سفارش تبلیغ
صبا ویژن

لوله و اتصالات پنج لایه

نظر

 

لوله هایی که از کنده ها بدست می آیند و یک بار برای انتقال آب استفاده می شوند.

تعریف منشأ لوله دشوار است. این استثنا وجود ندارد که در دوران ماقبل تاریخ از تنه های توخالی برای انتقال مایعات استفاده می شده است ، اما به نظر نمی رسد که اینها به عنوان لوله طبقه بندی شوند.

 

در مصر باستان از لوله های مسی برای انتقال آب آشامیدنی استفاده می شد: نمونه ای که در معبد پادشاه Sa-Hu-Re در ابوسیر یافت شد و قدمت آن به 2750 سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد. تقریباً در موزه دولتی برلین نگهداری می شود. این لوله با چین دادن یک صفحه نازک مسی بدست آمد ، تا اینکه قطر 75 میلی متر بدست آمد. گیاه (به طول حدود 100 متر) از مجموعه ای از این لوله ها تشکیل شده است که ابعاد هر یک از آنها 75 سانتی متر است. در زمان رومی ها لوله هایی وجود داشت که معمولاً از فلز (سرب) برای انتقال آب به شهرها و درون آنها بود.

لوله و اتصالات

در دوره های تاریخی جدیدتر ، سیستم تولید لوله از طریق استفاده از "ستون فقرات" (نوعی نوک تخمک) که با فشار دادن جرم تشکیل شده توسط نورد چرخشی ، حفره داخلی لوله را ایجاد می کند ، انجام می شود. "قدم زائر" ، دقیقاً علیه ستون فقرات و اطراف آن.

استفاده اصلی از لوله ها بدیهی است که برای انتقال مایعات است. مشخصات هندسی لوله ، با این حال ، آن را به عنوان یک ساختار سبک (به عنوان توخالی) و با یک لحظه زیاد اینرسی مشخص می کند ، و بنابراین به ویژه برای کاربردهای سازه ای ، به ویژه ستون هایی که تحت حداکثر بار قرار دارند ، مناسب است. تیرهای روشنایی ، پایه های صندلی های فلزی ، تیرهای پرچمی لوله هستند حتی اگر به طور دقیق ، لزوماً یک قسمت ثابت نداشته باشند. به عنوان یک سازه ، کاربردهای شناخته شده ای از شکل لوله ای وجود دارد: برای مثال بدنه هواپیما.

 

بنابراین خوب است که اولین تمایز را بین موارد زیر قرار دهید:

 

لوله هایی برای کاربردهای هیدرولیکی

لوله هایی برای کاربردهای مکانیکی

انواع

شیلنگ هیدرولیک

لوله های هیدرولیکی به عنوان لوله های مناسب برای انتقال مایعات بدون پراکندگی تعریف می شوند و همانطور که گفته شد اکثر لوله های تولید شده را تشکیل می دهند. تقریباً همه اینها دارای مقطع دایره ای هستند.

 

لوله های قطر اسمی داخلی

در اصل ، تعیین لوله اینچ با قطر داخلی آن مطابقت داشت. با توجه به قطر داخلی لوله ، بر اساس فن آوری اصلی تولید ، که منجر به ضخامت خاصی از دیواره های لوله شد ، قطر خارجی مربوطه بدست آمد ، که از مجموع قطر داخلی به علاوه دو برابر ضخامت محاسبه می شود. مجدداً بر اساس این ابعاد ، برای هر قطر داخلی ، مقدار متناظر استاندارد نخ Whitworth برای اتصالات و آماده سازی انتهای لوله ها در محل اتصال (نخ) ترکیب شد که بدیهی است به قطر خارجی مرتبط است. با گذشت زمان ، بهبود در تولید و در کیفیت و مقاومت مواد مورد استفاده باعث کاهش ضخامت دیواره لوله ، صرفه جویی در مواد و وزن لوله ، با همان میزان جریان می شود. این مسئله این مشکل را بوجود آورد که اگر قطر داخلی ثابت نگه داشته می شد ، قطر خارجی لوله های جدید کاهش می یافت و این نیاز به تعریف رشته های جدید کمی متفاوت از آنچه که توسط استاندارد Whitworth تعریف شده است و بنابراین یک سری کاملا جدید از اتصالات ، ایجاد می شود. در عوض این امر ثابت ماندن قطر خارجی نبود ، بنابراین سازگاری را با اتصالات موجود حفظ کرد ، اما در نتیجه از مطابقت بین نام لوله و قطر داخلی واقعی آن صرف نظر کرد. در نتیجه ، قطر داخلی افزایش یافته و نام لوله دیگر با قطر داخلی واقعی آن مطابقت ندارد.

 

به طور کلی ، لوله ها برای کاربردهای هیدرولیکی از استانداردهای دقیق بعدی پیروی می کنند. استاندارد مورد استفاده در ابتدا ANSI B36 است ، استاندارد از سیستم اروپایی ISO 6708-1995 گرفته شده است.

 

لوله ها بر اساس یک قطر اسمی طبقه بندی می شوند که فقط برای هدایت ، به قطر داخلی لوله اشاره می کنند.

قطرهای اسمی مجموعه ای از مقادیر غیر قابل تغییر را تشکیل می دهند.

در کاربردهای ایالات متحده (و بطور کلی در صنعت نفت) قطرهای اسمی (مخفف شده با مخفف NB ، که عبارت است از Nominal Bore ، سوراخ اسمی) در اینچ "اسمی" بیان می شوند ، در حالی که در استفاده اروپا ISO 6708-1995 به همان اندازه با تعیین اسمی. مقادیر بعدی لوله ها در دو سیستم کاملاً مطابقت دارند.

بیش از 500 DN 100 در 100 میلی متر افزایش می یابد (و NB 4 در 4 اینچ). 

علاوه بر تعریف قطرها ، استاندارد ANSI B36.10 بسته به قطر لوله ، مجموعه ای از ضخامت های نرمال شده را نیز ایجاد می کند. این سری از ضخامت ها با نام برنامه (اغلب به اختصار Sch.) شناخته می شوند ، با همخوانی با اصطلاح انگلیسی Schedule، program، series. تعداد برنامه های ضرب شده ، ضرب در 10 ، که تقریباً یک مقاومت ثابت در برابر فشار لوله های با قطرهای مختلف اما برنامه یکسان را تعیین می کند. به عنوان مثال ، لوله های DN 50 (NB 2 ") به صورت تجاری در ضخامت های برنامه 40 (3.91 میلی متر) برنامه 80 (5.54 میلی متر) و برنامه 160 (8.74 میلی متر) موجود است.

 

در مورد لوله های فولاد ضد زنگ ، برنامه ها مضربی از 5 و با پسوند S است. ضخامت لوله DN 50 برنامه 5S 1.65 میلی متر ، برنامه 10S 2.77 میلی متر ، برنامه 40S و 80S به ترتیب 40 و 80 است (اما این همیشه صدق نمی کند).

 

در عمل تصفیه خانه ها از استاندارد "موازی" API 5L به طور گسترده ای استفاده می شود که ضخامت ها را به عنوان یک برنامه استاندارد (STD) ، فوق العاده قوی (XS - تقویت شده) ، دو برابر فوق العاده قوی (XXS - دو برابر تقویت شده) تعریف می کند. سری ANSI و API تا حدی مطابقت دارند ، اگرچه API فقط به سه سری ضخامت محدود می شود.

 

لوله STD 2 اینچ معادل برنامه 40 (ضخامت 3.91 میلی متر) است ؛ XS 2 تا برنامه 80 (5.54 میلی متر) در حالی که 2 "XXS (ضخامت 11.07 میلی متر) با هیچ برنامه ANSI مطابقت ندارد .

 

لوله هایی با قطر نامی خارجی

با توسعه تولید لوله ها با کشیدن و اکستروژن ، بلکه همچنین برای لوله های به دست آمده از ورق فلز الکترو جوش داده شده ، فرآیندهایی که ویژگی های بعدی بسیار دقیق تر یا بهره وری بالاتر را فراهم می کنند ، به ویژه در تولید لوله های فولادی کربن ، یا آلیاژ (به عنوان مثال: ضد زنگ) با دیواره های نازک ، کالیبره شده یا در مواد دیگری به غیر از فولاد (مس ، پلی وینیل ، پلی اتیلن و غیره) ، یک استاندارد تولید با قطر نامی خارجی ، این استاندارد ، که برای لوله های با اندازه های آنگلو-ساکسون استفاده می شود (لوله های اینچ) ، هر دو برای لوله های متریک ، تعیین قطر لوله (خارج) لوله و به دنبال آن ضخامت دیواره است.

 

در حالی که اصطلاح "لوله" برای تعیین سنتی انگلیسی برای تعیین لوله های قطر "اسمی داخلی" ترجیح داده می شود ، اصطلاح "Tubing" برای لوله های قطر "اسمی خارجی" استفاده می شود.

طبقه بندی براساس رفتار تحت بار

بر اساس رفتار تحت بارهای خارجی ، لوله های زیرزمینی به دو دسته تقسیم می شوند:

 

لوله سخت لوله ساخته شده است بنابراین یک لوله سفت و محکم ، پس از نصب ، برای مقاومت در برابر بارهای اضافی ، نیازی به همکاری ترانشه و تکیه گاه ها ندارد.

لوله های انعطاف پذیر: تمام لوله های پلاستیکی مانند PVC و پلی اتیلن از این دسته هستند ، آنها تحت تأثیر وزن و بارهای مداوم خود مطابق محورهای قطری تغییر شکل می دهند. بنابراین ، برای تضمین بخش لوله بدون تغییر ، پس از دفن کردن ، نمی توان فقط به مقاومت مکانیکی لوله اعتماد کرد بلکه می توان به اقدامات خارجی نشان داد که توسط پایه لوله ، باید با مواد مناسب تشکیل شده و تا مقادیر فشرده سازی بالا فشرده شوند. بنابراین برای این لوله ها روش تخمگذار و پر کردن مجدد اساسی است.

طبقه بندی توسط مواد

 

لوله های فلزی

لوله ها پروفیل های استوانه ای هستند که می توانند ابعاد مختلفی داشته باشند و با توجه به عملکردهایی که برای انجام آنها فراخوانی می شود ، دارای ویژگی های مختلفی هستند. انتخاب یک لوله برای استفاده در لوله با توجه به موارد زیر:

 

ماده ای که لوله از آن تشکیل شده است ؛

نوع ساخت لوله؛

پس از انتخاب این دو پارامتر ، انتخاب لوله شامل شناسایی قطر (در رابطه با میزان جریان سیال منتقل شده) و انتخاب ضخامت است. در مورد مورد دوم ، گزارشاتی تصویب می شود که امکان محاسبه آن را هم در مرحله عملیاتی و هم در مورد آزمایش هیدرولیک فراهم می کند. در زیر لیستی از انواع لوله ها ، که بر اساس مواد تقسیم شده اند و اغلب در کارهای صنعتی و مدنی استفاده می شود ، آورده شده است.

 

لوله های فولادی

مدلهای مختلفی از لوله های فولادی وجود دارد که می توان آنها را با توجه به مشخصات سیال منتقل شده ، دما و فشار آن و خصوصیات محیطی که لوله در آن قرار می گیرد ، تشخیص داد.

 

لوله های نخ دار

آنها به راحتی لوله های فولادی غیر آلیاژی ساخته می شوند (Fe 330). آنها می توانند انتهای صاف یا رزوه ای با نخ های مخروطی یا استوانه ای داشته باشند. اندازه ها از DN 10 تا 150 و فشارها تا PN 25 است.

 

لوله های گالوانیزه

لوله های مخصوصی که در مواردی استفاده می شود که از اکسید شدن مواد جلوگیری می شود که منجر به آلودگی سیال منتقل شده می شود. لوله های مورد نظر در وان های مخصوص روی قرار می گیرند و با پردازش بعدی مواد اضافی از بین می روند.

لوله های تحت فشار طبقه بندی PED))

لوله های فلزی برای استفاده تحت فشار "PED" نوع خاصی از لوله ها را برای مواد یا ابعاد تشکیل نمی دهند ، اما آنها با توجه به نوع مایع منتقل شده (خطر) ، اندازه لوله (جرم مایع موجود) و فشار عملیاتی تفاوت قائل می شوند ، استفاده یا عدم وجود قوانین خاص اضافی برای صدور گواهینامه از کیفیت مواد مورد استفاده برای لوله کشی ، صدور گواهینامه سند با هویت و صلاحیت اپراتورهایی که پردازش قابل توجهی (به عنوان مثال جوشکاری) خط لوله را انجام داده اند و برای استفاده هرگونه بازرسی دوره ای و بیشتر گواهی شده از محصول در طول زمان (به عنوان مثال: تشخیص هرگونه خوردگی) طبق مقررات برنامه.

 

در این اصطلاح ، خط لوله کاملاً با "سیستم تحت فشار" مانند دیگ بخار یا مخزن تحت فشار تشبیه شده است. اعمال این قانون عمدتا به کنترل لوله هایی با قطر زیاد ، در فشارهای زیاد و با مایعات خطرناک اختصاص دارد. بسته به سیال ، قطر و فشاری که ایجاد می شود ، سطح مختلف (دسته ها یا کلاس ها) را تأیید می کند. این قانون همچنین شرایطی را تعیین می کند که مشمول استفاده از آن نیستند (لوله گذاری طبقه بندی نشده).

 

لوله هایی برای کاربردهای مکانیکی

آنها لوله های فولادی غیر آلیاژی یا کم آلیاژی با کیفیت هستند که عموماً برای ساخت قطعات و اجزای کارخانه ها و ماشین آلات استفاده می شوند

این گروه شامل لوله های فولادی کربنی است که به طور کلی در حمل و نقل آب ، فرآورده های نفتی یا گاز طبیعی استفاده می شود.

 

بیشترین استفاده از موارد جوش داده شده است:

 

با جوشکاری طولی (لوله های جوش داده شده طولی) ؛

با جوش مارپیچ (لوله های جوش داده شده مارپیچ).

روند ساخت لوله فولادی جوش خورده در دهه 1920 توسط جیمز راسل و کورنلیوس وایتهاوس انگلیسی در طی توسعه کامل اولین انقلاب صنعتی انگلیس و ساکسون اختراع شد.

 

مراحل بعدی در توسعه روش ساخت لوله های فولادی جوش داده شده عبارتند از:

 

ثبت اختراع فرآیند جوشکاری مداوم Fretz-Moon(ایالات متحده آمریکا 1923) ؛

توسعه روش جوشکاری قوس غوطه وری برای ساخت لوله های قطر بزرگ

معرفی مقاومت الکتریکی و جوشکاری القایی.

در سال 1864 ، لوله جوش داده شده توسط ساموئل ون سایکل برای ساخت اولین خط لوله انتقال نفت به پنسیلوانیا به قطر 2 "و طول 8 کیلومتر استفاده شد.

 

از آن زمان ، لوله های فولادی همچنان در ساخت سیستم های انتقال مایعات برای استفاده های مدنی و صنعتی پیشرو هستند.

 

لوله های تجاری

لوله های فولادی غیر آلیاژی (Fe 320) مناسب برای انتقال مایعاتی که یکپارچگی ضد آب برای آنها لازم است و اندازه آنها تا 600 DN است.

لوله های مخصوص

آنها لوله های آلیاژی ضد زنگ مناسب برای کار در شرایط بحرانی هستند و بنابراین با مایعاتی که دارای درجه حرارت بالا یا تهاجمی شیمیایی زیادی هستند ، آنها بدون جوشکاری نیز تولید می شوند.

 

لوله های مسی

آنها لوله های ساخته شده از مس هستند و دارای ویژگی های هدایت حرارتی بالا و قابلیت کار خاصی هستند (حالت فیزیکی بازپخت). اندازه آنها کوچک و متوسط است و به دلیل ویژگی های آنها اغلب در سیستم های خانگی برای انتقال آب (آب آشامیدنی ، گرم شدن سنتی و تابشی) ، گازسوز ، روغن دیزل و مایعات برای سیستم های خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرند. از لوله های مسی همچنین در تهویه مطبوع و تبرید و همچنین برای انتقال گازهای پزشکی استفاده می شود. از لوله های موجود در آلیاژهای مس ، برنج و کاپونریک نیز بخصوص در بخش های دریایی استفاده می شود.

 

لوله های چدنی کره ای

لوله هایی که از سانتریفوژ منیزیم در چدن خاکستری بدست می آیند. آنها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند اما از طرف دیگر دارای وزن زیادی در واحد طول هستند. این پارامتر باید بعنوان مثال در نظر گرفته شود در ابعاد پشتیبانی که باید برای حمایت از لوله. آنها می توانند فشارهای PN 10 را تحمل کنند و به دلیل ویژگی های آنها در انتقال آب ، فرآورده های نفتی یا گاز طبیعی ، به ویژه در لوله های زیرزمینی استفاده می شود

لوله های پلاستیکی

 

صندلی لوله ای (که به آن "Tubo" نیز گفته می شود): صندلی نمادین از طرح رادیکال ایتالیایی که با ترکیب لوله های پی وی سی پر شده با لاستیک کف به دست می آید. (جو کلمبو برای Flexform ، ایتالیا ، 1969)

آنها لوله هایی هستند که به لطف ویژگی های سبک بودن ، انعطاف پذیری ، مقاومت در برابر خوردگی ، خواص دی الکتریک ، اینرسی نسبت به رایج ترین مایعات مانند گاز کم فشار یا آب ، به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند. حد این لوله ها در مقادیر کم فشار و دمایی است که آنها می توانند مقاومت کنند ، محدودیت دیگر داشتن ضرایب انبساط خطی بالا است ، بنابراین اگر تحت تغییرات دما قرار بگیرند ، طولانی می شوند یا کوتاه می شوند. بیشترین مصالح مورد استفاده در ساخت این لوله های خاص عبارتند از:

 

PVC (پلی وینیل کلراید)

PE (پلی اتیلن)

PEX(پلی اتیلن قابل عبور)

PP (پلی پروپیلن)

PVDF (پلی وینیلدن فلوراید)

باید در نظر داشت که این لوله ها هنگام قرار گرفتن در معرض نور خورشید دچار پیری می شوند. به دلیل خواص آنها در حمل و نقل آب آشامیدنی یا پساب ، مایعات مواد غذایی ، مواد شیمیایی استفاده می شود.

 

این شیلنگ ها ، هنگامی که از لاستیک ساخته شده و در وسایل حمل و نقل استفاده می شوند ، می توانند از نوع بوم یا دارای روکش فلزی باشند ، تا بیشترین فشار کار را افزایش دهند.

 

لوله های شیشه ای

از لوله های شیشه ای در موارد خاص ، به عنوان مثال برای دست زدن به مواد به شدت اسیدی استفاده می شود.

 

طبقه بندی بر اساس مایعات منتقل شده

 

لوله پلی اتیلن برای حمل و نقل گاز.

همچنین می توان لوله ها را با توجه به سیال منتقل شده تشخیص داد. در این حالت ما به رنگهای اصلی متمایز و نشانه های کد مراجعه می کنیم.

 

 

رنگ های ایمنی

داده هایی که ماهیت مایع را نشان می دهد (به عنوان مثال ترکیب شیمیایی).

رنگهای اصلی مشخص روی لوله در نوارهایی با ضخامت مناسب وجود دارد .