می آیند و در مرحله آخر درز به وجود آمده جوش داده می شود و به مرحله آزمایش فرستاده می شود.

این روش تولید در اصطلاح نورد نامیده شده که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.

معرفی فرآیند نورد لوله فولادی:
بر مبنای نوع حرکت قطعه، همچنین نحوه حرکت و استقرار غلتک ها، فرایند نورد شامل سه نوع طولی، عرضی و مایل می باشد.

در نورد طولی محور غلتک ها با هم موازی، اما بر محور قطعه عمود است و غلتک ها خلاف جهت یکدیگر می چرخند.

تنها حرکت قطعه، حرکت طولی در راستای محورش می باشد. در نورد عرضی محور غلتک ها با هم و با محور قطعه موازی هستند.

جهت چرخش غلتک ها در خلاف جهت هم است و قطعه تنها حول محورش می چرخد.

در نورد مایل ترکیب قرارگیری غلتک ها به گونه ای است که قطعه ترکیبی از هر دو حرکت طولی و چرخشی که در بالا اشاره شد را دارد.

فرایند نورد بسته به هندسه غلتک به دو گونه نورد تخت و نورد فرم تقسیم می شود. اگر سطح خارجی غلتک ها در ناحیه تماس با قطعه، استوانه ای یا مخروطی شکل باشد، فرایند، نورد تخت است.

اگر سطح خارجی غلتک ها دقیقا استوانه ای یا مخروطی نباشد به این فرایند نورد فرم گفته می شود. معمولا فرم شیار روی محیط غلتک ها متقارن است.

همچنین فرایند نورد بسته به نوع محصول به دو گونه نورد توخالی و نورد توپر تقسیم می شود.