تعریفی از لوله

لوله (Pipe) بصورت قطعاتی به شکل استوانه تو خالی می باشد که با طول، قطر، ضخامت مشخص جهت انتقال سیال استفاده می گردد. لوله ها دارای قطر و ضخامت استاندارد هستند و با توجه به اندازه و شرایط حمل طول اولیه ساخت آنها 6،12و24 متر می باشد.
از زمان تولید محصولات فولادی مانند پلیت همواره تلاش های زیادی برای بهم رساندن دو لبه و تولید لوله صورت گرفته است و این مقدمه ایی بود بر ایجاد فرآیندهایی که بر اساس آنها لوله با استفاده از جوشکاری ساخته می شود.
در سال 1825 میلادی james Whithouse در انگلستان فرآیندی را ابداع نمودن که درآن یک پلیت بصورت تکی تحت عملیات فورجینگ قرار گرفت به صورت لوله با درز باز شکل داده شد. سپس به لبه حرارت داده شد و با فشار مکانیکی در یکدیگر فرو رفته و جوشکاری شدند. با گذشت زمان و رشد تدریجی تکنولوژی ورق های فلزی به شکل لوله فرم داده و در یک مرحله ،جوشکاری در فضایی کوره مانند انجام می شد. در سال1931 این روش با ابداع فرآیند جوشکاری Fretz-Moon به اوج خود رسید. این فرآیند توسط J.Moon از آمریکا و همکار آلمانی او Fretz پایه گذاری گردید. این روش تاکنون نیز در تولید لوله های تا قطر خارجی 114 میلیمتری کاربرد دارد.
بجز روش جوشکاری فوق در سال 1886 تا 1890 پروسه های دیگری جهت ساخت لوله توسط E.Thomas در آمریکا ایجاد شد. اساس این روش ها بر اساس خاصیتی بود که توسط P.Joule کشف نموده بود و طبق آن عبور جریان الکتریکی از یک فلز هادی الکتریسیته ، به علت وجود مقاومت الکتریکی ، دمای فلز افزایش می یابد.
تاریخچه صنعت لوله و پروفیل در ایران
بعد از جنگ جهانی دوم به تدریج جمعیت ایران رو به فزونی نهاد و با بهبود وضع نسبی اقتصادی احتیاج به ساختن خانه های جدید بیشتر احساس می شد. ساختن خانه بدون مصالح لازم مثل سیمان و غیره امکان پذیر نبود، از این رو دولت و مردم به فکر تولید مصالح ساختمانی افتادند.
چون تا آن زمان در و پنجره از چوب ساخته می شد و به علت وضع اقلیمی ایران چوب کافی در دسترس نبود، مردم ناچار شدند از آهن و بعد آلومینیوم برای این منظور استفاده نمایند. از این جهت شروع به وارد نمودن انواع پروفیل برای ساختن در و پنجره نمودند و در نتیجه واردات این کالا رو به ازدیاد، فکر ساخت در داخل کشور را مطرح نمود.
صنعت پروفیل در جهان چنانکه گفته شد بیش از یک قرن پس از صنعت لوله پدیدار گشت. ولی در ایران این صنعت پروفیل بود که ابتدا شروع به فعالیت نمود. در فواصل سالهای 1340 الی 1350 تعداد تولید کنندگان لوله و پروفیل فولادی در ایران به 8 واحد و تا سال 1357 تعداد واحد های فوق به 11 کارخانه رسید.
لوله هاي موجود در صنايع هم به صورت درزدار و هم به صورت بدون درز موجود مي باشند. در توليد لوله به شكل درزدار ابتدا ورق هاي موجود را به صورت استوانه اي خم و سپس درز موجود جوشكاري مي شود. لوله هاي بدون درز را نيز به روش كشش يك بوش توخالي توليد مي كنند.
باتوجه به اینکه لوله ها جهت انتقال یک ماده به کار می روند و حد فاصل بین دو واحد می باشند و در سیستمهای مربوط به لوله از سایز تجهیزات از قبیل اتصالات ، شیرها و ... استفاده می شود لذا سایز این تجهیزات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است تا در یک سیستم که لوله قسمتی از آن را تشکیل می دهد اجزای مختلف قابلیت تطلبق با یکدیگر را داشته با شند.
از سوی دیگر با توجه به اینکه این تجهیزات توسط شرکت های مختلف و به روش های گوناگونی تولید می شوند، لازم است که از نظر اندازه هماهنگی هایی بین طراحان ، سازندگان و مصرف کنندگان باشد و در این رابطه استانداردهای ملی و بین المللی تدوین گردیده است و کلیه کسانی که به هر نحو با این تجهیزات در ارتباط می باشند ملزم به رعایت این موارد می باشند.
معمولا منظور از سایز لوله ، ضخامت و قطر خارجی یا داخلی است که بر اساس سیستم های متریک یا اینچی بکار می روند.
در ابتدا برای نامگذاری اندازه لوله ها از سیستمی که به نام IPS شناخته شده بود،استفاده می شد. در این نوع نامگذاری ، اندازه قطر داخلی لوله بر حسب اینچ بکار گرفته شد. بعنوان مثال سایز 6 IPS نشان دهنده لوله با قطر داخلی تقریبی 6 اینچ است.
در این سیستم با توجه به نیاز و کاربردهای محدود در ابتدا هر سایز لوله با یک ضخامت تولید می گردید و این ضخامت تحت عنوان ضخامت استاندارد نامیده می شد. اما با توجه به نیاز روز افزون صنعت به انتقال سیالات با فشارهای بالا لوله هایی باضخامت های بالاتر تولید گردید و این روند با افزایش نیازهای صنعتی ادامه داشته و ضخامت های دیکری نیز تولید گردید که به صورت زیر نامگذاری شدند.
• STD : Standard Weight
• XH : Extra Heavy , XS : Extra Strong
• XXH : Double Extra Heavy , XXS : Double Extra Strong
با پیشرفت تکنولوژی تولید مواد اولیه از قبیل فولاد و تولید گستره وسیعی از مواد با خواص مکانیکی، شیمیایی و خوردگی متفاوت و همچنین تنوع مواد و سیالات عبوری،لوله هایی با ضخامت های متفاوت مورد نیاز شد، جهت نامگذاری این لوله ها لازم شد که از سیستمهایی استفاده شود که سایز وضخامت لوله را شامل شود. به همین منظور NPS (Nominal Pipe Size ) و SCH(Schedule) جایگزین IPS گردید.
NPS قطر اسمی لوله یک سیستم نامگذاری بدون بعد می باشد و عدد بعد از آن نشان دهنده قطر خارجی لوله بر حسب اینچ است. بعنوان مثال NPS 3 نشان دهنده لوله ایی با قطر خارجی "3.5 است. در سایز NPS 12 و کوچکتر از آن عدد نشان داده شده کمتر از قطر حقیقی لوله است و برای سایز های بالاترعدد هر سایز با قطر خارجی لوله یکسان می باشد.بعنوان مثال NPS 16 نشاندهنده لوله با قطر خارجی "16 است.
لوله ها با قطر ثابت داراي ضخامت هاي متفاوتي مي باشند به عنوان مثال لوله اي با قطر اسمي" 6 داراي ضحامت هاي (11 / 7 ، 53 /9 ، 7 /12 ميليمتر و ...) مي باشد. ضخامت لوله ها نيز عدد استاندارد دارد. در استاندارد عدد ضخامت را با SCH No مشخص مي نمايند.
اين جداول به صورت كامل در استاندارد ASME B36.10 وجود دارند. براي هر لوله با قطر مشخص ممكن است تا 12 نوع ضخامت وجود داشته باشد.
سیستم نامگذاری دیگری که بدون بعد بوده و توسط ISO استفاده می شود DN است.در این سیستم سایز لوله بر اساس میلیمتر است. بعنوان مثال DN 600 مشابه NPS 24 بوده ولی لازم به ذکر است با توجه به اینکه لوله ها در دو سیستم جداگانه هستند دقیقا با یکدیگر مشابه نیستند.