لوله کربن استیل؛ ویژگی‌ها و جدول استانداردها
ارسال شده توسط dariyasite در دسته بندی صنعت 5 ماه پیش

⚠️ گزارش تخلف

لوله کربن استیل نوعی لوله استیل فولادی است که از ترکیب آهن و کربن ساخته شده و میزان کربن موجود در آن بر خواص مکانیکی و کاربردهایش تأثیر می‌گذارد. این لوله‌ها که با نام «لوله فولاد کربنی» نیز شناخته می‌شوند، در دو نوع درزدار و بدون درز تولید شده و به دلیل استحکام بالا، دوام طولانی و قیمت اقتصادی، در صنایع مختلف از جمله ساخت‌وساز، خطوط انتقال آب، نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. از پرکاربردترین انواع این لوله‌ها می‌توان به A106، A53 و API 5L اشاره کرد که مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM، ASME و API تولید شده و دارای مشخصات فنی و ابعادی متنوعی هستند.

لوله فولادی کربن استیل چیست؟

لوله فولادی کربن استیل نوعی لوله مستحکم و بادوام است که از آلیاژ آهن و کربن، به همراه مقادیر کمی از عناصری مانند سیلیسیم و منگنز ساخته می‌شود. این لوله‌ها در دو نوع درزدار و بدون‌درز، با روش‌های تولید متنوع، تولید شده و به دلیل استحکام و مقاومت بالا در برابر فشار و خوردگی، در صنایع مختلف کاربرد دارند.

به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی مطلوب، لوله‌های کربن استیل در حوزه‌هایی مانند زیرساخت‌های صنعتی، کشتی‌سازی، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و تجهیزات تولید کود شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترکیب شیمیایی لوله فولادی کربن استیل

لوله‌های فولادی کربن استیل عمدتاً از ترکیب آهن و کربن ساخته می‌شوند. مقدار کربن موجود در این لوله‌ها می‌تواند تا ۲.۱ درصد از وزن کل آلیاژ را شامل شود. افزایش میزان کربن باعث بالا رفتن سختی و استحکام کششی لوله می‌شود، اما در عین حال، انعطاف‌پذیری آن کاهش می‌یابد.

در جدول زیر، ترکیب شیمیایی رایج فولاد کربنی را مشاهده می‌کنید که در تولید لوله‌های بدون درز کربن استیل برای کاربردهای تحت فشار بالا به کار می‌رود:

عنصر کربن (حداکثر) منگنز (حداکثر) فسفر (حداکثر) گوگرد (حداکثر) سیلیسیم (حداکثر)

درصد وزنی ۰.۰۶ – ۰.۱۸ ۰.۲۷ – ۰.۶۳ ۰.۰۳۵ ۰.۰۳۵ ۰.۰۳۵

انواع لوله کربن استیل بر اساس روش تولید

لوله‌های کربن استیل بسته به نحوه ساخت، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. لوله کربن استیل بدون درز (مانیسمان)

این لوله‌ها از فولاد جامد و بدون هیچ‌گونه درز جوشی تولید می‌شوند. ترکیب آن‌ها معمولاً شامل آهن و کربن با مقادیر کمی از عناصر دیگری مانند سیلیسیم، منگنز و مس است. لوله‌ بدون درز به دلیل مقاومت بالا در برابر تنش و فشار، در صنایع حساس مانند نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و خطوط انتقال سیالات با فشار بالا کاربرد دارند.

۲. لوله کربن استیل درزدار (جوشی)

لوله درز دار با جوش دادن ورق‌های فولادی به یکدیگر تولید می‌شوند و در دو نوع زیر قرار می‌گیرند:

• لوله کربن استیل ERW (جوشکاری مقاومت الکتریکی)

این لوله‌ها دارای وزن سبک، استحکام بالا و مقاومت مناسب در برابر خوردگی هستند. همچنین قیمت مقرون‌به‌صرفه‌ای دارند و در صنایع مختلفی مانند کشتی‌سازی، خودروسازی، مخازن تحت فشار، راه‌آهن، نفت و پتروشیمی و معادن استفاده می‌شوند.

• لوله کربن استیل LSAW (جوشکاری زیرپودری طولی)

این لوله‌ها مقاومت مکانیکی بالایی دارند و به دلیل جوشکاری مستحکم، در خطوط لوله انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگرچه هزینه تولید این لوله‌ها بالاتر است، اما برای پروژه‌هایی که نیاز به ایمنی و دوام بالا دارند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند.

آشنایی با انواع گریدهای لوله کربن استیل و کاربردهای آن

لوله‌های کربن استیل در گریدهای مختلفی تولید می‌شوند که هر یک بر اساس خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی خود، کاربردهای متنوعی در صنایع گوناگون دارند. در ادامه، متداول‌ترین گریدهای این لوله‌ها معرفی شده است:

۱. لوله کربن استیل ASTM A53

این نوع شامل لوله‌های درزدار و بدون درز است که از فولاد کربنی سیاه یا با پوشش گالوانیزه گرم ساخته می‌شود. عناصر تشکیل‌دهنده آن شامل کربن، منگنز، فسفر، گوگرد، مس، نیکل، کروم، مولیبدن و وانادیوم است. از نظر عملکرد و قیمت، مشابه لوله A106 بوده و در خطوط انتقال سیالات و صنایع مختلف کاربرد دارد.

۲. لوله کربن استیل ASTM A106

نوعی لوله بدون درز با قابلیت تحمل دماهای بالا که برای جوشکاری، خمش و فلنجینگ مناسب است. این لوله در انتقال سیالاتی مانند آب، نفت، گاز و دوغاب در صنایع معدنی و انرژی به کار می‌رود.

۳. لوله کربن استیل ASTM A333

این لوله در دو نوع بدون درز و درزدار تولید می‌شود و به دلیل مقاومت بالا در برابر سرما، انتخابی ایده‌آل برای محیط‌های با دمای پایین است.

۴. لوله کربن استیل ASTM A335

لوله‌ای بدون درز و فریتی که در برابر حرارت، سایش و فشار بالا مقاوم است. این گرید که به نام لوله آتشخوار نیز شناخته می‌شود، حاوی عناصری مانند کربن، منگنز، فسفر، گوگرد، سیلیسیم، کروم و مولیبدن است. از این لوله در صنایع نیروگاهی، دیگ‌های بخار و محیط‌های با دمای بالا استفاده می‌شود.

۵. لوله کربن استیل API 5L

لوله‌ای پرکاربرد در صنایع نفت و گاز که در دو نوع درزدار و بدون درز تولید شده و در خطوط انتقال نفت و گاز طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای لوله کربن استیل

این لوله‌ها در صنایع مختلف برای موارد زیر به کار می‌روند:

• ساخت پی ساختمان

• انتقال نفت و گاز طبیعی

• لوله‌های بویلر و کندانسور

• انتقال فاضلاب و سیالات صنعتی

• فرآیندهای شیمیایی

• کاربردهای فشار بالا

• ساخت سازه‌های فلزی و بولارد

• کشتی‌سازی

• ماشین‌آلات نمک‌زدایی

• محفظه‌های زباله صنعتی

• تجهیزات تقطیر و پالایشگاهی

• ساخت قطعات OEM

بررسی روش‌های جوشکاری لوله کربن استیل

برای جوشکاری لوله‌های کربن استیل از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که هر یک متناسب با ضخامت، نوع لوله و شرایط کاری انتخاب می‌شود. سه روش رایج در این زمینه عبارت‌اند از:

۱. جوشکاری MIG (جوشکاری با گاز بی‌اثر فلز)

در این روش، هنگام جوشکاری فولادهای پُرکربن، استفاده از حرارت پایین و الکترودهای با قطر کم توصیه می‌شود. تنظیمات نادرست، مانند آمپر بالا، ممکن است باعث ایجاد ترک در نقاط جوش شود. بنابراین، کنترل دما و جلوگیری از گرمای بیش از حد ضروری است.

۲. جوشکاری قوسی الکترود پوشش‌دار (SMAW)

این روش معمولاً برای جوشکاری قطعات ضخیم‌تر به کار می‌رود. انتخاب الکترودهای کم هیدروژن در این تکنیک اهمیت بالایی دارد، زیرا وجود هیدروژن در جوش ممکن است باعث ترک‌خوردگی شود.

۳. جوشکاری TIG (جوشکاری تنگستن گاز خنثی)

جوشکاری TIG به دلیل دقت بالا، اغلب برای قطعات نازک‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش در مواقعی که نیاز به کاهش گرمای ورودی برای جلوگیری از شکنندگی و ترک‌خوردگی لوله وجود دارد، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود. نکته مهم در این روش، استفاده از الکترودهایی است که سختی آن‌ها یک یا دو درجه پایین‌تر از فلز پایه باشد.

برترین تولیدکنندگان لوله کربن استیل در ایران

در ایران، چندین شرکت معتبر به تولید انواع لوله‌های کربن استیل با استحکام بالا و کاربرد گسترده در صنایع مختلف، از جمله ساخت‌وساز، نفت، گاز و پتروشیمی می‌پردازند. برخی از برجسته‌ترین تولیدکنندگان این محصول عبارت‌اند از:

• گروه صنعتی سپاهان

• کارخانجات نورد و پروفیل ساوه

• گروه تولیدی صنعتی کچو

• شرکت نورد لوله یاران

• گروه صنعتی ایران اسپیرال

• کارخانه لوله‌سازی کالوپ

• گروه تولیدی صنعتی فولاد گستر حداد

• شرکت لوله و نورد اهواز

• شرکت گروه ملی ایران