لوله اسپیرال، یکی از انواع لوله‌ های پُرکاربرد است که در صنایع مختلف، دارای کاربردهای متفاوتی است. این لوله ها به شکل مارپیچی از ورق‌ های فولادی با ضخامت متفاوت، تولید می شود و به دلیل ویژگی‌ های بی‌ نظیر آن، از این نوع لوله ‌ی فولادی در صنایع گاز و نفت نیز استفاده می‌ شود.
فضای داخلی لوله اسپیرال، سطح صاف و یک دستی دارد تا زیان ناشی از اصطکاک را کاهش دهد و این نوع لوله را جهت انتقال سیالات آماده کند؛ اما بر روی سطح بیرونی لوله، یک درز جوش‌ خورده دارد که سبب می شود ۵/۲ برابر، نسبت به لوله ‌ی درز مستقیم یا لوله‌ ی جوشی مقاوم‌ تر باشد.
جوش‌ خوردگی یا همان درز های مارپیچی بر روی سطح لوله‌ ی اسپیرال، سبب شده است تا این نوع لوله، حد اکثر استحکام و مقاومت را در برابر فشار را داشته باشد.
تولید لوله ‌های اسپیرال یا درز جوش مارپیچی با کیفیت، اولین بار در دهه ۱۹۶۰ میلادی آغاز شد. پیش از آن استفاده از لوله ‌های درز دار در صنایع مختلف رواج داشت. لازم به ذکر است که در حال حاضر نیز لوله‌ های درز دار کاربرد بیشتری نسبت به لوله‌ های اسپیرال دارند ولی میزان استفاده از لوله‌ های اسپیرال در سال ‌های گذشته رو به افزایش بوده است.

لوله‌ های اسپیرال نوعی از لوله‌ های فولادی می باشند که با روش اسپیرال به تولید رسیده اند در این روش لوله‌ های فولادی به وسیله روش نورد گرم و به شکل مارپیچی ساخته شده اند. این نوع لوله ‌ها ابعادی بین ۸ تا ۱۲۰ اینچ دارند و از لحاظ کیفیت نیز می ‌توانند با لوله‌ های درز دار رقابت کنند. در این نوع لوله‌ ها، نوع جوش اهمیت زیادی دارد؛ چراکه جوش کاری دقیق و با کیفیت می‌ تواند سبب افزایش استحکام لوله ها در برابر فشار وارده به دیواره آن شود.

لوله اسپیرال معمولا برای مصارف آب رسانی و گاز رسانی با استاندارد های مخصوص همان سیال تولید می گردد. لوله های اسپیرال در شاخه های ۶ الی ۱۲ متری و در ضخامت های تعریف شده که برای هر سایز جهت مصارف ذکر شده استفاده می شوند. این نوع لوله ها در حین فرایند تولید در پاره ای از موارد دچار نشتی و یا خرابی می شوند که به آن ها لوله های غیر تست گفته می شود که به عنوان ساپورت و یا به عنوان پایه های سازه های متفاوت استفاده می شوند. در این نوع لوله ها جوش مهم ترین گزینه تولید می باشد اینکه جوش لوله ها به چه صورت زده می شود مهم است چرا که استحکام لوله ها در مقابله با سیال ورودی و فشاری که به دیواره وارد می شود خود به نوعی مهم و اساسی می باشد. از این رو در لوله های مختلف که از نوع اسپیرال می باشند جوش جداره لوله مهم ترین بخش تولید لوله های اسپیرال می باشد

روش های تولید لوله اسپیرال

جهت ساخت این نوع لوله در حالت کلی ۵ روش وجود دارد که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌ پردازیم.

• روش موسوم به O&U

در این روش ابتدا لوله را به شکل U درآورده و سپس به شکل O تبدیلش می‌ کنند.
خم کردن غلتکی یا نورد هرمی
در این روش با قرار گرفتن صفحه فولادی در بین چند غلتک انحنای موردنظر را به دست می‌آورد و سپس درز موجود با جوش پر می‌ شود.

• روش C۲

در این روش دو صفحه که به شکل C درآمده‌ اند را به هم با جوش دادن وصل می کنند.

• روش C&O

این روش ، شباهت بسیاری به روش U&Oدارد در مرحله اول میزان فشار بکار رفته جهت خم شدن صفحه بیشتر می ‌باشد.

• شکل ‌دهی مارپیچی

در این روش ورق مانند رزوه ‌ای که در اطراف یک پیچ قرارگرفته است به شکل یک لوله در می‌آید و در آخر درز بین لبه های ورق به وسیله جوش پر می ‌شود. جهت ساخت لوله‌ های درز جوش مستقیم ورق فلزی را در جهت خروج لوله وارد ماشین موردنظر می‌ کنند در صورتی که جهت ساخت لوله ‌های فولادی مار پیچ محور های نوار و لوله زاویه ‌ای را به نام زاویه ورودی یا شکل‌ دهی می سازند.

کاربرد لوله اسپیرال

• لوله اسپیرال در هنگام نصب و کار اگر نیاز به خم کاری داشته باشد این لوله از سایر لوله های دیگر جهت خم کردن مناسب تر می باشد؛
• لوله اسپیرال یکنواختی بیشتری دارد؛
• لوله های اسپیرال از خواص مکانیکی بیشتر و بالاتری بهره مند می باشند؛
• جریان سیال بیشتری دارد؛
• از نظر قیمت و اقتصادی به صرفه تر می باشند؛
• این لوله در برابر ترک و شکست از استحکام و مقاومت بیشتری نسبت به دیگر لوله ها دارد؛
• لوله اسپیرال در هنگام ساخت از انعطاف پذیری بیشتری برخوردار می باشد. یعنی اگر ورقی پهن داشتیم که مقدارش ثابت بود، می توانیم آن را به لوله هایی که قطر های مختلف دارند، تولید کنیم. معکوس اینن موضوع را نیز می توان انجام داد، یعنی لوله هایی که قطر یکسان را از ورق هایی با پهنای متفاوت تولید کرد؛
• تولید این ورق ها به صورت پیوسته می باشد و هزینه تولید را کاهش می دهد؛
• مواد اولیه لوله اسپیرال با کیفیت و ارزان می باشد؛
• جهت تولید این نوع محصول نیازی به تجهیزات خیلی سنگین مانند پرس های بزرگ و همچنین دستگاه های بزرگ که مرتبط به انبساط سرد باشد، نیست؛
• جهت آبرسانی از آن استفاده می شود؛
• در امور مرتبط به تصفیه فاضلاب از آن استفاده می شود؛
• در امور مرتبط به گاز رسانی مصرف می شود؛
• لوله اسپیرال جهت انتقال سیالات به کار برده می شوند و استاندارد آن ها نیز مطابق با نوع سیالی است که قرار است در آن جریان پیدا کند؛

مزیت های لوله اسپیرال

• افت فشار پایین؛
• نشت هوای کمتر؛
• راندمان انرژی بیشتر؛
• نصب آسان؛
• استفاده کمتر از فلنج ها؛
• هزینه نصب کمتر؛
• زمان تحویل کوتاه تر
• نیاز به فضای کمتر (در مقایسه با یک لوله مستطیلی با افت فشار پایین)؛
• تصفیه راحت تر؛
• در جنس های متفاوتی برای کاربردهای گسترده ای در دسترس است؛
• مشکلات سر و صدای کمتر؛
• اندازه گیری آسان تر جریان هوا؛

معایب لوله اسپیرال

• سطح مقطع آن در حین تولید به شکل بیضی در می‌آید؛
• در مقایسه با لوله های دیگر درزجوش، امکان بوجود آمدن چروکیدگی بیشتر بر روی سطح آن وجود دارد.

جوشکاری لوله اسپیرال

جوشکاری لوله‌ اسپیرال به روش قوسی زیر پودری انجام می ‌شود. در این نوع جوشکاری قوس تحت پوشش فلاکس یا پودر مخصوص مخفی می ‌شود و با این شکل اکسیژن وارد قوس نشده و جوش اکسیده نمی ‌شود. در لوله فولادی اسپیرال جوشکاری مارپیچی در دو طرف لوله فولادی (داخل و خارج) انجام می‌ شود. ولی در هر لحظه نقاطی که از داخل و خارج جوش کاری می‌ شوند ۱۸۰ درجه با هم تفاوت مکانی دارند. از جمله مشخصات بارز جوشکاری قوسی زیر پودری تنش ‌های پسماند قابل توجهی است که پس از این نوع جوش کاری در قطعه باقی می‌ مانند. جوش کاری SAW تنش پسماند قابل ملاحظه ‌ای حتی پس از عملیات سرد و هیدروتست ایجاد می شود. تحقیقات نشان داده است که میزان تنش ‌های پسماند در لوله ‌های اسپیرال پس از عملیات هیدروتست از ۴۰ تا ۸۰ درصد استحکام تسلیم در مجاورت خط جوش SAW تغییر می یابد.

معرفی استاندارد های بین المللی تولید لوله اسپیرال

بیشتر خطوط لوله ‌ای که در کارخانه های متفاوت تولید می ‌شوند تابع استاندارد API هستند. بعضی از دستورالعمل‌ های این سازمان که بیشتراستفاده می شوند به این شرح می باشد.

• API Spec 5L: این استاندارد معمولا برای لوله‌ های با درز جوش مستقیم و بدون درز می باشد و فولادهای نوع A و B را شامل می ‌شوند؛
• API Spec 51X: این استاندارد نیز شامل تولید لوله‌ های درز جوش مستقیم و بدون درز از جنس فولادهای X42 تا X70 می باشد؛
• API Spec 5LU: این استاندارد نیز شامل لوله‌ های بدون درز و درز دار از جنس فولاد های U80 و U100 می‌باشد؛
• API Spec 5LS: این استاندارد برای لوله ‌های اسپیرال (درز جوش مارپیچی) از جنس فولاد های A، B ، X42 و X70 به کار برده می ‌شود.

همچنین استاندارد های بین‌ المللی دیگری نیز جهت کنترل کیفی خطوط لوله اسپیرال استفاده می شوند. از جمله استاندارد هایی که بیشتر در کشور آلمان به کار برده می شود می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• DIN 17172 & 2470 جهت خط لوله انتقال نفت و گاز؛
• DIN 1626 & 1628 برای لوله های حرارتی؛
• DIN 1626 & 2460 برای خطوط لوله انتقال آب؛
• DIN 17120 برای لوله های ساختمانی؛
• DIN 30670 برای پوشش پلی اتیلن؛
• API RP 5L2 برای آستر رزینی اپوکسی.

لوله ‌های درز جوش مستقیم و لوله‌ های درزجوش اسپیرال در دو روش عمده در تولید لوله‌ های درزدار به شمار می آیند. با توسعه فناوری طراحی و تولید لوله های درزجوش اسپیرال امروزه لوله‌ های قطور درزجوش اسپیرال به شکل اقتصادی تولید می‌ شوند. بنابراین گسترش تحقیقات بر روی لوله ‌های درزجوش اسپیرال امری بدیهی می باشد.

کارخانه های تولید کننده لوله اسپیرال

کارخانه ‌های زیر، از مهم‌ ترین کارخانه ‌های تولید کننده‌ ی لوله‌ی اسپیرال فولادی می باشند:

• لوله اسپیرال اصفهان؛
• لوله اسپیرال صفا؛
• لوله اسپیرال کالوپ؛
• لوله‌ سازی سلفچگان؛
• شرکت ایران اسپیرال؛
• کارخانه لوله ‌سازی آریا نورد خلیج فارس؛
• کارخانه ‌لوله ‌سازی خلیج فارس.

عوامل موثر بر قیمت لوله اسپیرال کدام اند؟

کیفیت ورق ‌های فولادی به کار رفته جهت تولید لوله ‌های اسپیرال و نوع جوش لوله ‌ها در این امر تاثیر زیادی دارند.
همان ‌طور که می‌دانید، کیفیت جوش در لوله‌ های اسپیرال از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. به همین دلیل که لوله ‌های با کیفیت از جوشکاری قوی ‌تری بهره می برند و معمولا قیمت بالاتری نیز دارند.
همچنین نوع ورق فولادی به کار رفته در فرآیند ساخت لوله‌ های اسپیرال ، در صورتی که از ورق‌ های فولادی خارجی و وارداتی جهت ساخت این نوع لوله‌ ها استفاده شده باشد، قیمت محصول نهایی افزایش خواهد یافت. پس بهتر است به این نکته توجه داشنه باشید که ورق ‌های فولادی ساخته شده در داخل کشور نیز از کیفیت بالایی برخوردار هستند و دارای استاندارد های لازم هستند.

برای اطلاعات بیشتر و استعلام از قیمت انواه لوله ها با شماره های ۰۲۱۹۱۰۱۰۶۶۶ و ۰۶۱۵۳۲۲۲۱۰۰ با کارشناسان مجموعه اهنلند تماس بگیرید.

سوالات متداول

۱- مقاومت لوله های اسپیرال به چه صورت است؟

۲- از اصلی ترین کاربردهای لوله اسپیرال چیست؟

۳- مهم ترین کارخانه های تولیدکننده لوله اسپیرال کدامند؟

• لوله‌ی اسپیرال اصفهان؛
• لوله‌‌سازی سلفچگان؛
• کارخانه‌ی لوله‌سازی آریا نورد خلیج فارس؛
• لوله اسپیرال صفا؛
• لوله‌ی اسپیرال کالوپ؛
• شرکت ایران اسپیرال؛
• کارخانه‌ی لوله‌سازی خلیج فارس.