مراحل تولید لوله اسپیرال
تولید لوله فولادی اسپیرال با کویل یا کلاف گذاری شروع شده و با باز کردن کلاف، صاف کردن و موج گیری ورق، اتصال ابتدای کلاف به انتهای کلاف قبلی، اصلاح لبه های ورق، تغییر شکل ورق، جوشکاری اتوماتیک داخل و سپس خارج لوله به روش جوشکاری زیر پودری، برش طولی با روش اکسی استیلن یا پلاسما با طول مشخص، تمیزکاری فلاکس و پودر سرباره، بازرسی چشمی درزجوش ، بازرسی جوش به روش فلوئورسانس، تست آلتراسونیک، پخ زدن سر و ته لوله جهت جوشکاری در سایت، هیدروتست و رادیوگرافی درزجوش پایان می یابد.
روشهای تولید لوله اسپیرال
لوله های فولادی اسپیرال به روش یک مرحله ای یا دو مرحله ای تولید می شوند. در روش یک مرحله ای، ابتدا ورق آماده سازی می شود. در این مرحله سر ورق ها بعد از لول شدن به یکدیگر جوش داده می شوند و لبۀ ورق ها پخ زده شده و صاف می شود. مرحله بعدی شکل دهی ورق است بطوریکه لبه ورق فولادی پیش خم شود تا از ایجاد برآمدگی های غیر قابل پرس جلوگیری شود. مرحله بعدی جوشکاری زیرپودری داخل و خارج درز اسپیرال می باشد. در ابتدا درز داخلی لوله توسط دستگاه جوش زیرپودری جوشکاری می شود و سپس پاس خارجی جوش داده خواهد شد. بعد از جوشکاری درز، معمولا لوله با طول 12 متر برش خورده و به مراحل بعدی منتقل می شود. سرعت تولید لوله در این روش بر اساس سرعت جوشکاری زیرپودری تعیین می شود.
سرعت جوشکاری زیرپودری با توجه به قطر لوله در حدود 1 الی 2.5 متر بر دقیقه است بنابراین جوشکاری درز جوش یک لوله 12 متری اسپیرال تقریبا 6 الی 12 دقیقه طول خواهد کشید بنابراین سرعت تولید لوله در روش یک مرحله ای کند است.
در روش دو مرحله ای، تولید لوله طی چهار مرحله اصلی انجام می شود و مانند روش یک مرحله ای است با این تفاوت که در حین شکل دهی ورق، درز لوله توسط جوشکاری قوسی با گاز محافظ، جوش می شود. مراحل اصلی تولید لوله در این روش شامل: آماده سازی ورق، فرم دهی ورق، جوش GMAW و جوش زیرپودری داخلی وخارجی است.
در روش دو مرحله ای به دلیل شکل دهی سریعتر ورق، سرعت تولید تقریبا 12 متر در دقیقه است و مزیت تکنیکی به لحاظ جدا بودن مرحله شکل دهی و جوش نهایی از یکدیگر وجود دارد.
کویل یا ورق فولادی مورد استفاده در تولید لاوله فولادی به روش اسپیرال یا مارپیچی
استانداردهای تولید لوله فولادی
استاندارد API 5L
اغلب برای لوله های بدون درز و درزجوش مستقیم تولید شده از فولاد گرید A و B
استاندارد API 51X
مورد استفاده در لوله های بدون درز و درزجوش مستقیم تولید شده از فولاد گرید X42 تا X70
استاندارد API 5LU
مورد استفاده در لوله های بدون درز و درزدار از فولاد گرید U80 و U100
استاندارد API 5LS
مورد استفاده در لوله های اسپیرال از فولاد گرید X42 تا X70 و A و B
استاندارد DIN 17172 & 2470
مورد استفاده در خطوط لوله انتقال نفت و گاز
استاندارد DIN 1626 & 2460
مورد استفاده در خطوط لوله انتقال آب
استاندارد DIN 1626 & 1628
مورد استفاده در لوله های حرارتی
استاندارد DIN 30670
مورد استفاده برای پوشش پلی اتیلن
استاندارد API RP 5L2
مورد استفاده در آستر رزینی اپوکسی
استاندارد DIN 17120
مورد استفاده در لوله های ساختمانی
مقایسه تولید لوله به روش اسپیرال و استرایت
اولین مزیت لوله های اسپیرال، هزینه پایینتر تولید آنها نسبت به لوله های استرایت است. به دلیل اینکه در تولید لوله های فولادی استرایت یا درز جوش مستقیم نیاز به ورق های عریض اغلب به طول ۱۲ متر وجود دارد و عرض ورق باید به اندازه ای باشد که قطر لوله نهایی را تامین کند بنابراین محیط لوله برابر با عرض ورق خواهد بود و در لوله های با قطر بالا طبیعتا باید عرض ورق نیز بزرگتر باشد. تولید ورقهای با عرض بالا بصورت پیوسته انجام نمی شود و همچنین یکنواختی نوار ورق که در تولید لوله های اسپیرال مورد استفاده قرار می گیرد را نیز ندارد و تولید آن پرهزینه تر است.
بنابراین در تولید لوله های اسپیرال از ورق فولادی با کیفیت تر و ارزان تر بهره برده می شود. ضمن آنکه فرایند تولید لوله های درز جوش اسپیرال نیز پیوسته است که خود کاهش هزینه تولید را به همراه دارد. همچنین در تولید لوله های درزجوش اسپیرال برخلاف لوله های درز جوش مستقیم نیاز به تجهیزات بسیار سنگین مانند پرس های بزرگ و همچنین دستگاه های عظیم مربوط به انبساط سرد نیست در حالی که لوله های درزجوش اسپیرال در محدوده وسیعی از قطر و ضخامت قابل تولید می باشند و محدودیتی در انتخاب عرض ورق خام وجود ندارد چراکه قطر نهایی تابع زاویه ورودی و عرض ورق خام می باشد.
لوله های اسپیرال نسبت به رشد ترک ها رفتار بهتری دارند زیرا چقرمگی این لوله ها در جهت محیطی بیشتر است. لذا مقاومت لوله های اسپیرال در برابر شکست بالاتر است. به عبارت دیگر شکست ترد و رشد ترک در لوله های اسپیرال به سختی اتفاق می افتد و لذا خطر ترکیدگی لوله ها کمتر است.