«آماد صنعت پترو آریا ASPA/
تجهیز صنعت فارس سابق TSF»/
تیوب «Tube» - پایپ «pipe»/
تفاوت تیوب «Tube» با لوله «pipe» چیست؟
(معرفی جنس، مشخصات و انواع تیوب و لوله)
تیوب «Tube» و لوله «pipe»
تیوب ها و لوله ها، اجسام استوانه ای شکل و تو خالی هستند که طول متفاوتی دارند و دو سر «مقطع» آنها باز است. انواع تیوب و لوله، در صنعت کاربرد فراوانی دارد و برای انتقال مواد مختلف از مسیری مشخص، به کار می روند.
در اصطلاحات رایج، هر دو واژۀ انگلیسی تیوب «Tube» و پایپ «pipe»، به معنای لوله به کار می روند و تفاوت چندانی بین این دو واژه وجود ندارد. اما در صنعت و علوم مهندسی، تیوب و پایپ «لوله»، با تمام مشابهت های ساختاری و کاربردی، تفاوت های ماهیتی بسیاری در سطح مقطع، نحوه تولید، استاندارد های اسمی سایز، ابعاد، مشخصات ساختاری، نوع کاربرد، جنس و... دارند. سه پارامتر مکانیکی میزان تحمل فشار در انواع لوله و پایپ، استحکام تسلیم «نقطه ای که ماده در آن نمی تواند به حالت اولیۀ خود بازگردد و تغییر شکل دائمی می دهد» و نوع شکل‌پذیری، سه مفهوم مهم هستند که ماهیت تعریف تیوب «Tube» و لوله «pipe» را از یکدیگر جدا می کند.
در ادامه تیوب و لوله را به طور کلی می شناسید و با تفاوت های این دو مفهوم کاملا آشنا می شوید. سپس اشاره ای به جنس لوله و تیوب، انواع و کاربرد آنها خواهیم داشت.
تیوب «Tube» چیست؟
تیوب‌ها در اندازه و ابعاد، تلرانس کمتری دارند و نسبت به لوله ها از دقت و ظرافت ساختاری بیشتری برخوردار هستند. تیوب ها می توانند در کنار سبک بودن وزنی خود، منعطف باشند و با مقاومت بالایی که دارند، دما و فشار بیشتری را تحمل کنند. دو سر«مقطع» تیوب، می تواند به شکل بیضی، مربع، مستطیل، شش ضلعی، هشت ضلعی و... باشد.
کاربرد تیوب ها در بخش حساس تر و دقیق تر صنایع، مانند تجهیزات تحت‌فشار، کوره های نفتی، مبدل های حرارتی، سیستم‌های ابزار دقیق و... است. همین موضوع، استانداردهای ساخت و استفاده از تیوب را سختگیرانه تر می کند. کاربرد بیشتر تیوب در صنایع حساس، باعث می شود که اصطلاح تیوب صنعتی بیشتر به گوشمان بخورد.
تیوب های صنعتی بر مبنای شکل ظاهری مقطع آن ها، به تیپ ها و کلاس های لبه تخت، لبه اریب یا پخ‌دار، لبه دنده‌ای یا رزوه‌دار، لبه سوکت و اسپیگوت و لبه فلنج‌دار، تقسیم می شوند.
به طور کلی در صنعت، از نظر ابعادی، به اندازه های کمتر از یک چهارم اینچ، تیوب اطلاق می شود. و از آنجایی که تیوب ها بدون درز تولید می شوند و برخی از آنها قابلیت انعطاف پذیری دارند، ممکن است به لوله های نرم و بدون درزی که در ساخت مبدل ها و دیگ های بخار به کار می روند نیز، تیوب گفته شود. در برخی موارد تیوب، به جای تیرآهن، قوطی و نبشی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
لوله «pipe» چیست؟
لوله، استوانه ای با مقطع گرد است که اغلب برای انتقال و هدایت مواد قابل جریان و یا ساخت استراکچرهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. مایعات، گازها، دوغاب ها، پودر ها و مواد جامد قابل جریان، توسط لوله ها از جایی به جای دیگر منتقل می شوند. لوله ها کاربرد فراوانی در صنعت و مصارف شهری دارند.
جنس لوله ها از سرامیک، شیشه، فایبرگلاس، بسیاری از فلزات، بتن و پلاستیک است و در سه تیپ لوله های بدون درز (Seamless Or SMLS)، لوله های درز دار (Welded)، لوله های با درز مارپیج (Spiral)قرار می گیرند.
لوله ها اغلب به روش درز جوش و بدون درز تولید و در دو نوع سیاه و گالوانیزه، به بازار ارائه می شوند.
به طور کلی، انتهای لوله با سه نوع آرایش مختلف تولید می شود که با سه نوع اتصال شناخته و به کار برده می شوند.
• انتهای لوله پخ خورده یا Bevel End: لولۀ سایز دو اینچ یا بالاتر، نوع اتصال، لب به لب یا Butt Weld.
• انتهای لوله صاف یا Plain End: لوله های کوچک تر از دو اینچ، نوع اتصال سوکتی یا Socket Weld که به وسیلۀ جوش ماهیچه ای جوشکاری می شوند.
• انتهای رزوه ای Thread End: لوله های کوچکتر از 2 اینچ، نوع اتصال رزوه ای «قفل شدن دو رزوه در یکدیگر»
تفاوت تیوب «Tube» با لوله «pipe»:
نوع ساخت: لوله ها در دو نوع درز دار و بدون درز ساخته می شوند اما تیوب ها عموما بدون درز تولید می شود.
شاخص اندازه گیری: ضخامت لوله ها با شاخص sch سنجیده می شود، در حالی که این شاخص در تیوب ها به صورت bwg بیان می شود.
استاندارد ساخت: برای تیوب ها آزمایش و استاندارد های کمی و کیفی مختلفی در نظر گرفته شده است. ولی برای انواع لوله ها استاندارد های کمتری وجود دارد. از سوی دیگر، لوله ها در ابعاد استاندارد مشخصی تولید می شوند، اما تیوب ها می توانند با ابعاد سفارشی ساخته شوند.
روش ساخت: لوله ها به روش فرم‌دهی سرد یا گرم، به صورت درزدار یا بدون درز تولید می شوند. در حالی که تیوب ها با فرایند رسوب‌گیری، جوشکاری و سردکاری و همچنین به شکل بدون درز ساخته می‌شوند.
کاربرد: کاربرد اصلی لوله ها، بیشتر در محیط های باز، برای انتقال سیالاتی مانند آب، نفت، گاز و...در حجم بالا و مصارف صنعتی و شهری است. اما تیوب ها عمدتا برای کاربردهای دقیق تر کارایی دارند و بیشتر درسیستم های بسته مانند ساخت مبدل ها و امور صنعتی و ساختمانی که در آنها به دقت بیشتری نیاز هست، به کار می روند.
استحکام و مقاومت: استحکام استاندارد در لوله ها، عدد 40 است که میزان آن از 10 تا 180 متغیر می باشد. اما استحکام تیوب ها با میزان مقاومت آن ها در برابر خم شدن، پیچش و فشار و با شاخص schedule مشخص می شود. اغلب به سبب دقت در ساخت و نوع کاربرد حساس تیوب در صنایع، مقاومت تیوب ها بیشتر از لوله ها است.
احتمال انسداد: تیوب ها با توجه به حساس تر بودن کاربرد و دقت بالا تر در تولید، برخلاف لوله ها احتمال گرفتگی و انسداد کمتری دارند.
انعطاف پذیری: لوله ها اصولا منعظف نیستند و خم نمی شوند و اگر لوله ای این ویژگی را داشته باشد، در اصطلاح به آن تیوب می گویند. انعطاف پذیری و خمیدگی در ساخت، ویژگی تیوب ها به شمار می رود.
شکل مقطع: انواع لوله ها به صورت استوانه ای و با مقطع دایره ای شکل تولید می شوند و دو سر آنها گرد است. اما در ساخت تیوب، تنوع بیشتری در مقطع و شکل هندسی آن دیده می شود. مقطع تیوب ها می تواند به صورت مربع، بیضی، گرد، مستطیل، شش ضلعی، هشت ضلعی و... باشد.
سایز و اندازه: شاخصۀ اصلی سایز تیوب ها، قطر خارجی واقعی و ضخامت است «تیوب 4 اینچ دقیقاً 4 اینچ قطر خارجی دارد اما لوله 4 اینچ دارای قطر خارجی 4.5 اینچ است». تیوب ها از سایز 3/16 اینچ تا حد اکثر 10 اینچ با ضخامت‌های مختلف تولید می شوند، اما سایز لوله ها تا 80 اینچ و بیشتر می رسد. اندازه هایی که از یک چهارم اینچ کمتر هستند، قطعا تیوب محسوب می شوند.
قطر بیرونی لوله ها عموما بزرگ تر است و به هر نوع لوله ای که از سایز 80 اینچ بیشتر شود، پایپ «pipe» یا لوله گفته می شود. در کل، لوله ها در سایز استاندارد خاصی تولید می شوند ولی تیوب ها می توانند ابعاد غیر استاندارد و سفارشی داشته باشند.
قطر: قطر تیوب، در تمام طول تیوب ثابت است و برای سنجش قطر کلی تیوب ها در هر سایزی، od «قطر بیرونی» ملاک می باشد. اما در لوله ها ممکن است قطر، در امتداد طول لوله تغییر کند. از سوی دیگر، لوله هایی با قطر کوچک تر از 12 اینچ را با قطر داخلی id «قطر داخلی» و لوله هایی با قطر بیش از 12 اینچ را با قطر خارجی od «قطر بیرونی» لوله می سنجند.
ضخامت: واحد مشخص کردن ضخامت در تیوب inch است، درحالی که این واحد در لوله، schedule گفته می شود. ضخامت در امتداد طول لوله ها متفاوت است، در حالی که ضخامت تیوب ها در تمام طول آنها یکسان پیش می رود. ضخامت دیوارۀ تیوب ها اغلب کم و ضخامت دیوارۀ لوله ها بیشتر است.
طول: لوله ها معمولا به صورت 6 یا 12 متر تولید می شوند اما تیوب ها طول سفارشی و نامشخصی دارند. به طور کلی، هر چند استثنا هایی وجود دارد، تیوب ها کوتاه تر هستند و لوله ها طول بیشتری دارند.
وزن: به طور نسبی، تیوب ها به سبب ظرافت در ساخت و نوع کاربرد، از نظر وزنی اغلب سبک تر و لوله ها سنگین تر هستند.
انواع تیوب از نظر جنس:
تیوب ها «tube» از متریال های مختلفی چون برنج، تیتانیوم، برنز، انواع فولاد، چدن، استیل، مس، آلومینیوم و در برخی موارد پلاستیک و پلیمر و... ساخته می شوند.
تیوب های «Tube» پرکاربرد در صنعت و بازار:
تیوب مسی (Copper Tube): کاربرد اصلی در پزشکی، یخچال، سیستم های تهویه و تبرید و برخی سیستم های هیدرولیکی.
تیوب آلومینیومی (Aluminum Tube): کاربرد اصلی در صنایع بهداشتی، غذایی، دارویی و... به دلیل انعطاف پذیری بالا.
تیوب فولاد (Steel Tube): کاربرد اصلی در تجهیزاتی چون بویلرها، مبدل‌های حرارتی، کندنسورها و... به طور کلی مناسب انتقال سیالات با دمای و فشار بالا در تجهیزات حساس.
تیوب پلاستیکی (Plastic Tube): پرکاربرد ترین نوع تیوب در صنایع غذایی و دارویی. کاربرد اصلی در تجهیزات کم‌فشار و سیالات خورنده.
انواع لوله از نظر جنس:
لوله ها نیز تنوع متریالی بالایی دارند و از انواع سرامیک، شیشه، فایبرگلاس، پلاستیک، پلیمر، بتن و بسیاری از فلزات مانند فولاد، چدن، آهن، آلومینیوم، مس، تیتانیوم و... تولید می شوند.
پایپ «pipe» یا لوله های پرکاربرد در صنعت و بازار:
لوله پلاستیکی: کاربرد اصلی در لوله کشی های ساختمانی و شهری. مقاومت بالا، سهولت در نصب، عمر و ضریب بهداشتی بالا.
لوله گازی «مناسب انتقال گاز»: کاربرد اصلی در انتقال گاز شهری. ساخته شده از ورق های فولادی «API».مقاوم و ایمن. موارد استفاده در کارخانه‌های پتروشیمی، پالایشگاه‌های نفتی، انواع سوله‌های صنعتی و کارخانه‌های مختلف
لوله گالوانیزه «روکش دهی سایر فلزات، با فلز روی»: کاربرد اصلی در انتقال آب، گاز، ساخت مجاری سیستم تهویه هوا، سیستم‌های آبیاری، تصفیه‌خانه‌ها، انتقال فاضلاب و پسماند و...از جنس فولاد نرم یا آهن با روکش فلز روی.
لوله مانیسمان «لوله فولادی بدون درز و جوش»: کاربرد اصلی در صنایع پالایشگاهی، مبدل‌های حرارتی و گرمایی، عایق کردن کابل‌های برق، آبرسانی در حجم بالا. پرکاربردترین لوله در صنعت نفت، پتروشیمی، گاز و قطعه سازی.
لوله اسپیرال «پیچ خورده یا مارپیچ»: کاربرد اصلی در خودروسازی، هوافضا و صنایع پیشرفته برای اتصالات متناقض و محافظت از محصولات بین دو قطعه یا دو سیستم مختلف.
لوله مبلی «کاربرد اولیه در صنعت مبلمان»: کاربرد اصلی و پیشرفته در صنایع و لوازم آشپزخانه، هواپیماسازی، اتومبیل‌سازی، مبلمان و... بسیار پرکاربرد، سبک و مقاوم، با فرم دهی، آبکاری و جوش آسان.
لوله جدار چاه «جداری»: کاربرد اصلی در حفاری‌های زیر زمینی آب، نفت و... به جهت استحکام دیواره های حفاری و چاه و همچنین انتقال سیالات از اعماق زمین به سطح آن. ساخته شده از فولاد، پلاستیک (مانند PVC)، و فایبرگلاس، با بدنۀ شیار دار و بسیار مقاوم.
لوله داربستی: کاربرد اصلی در صنعت ساختمانی برای ایجاد داربست های فلزی و کمک به ساخت و ساز.تولید در نوع شیار دار و بدون شیار.
لوله مسی: کاربرد اصلی در ساخت خطوط آبرسانی، ساخت سیستم‌های تهویه هوا، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و… خاصیت رسانایی بسیار بالا، مقاوم و سبک.
انواع تیوب از نظر کاربرد:
- تیوب سازه یا استراکچرال (Structural Tube): تیوب های که در ساخت سازه و ساخت چهارچوب ساختمان ها، پل ها، موانع جاده ای و سازه های دیگر در شکل های مختلف به کار برده می شوند.
2. تیوب مکانیکال (Mechanical Tube): مورد استفاده در بخش های مکانیکی سیستم های خاص.
3. تیوب فشاری (Pressure Tube): برای حمل سیالات و مقاوم در برابر فشار و دمای بسیار بالا در سیستم های گوناگون.