لوله های استیل از جمله محصولاتی هستند که در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، غذایی، دارویی، آب و فاضلاب، ساختمانی و دکوراتیو کاربرد دارند. این لوله ها به دلیل خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی، زیبایی، قابلیت جوشکاری، تنوع در ابعاد و ضخامت، قابلیت بازیافت و اقتصادی بودن مورد توجه قرار گرفته اند. لوله های استیل از آلیاژهای مختلفی تشکیل شده اند که هر کدام دارای گرید و استاندارد خاص خود هستند. برای انتخاب لوله استیل مناسب برای هر کاربرد، باید عواملی مانند فشار و دمای قابل تحمل، ضخامت دیواره، قطر خارجی و درونی، وزن و طول لوله را در نظر گرفت. در این مقاله به بررسی جدول تحمل فشار لوله های استیل و اهمیت آن در طراحی و اجرای خطوط انتقال می پردازیم.
لوله استیل چیست؟
لوله استیل یک جسم استوانه ای شکل است که از آلیاژ فولاد و کروم و برخی عناصر دیگر ساخته شده است. کروم باعث ایجاد یک لایه اکسیدی روی سطح لوله می شود که از ورود اکسیژن و مواد خورنده به داخل لوله جلوگیری می کند و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
برخی از لوله های استیل نیز حاوی عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن، منگنز، تیتانیوم و غیره هستند که خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی آنها را بهبود می بخشند. لوله های استیل بر اساس روش تولید به دو نوع درزدار و بدون درز تقسیم می شوند. لوله های درزدار از ورق استیل شکل گرفته و با جوشکاری به هم متصل می شوند. لوله های بدون درز از قطعات استیل گرم شده و با فشار دادن و کشیدن به شکل لوله در می آیند. لوله های استیل بر اساس استانداردهای مختلفی مانند ASTM, ASME, DIN, EN, ISO و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
جدول تحمل فشار لوله های استیل
جدول تحمل فشار لوله های استیل یک جدول است که نشان می دهد که لوله های استیل با ابعاد و ضخامت مختلف چه مقدار فشار را می توانند تحمل کنند. این جدول بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی مانند ASME B31.3, ASME B36.10, ASME B36.19 و غیره تهیه شده است. جدول تحمل فشار لوله های استیل بر اساس عواملی مانند گرید و جنس لوله، دمای کارکرد، ضریب ایمنی، تنش مجاز و ضخامت دیواره لوله محاسبه می شود. برای مثال، جدول زیر نشان می دهد که لوله های استیل گرید 304 و 304L با قطر خارجی 1 اینچ و ضخامت دیواره 0.133 اینچ چه مقدار فشار را در دماهای مختلف می توانند تحمل کنند.
| دما (C°) | دما (°F) | فشار مجاز (bar) | فشار مجاز (psi) |
| -29 | -20.2 | 206.8 | 3000.0 |
| 38 | 100.4 | 206.8 | 3000.0 |
| 93 | 199.4 | 193.1 | 2800.0 |
| 149 | 300.2 | 172.4 | 2500.0 |
| 204 | 399.2 | 151.7 | 2200.0 |
| 260 | 500.0 | 131.0 | 1900.0 |
| 316 | 600.8 | 110.3 | 1600.0 |
| 371 | 699.8 | 89.6 | 1300.0 |
| 427 | 800.6 | 68.9 | 1000.0 |
| 482 | 899.6 | 48.3 | 700.0 |
انواع لوله استیل
لوله های استیل بر اساس روش تولید، جنس آلیاژ، استاندارد و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می شوند. برخی از انواع رایج لوله های استیل عبارتند از:
لوله استیل درزدار
این نوع لوله از ورق استیل شکل گرفته و با جوشکاری به هم متصل می شود. این لوله ها معمولا برای خطوط انتقال سیالات با فشار کم یا متوسط، صنایع غذایی، دکوراتیو و ساختمانی استفاده می شوند. این لوله ها بر اساس استانداردهای مانند ASTM A312, ASTM A554, ASTM A778 و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
لوله استیل بدون درز
این نوع لوله از قطعات استیل گرم شده و با فشار دادن و کشیدن به شکل لوله در می آیند. این لوله ها معمولا برای خطوط انتقال سیالات با فشار بالا، صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، دارویی، هسته ای و آب و فاضلاب استفاده می شوند. این لوله ها بر اساس استانداردهای مانند ASTM A213, ASTM A269, ASTM A312, ASTM A790 و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
لوله استیل فریتیک
این نوع لوله از آلیاژ فولاد و کروم با درصد کمی نیکل و مولیبدن تشکیل شده است. این لوله ها دارای خواص مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و قابلیت جوشکاری خوب هستند. این لوله ها معمولا برای صنایع شیمیایی، کاغذسازی، آب و فاضلاب و گازهای خشک استفاده می شوند. این لوله ها بر اساس استانداردهای مانند ASTM A268, ASTM A789, ASTM A803 و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
لوله استیل آستنیتیک
این نوع لوله از آلیاژ فولاد و کروم با درصد بالای نیکل و مولیبدن تشکیل شده است. این لوله ها دارای خواص مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف پذیری، قابلیت جوشکاری و بازیافت بالا هستند. این لوله ها معمولا برای صنایع غذایی، دارویی، نفت و گاز، هسته ای و کریوژنیک استفاده می شوند. این لوله ها بر اساس استانداردهای مانند ASTM A213, ASTM A269, ASTM A312, ASTM A790 و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
لوله استیل دوفازی
این نوع لوله از آلیاژ فولاد و کروم با درصد متوسط نیکل و مولیبدن تشکیل شده است. این لوله ها دارای خواص مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و قابلیت جوشکاری مناسب هستند. این لوله ها معمولا برای صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، کشتی سازی و آب و فاضلاب استفاده می شوند. این لوله ها بر اساس استانداردهای مانند ASTM A789, ASTM A790, ASTM A928 و غیره تولید و اندازه گیری می شوند.
اهمیت جدول تحمل فشار لوله های استیل
تعیین فشار و دمای قابل تحمل لوله های استیل از جمله مراحل مهم و حیاتی در طراحی و اجرای خطوط انتقال است. این مرحله باعث می شود که لوله های مناسب و با کیفیت برای هر کاربرد انتخاب شوند و از هدر رفتن منابع، افزایش هزینه ها، کاهش بازده، خرابی و نشتی خطوط، آسیب به محیط زیست و ایمنی افراد جلوگیری شود.
برای تعیین فشار و دمای قابل تحمل لوله های استیل، باید عواملی مانند جنس و گرید لوله، نوع و خواص سیال انتقالی، شرایط محیطی و اقلیمی، طول و ارتفاع خط، نوع و تعداد اتصالات و شیرآلات، نیاز به عایق کاری و غیره را در نظر گرفت. بر اساس این عوامل، می توان با استفاده از جدول تحمل فشار لوله های استیل و فرمول های مربوطه، فشار و دمای کارکرد لوله ها را محاسبه و مقایسه کرد. اگر فشار و دمای کارکرد بیشتر از فشار و دمای مجاز لوله ها باشد، باید لوله های با ضخامت دیواره بیشتر یا گرید بالاتر را انتخاب کرد.
اگر فشار و دمای کارکرد کمتر از فشار و دمای مجاز لوله ها باشد، می توان لوله های با ضخامت دیواره کمتر یا گرید پایین تر را انتخاب کرد. این کار باعث می شود که لوله های استیل با بهینه ترین شکل و اندازه برای هر کاربرد استفاده شوند و عملکرد و عمر مفید آنها به حداکثر برسد.
جمع بندی جدول تحمل فشار لوله های استیل
در این مقاله به معرفی لوله های استیل و جدول تحمل فشار آنها پرداختیم. دیدیم که لوله های استیل از آلیاژهای مختلفی تشکیل شده اند که هر کدام دارای خواص و استانداردهای خاص خود هستند. برای انتخاب لوله استیل مناسب برای هر کاربرد، باید عواملی مانند فشار و دمای قابل تحمل، ضخامت دیواره، قطر خارجی و درونی، وزن و طول لوله را در نظر گرفت. جدول تحمل فشار لوله های استیل یک جدول است که نشان می دهد که لوله های استیل با ابعاد و ضخامت مختلف چه مقدار فشار را می توانند تحمل کنند. این جدول بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی تهیه شده است. تعیین فشار و دمای قابل تحمل لوله های استیل از جمله مراحل مهم و حیاتی در طراحی و اجرای خطوط انتقال است.
