شاید از نظر گفتاری و تئوری کلمه لوله خیلی ساده به نظر بیاد، اما جوابهای بسیاری مهم و اساسی در این کلمه نهفته است. بطور کلی لوله یا همان PIPE قطعاتی ساخته شده به دست بشر هستند که از مواد اولیه مختلف همچون آهن، چدن، گالوانیزه، فولاد، پلیمری بر پایه پلی اتیلن، پی وی سی ( PVC ) انواع پلاستیک، شیشه، بتن، سیمان و غیره ( و این مواد میتوانند در آینده نه چندان دور نیز بی پایان باشند ) و به منظورهای خاصی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند.
لوله چیست ؟
در تعریف اینکه لوله چیست ؟ را میتوان اینگونه بیان کرد که یک استوانه تو خالی با سطح مقطع ( دایره، مربعی و….. ) یکسان است و اغلب در انتقال سیالات مختلف و بعضا جامدات پودر گونه با ذرات ریز مورد استفاده قرار میگیرد. البته در برخی صنایع ممکن است کاربرد سازه ای، پوشانندگی و غلاف گونه داشته باشد. در برخی لولهها به ندرت ممکن است که سطح مقطع دایرهای نباشد اما معمولا عموم مردم لولهها را سطح مقطع گرد تجسم میکنند. همانطور که اشاره شده علاوه بر انتقال سیالات کاربرد لوله در صنایع میتواند پوشاننده و مصارف دیگری هم در هواپیما سازی، خودروسازی، مبل سازی، ساخت سازه، ستون، پایه، حفاظ و دیگر لوازم ساخت بشر داشته باشد.
انواع لولهها :
به طور کلی در ساخت و فناوری از لحاظ تکنولوژی نوع تولید و مواد به دست بشر تاکنون میتوان به بیش از هزاران هزار نوع صنعت اشاره کرد، ولی در مورد لولهها که تا امروز عمدتا با دو نوع مواد اولیه گالوانیزه ( فلزی ) و پلیمری ( پلی اتیلن ) که هرکدام زیر مجموعه خاص خود را دارند، تهیه و تولید میشوند. لولهها معمولاً با قطر خارجی یا اندازۀ نامی، ضخامت دیواره لوله و شاخص API مشخص و نام گذاری میشوند.
انواع لولهها دارای ابعاد مختلف از لحاظ طولی هستند که بسته به نوع کاربری از لولههای بلند یا کوتاه استفاده میشوند. موارد تعیین کننده برای انتخاب لوله در یک سیستم انتقال سیال عبارتند از : دبی و فشار سیال، دمای سیال، نوع سیال، میزان خورندگی سیال، شرایط آب و هوای محیط، محل قرارگیری لوله ( روزمینی یا زیرزمینی بودن آن )، میزان ارتعاشات موجود در سیستم لوله کشی و غیره را نام برد. به دلیل اهمیت بالای بحث پایپینگ، در شرکتهای مهندسی مشاور معمولاً یک دپارتمان خاص به آن اختصاص میابد. به طور متوسط در یک پروژه حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از حجم کار و هزینۀ ساخت و نیروی انسانی مربوط به قسمت لوله کشی پایپینگ میباشد. در پایین همین صفحه توضیح مختصری از انواع لولهها، نوع مواد اولیه و کاربرد آنها میپردازیم :
انواع لولهها از نظر کاربرد :
لولههای بهداشتی
لولههای غیر بهداشتی
لولههای بهداشتی :
لولههای بهداشتی که از نامش پیداست جهت مصارفی اعم از انتقال آب شرب، مایعات و سیالاتی بکار میرود که مورد مصرف انسانها میباشد، مواد اولیه تولید لولههای بهداشتی باید از مواد خاصی همانند فود گرید بودن ( FOOD GRADE ) و تائیدیه سازمانهای ذیربط را داشته باشند و در ایران لوله بهداشتی باید تائیدیه وزارت بهداشت و درمان و بعضا دارای سیب سلامت را داشته باشد. در واقع این لولهها پس از نصب و قبل از بهرهبرداری ضدعفونی میشوند ولی در طول زمان و پس از سالها استفاده لوله باید به صورتی باشد که روز اول هنگام کارگذاری در ترانشه بوده است و هیچ واکنش شیمیایی نیز با سیال و آب نشان ندهد.
لولههای غیربهداشتی :
لولههای غیربهداشتی شامل لولههای معمولی میشوند که برای انتقال فاضلاب و سیالهای شیمیایی بکار میروند و این لولهها با توجه به سیال باید انتخاب شوند تا طول عمر بالاتری نیز داشته باشند چون غالبا مواد شیمیایی و غیربهداشتی باعث خوردگی و واکنشهای شیمیایی هستند و این عکسالعمل باعث کاهش طول عمر و مقاومت مواد میشود. از این رو پیشنهاد میشود قبل از انتخاب جنس لوله با دقت کاربرد لوله را مورد بررسی قرار دهید.
به عنوان مثال میتوان گفت لولههای فلزی و بتنی در قدیم جهت انتقال فاضلاب بکار برده میشدند اما این مواد در مقابل مواد شیمیایی موجود در فاضلاب واکنش شیمیایی از خود نشان میدهند و بعد از مدت کوتاهی دچار پوسیدگی میشوند و غیر غابل استفاده میشدند، با مرور زمان و پیشرفتهای تکنولوژی و صنعتی لولههای پلی اتیلن و لوله پی وی سی ( PVC ) جایگزین لولههای قدیمی شدند و میتوان برای انتقال سیالات شیمیایی و اسیدی هیچ واکنشی نشان ندهند و تا ۵۰ سال طول عمر مفید داشته باشند.
انتخاب جنس لوله مناسب برای لوله از لحاظ مقاومت و عمر کارکرد آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این انتخاب باید عوامل مختلفی نظیر شرایط محیطی کارکرد لوله، دما و فشار سیال عبوری و خورندگی سیال در نظر گرفته شود. در این زمینه استانداردهای مختلفی وجود دارد که استانداردهای API و ASTM مهمترین استانداردها در زمینۀ انتخاب جنس لوله هستند.
لولههای فلزی :
لولههای فلزی بدون درز یا همان لولههای مانیسمان، امروزه در بخش لوله کشی میتوان گفت ۴۰ درصد ساختمان سازی را به خود اختصاص داده است و یکی از پرکاربردترین نوع لوله در بخش فلزات شناخته میشود. کلمه یا نام مانیسمان یک فرد مهندسی آلمانی بود که در اواخر قرن ۱۹ میلادی این نوع لوله را ابداع کرد و نام خود را برآن گذاشت. در فرآیند تولید این محصولات به هیچ وجه از جوشکاری استفاده نشده و لوله به صورت یکنواخت و بدون هرگونه درزی تولید می شود. همین مساله یکی از مهمترین دلایلی است که این نوع لوله را به یکی از سختترین و پرکاربردترین محصولات فلزی تبدیل کرده است. در واقع عدم وجود هرگونه درز این لولهها، امکان تحمل فشارهای بالا و عبور جریانهای سریع را افزایش داده است. همچنین به دلیل همین استقامت و استحکام بالا، این نوع لوله قابلیت مطابقت با هر نوع شرایط آب و هوایی در مناطق مختلف را دارد.
لولههای چدنی :
جنس این نوع از لولهها تهیه شده از چدن است و با توجه به کاربرد استفاده در اشکال مختلفی، ابعاد و اندازه، انواع اتصالات و نوع آلیاژ متفاوت ساخته میشوند. لولههای چدنی از نظر مقاومت در برابر فشارهای وارده بهترین نوع لولهها میباشند و به نسبت لولههای آهنی کمترین فرسایش را دارند. این لوله را میتوان توسط دستگاه تراکم هوا باز نموده و گرفتگی آن را برطرف کرد. بزرگترین عیب این لولهها این است که به علت وجود مواد شیمیایی در فاضلاب دچار خوردگی میشوند که این امر اجتناب ناپذیر است.
قیمت لولهچدنی در مقایسه با لوله فلزی ارزانتر است اما نصب آن آهسته تر انجام میشود. مواد شیمیایی بر روی این لولهها تاثیر منفی می گذارد و سبب زنگ زدن آن میشود. لولههای چدنی وزن بالایی دارند و پیوند آنها با دیگر یراق آلات و اتصالات به سختی انجام می پذیرد. این لولهها همانند لولههای گالوانیزه به علت معایب غیر قابل رفع، امروزه به ندرت کاربرد دارند.
لولههای گالوانیزه :
لولههای فلزی یا گالوانیزه خود به دو دسته نیز تقسیم بندی میشوند. که نوع فولادی آن مقاومت بالایی در برابر مواد اسیدی ندارند و دچار خوردگی میشوند. ساختار آنها از فولاد نرم تهیه و تولید میشوند و اغلب به عنوان لولههای فاضلاب برای سرویس بهداشتی کاربرد دارند. در مقابل لولههای گالوانیزه آهنی دارای وزنی سبک هستند و بیشتر رنگ آنها خاکستری است. لولههای گالوانیزه مقاومت فشاری بالایی دارند اما دچار خوردگی و رسوب می شوند، از این رو به ندرت برای لوله کشی ساختمانهای امروزی مورد استفاده قرارمی گیرند. این لولهها را نمیتوان با جوش بهم متصل کرد، دلیل این امر ایجاد دود غلیظ در حین جوشکاری است که سلامتی انسان را به خطرمی اندازد و محیط زیست را آلوده می نماید.
لوله پلیمری :
لوله پلیمریکه بر پایه پلی اتیلن تهیه و تولید میشوند، امروزه با روند تکنولوژی و پیشرفت در صنعت لوله سازی از این ماده ( پلیمر یا پلی اتیلن ) بشر توانسه است که این نوع مواد رو جایگزین لولههای فلزی کند. لولههای پلیمری به نوبه خود ۶۰ درصد ساختمان سازی رو به خود اختصاص داده است که البته با به روز شدن لولههای تولید شده دیگر از مواد پلیمری میتوان این اعداد و ارقام بالاتر نیز باشند. هزینه دفن این لولهها که ۶۰ تا ۷۰ در صد هزینه لوله کشی را به خود اختصاص میدهد و تا ۱۰۰ سال نیز طول عمر دارند. از کاربردهای مهم و عمده این محصول جهت انتقال آب شرب، انتقال گاز، هدایت فاضلابهای شهری و مسکونی، آبیاری در مزارع کشاورزی وغیره…. نیز میتوان اشاره کرد.
لوله پلیمری