موضوع مقاله: لوله | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # لوله | مقدمه: لوله (همچنین در فارسی افغانستان: نل) یا پایپ یک مقطع توخالی معمولاً (و نه الزاما) استوانه ای است که عمدتاً از آن برای انتقال مواد قابل جریان، مانند مایعات، گازها، دوغاب‌ها و پودرها استفاده می‌شود. | ## بخش 1: لوله | مقاطع توخالی لوله ای، به مراتب سفتی بر اساس وزن واحد بیشتری نسبت به مقاطع توپر دارند. لوله از مواد مختلفی از جمله سرامیک، شیشه، فایبرگلاس، بسیاری از فلزات، بتن و پلاستیک ساخته می‌شود. لوله‌های فلزی به‌طور معمول از فولاد یا آلیاژهای آهن ساخته می‌شوند، مانند فولاد کربنی، فولاد زنگ نزن، فولاد گالوانیزه، و چدن نشکن. لوله‌های پایه-آهنی در صورت استفاده در جریان آب اکسیژن دار در معرض خوردگی قرار دارند. از لوله‌های آلومینیوم ممکن است در مواردی استفاده شود که آهن با مایع سرویس ناسازگار باشد یا وزن یک پارامتر مشکل ساز باشد. از لوله‌های مسی بیشتر برای سیستم‌های لوله کشی آب خانگی (قابل شرب) و لوله‌های سیستم‌های تبرید و کویل‌های انتقال حرارت (برای مثال در کندانسورها و رادیاتورها) استفاده می‌شود. از لوله‌هایی با جنس آلیاژهای اینکونل، فولاد کروم مولی و تیتانیوم برای دماها و فشارهای بالا در تأسیسات کارخانجات فرآیندی و نیروگاه‌ها استفاده می‌شود. ارزش بازار جهانی لوله‌های فولادی در سال ۲۰۱۹ برابر ۱۴۲٫۴ میلیارد دلار بوده و انتظار می‌رود از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۷ با نرخ رشد مرکب سالانه ۶٫۲٪ رشد کند و به ۵۴٫۶۸ میلیارد دلار برسد. لوله‌های پلاستیکی به دلیل خواصی از قبیل وزن سبک، مقاومت شیمیایی بالا، خواص غیر خورنده و سهولت در ایجاد اتصالات، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در بسیاری از کشورها، لوله‌های پی وی سی بیشترین لوله‌های مورد استفاده برای لوله‌های دفنی توزیع آب آشامیدنی و شبکه‌های فاضلاب هستند.Rahman (2004), pp. 2013 برای کاربردهای کم فشار مانند جریان گرانشی یا زهکشی، ممکن است لوله از بتن یا سرامیک ساخته شود. این مواد لوله را می‌توان در بسیاری از انواع ساخت و سازها استفاده کرد و اغلب در انتقال جریان گرانشی آب سیلاب‌ها استفاده می‌شود. معمولاً چنین لوله ای دارای اتصالات پلکانی است که در هنگام نصب از روش‌های مختلف آب‌بندی استفاده می‌شود. لوله‌های فولادی درزدار به دلیل قابلیت تولید در اندازه‌های بزرگتر، کارایی بالا و هزینه کمتر، در بسیاری از برنامه‌ها استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند در صنایع نفت و گاز، صنایع ساختمانی و صنایع عمومی مورد استفاده قرار گیرند. این لوله‌ها از یک تکه فولاد خام به وسیله فرآیند نمودار کشی گرم و سپس فرآیند نهایی می‌شوند. | ## بخش 2: لوله | لوله‌های فولادی بدون جوش به دلیل طراحی بدون درز، استحکام بالا و تحمل فشار و حرارت بیشتر، در کاربردهای انتقادی مانند خطوط لوله نفت و گاز، صنایع بخار و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این روش، لوله فولادی با استفاده از جریان الکتریکی گرم می‌شود و سپس قطعات جوشکاری شده را با هم در دمای بالا به یکدیگر متصل می‌کنند. این نوع لوله‌های فولادی در صنایع تولید خودرو، صنایع ساختمانی و صنایع آب و فاضلاب استفاده می‌شوند. در این روش، لوله‌های فولادی به یک پوشش روی مقاوم در برابر زنگ زدگی تحت عملکرد حرارتی و شیمیایی تحت آهنگ همراه با روش‌های غوطه‌وری یا روش‌های نصب اعمال می‌شوند. لوله‌های فولادی گالوانیزه به دلیل مقاومت به زنگ زدگی، در صنایع ساختمانی، آب و فاضلاب و ساخت و ساز استفاده می‌شوند. بنابراین، لوله‌های فولادی می‌توانند به نوع جوش‌دار، بدون جوش، جوش خورده و گالوانیزه تقسیم شوند. هر نوع لوله‌ای ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارد و بسته به نوع ساختاری که در نظر گرفته شده است، می‌تواند در دسته بندی‌های مختلف کاربرد داشته باشد. آلیاژهای پر کاربرد برای لوله های فولادی ASTM A53: استاندارد ASTM A53 برای لوله‌های فولادی مخزنی و صنعتی جوش‌دار که در دماها و فشارهای متوسط استفاده می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ASTM A106: استاندارد ASTM A106 برای لوله‌های فولادی جوش‌دار که در دماها و فشارهای بالا استفاده می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد در برگیرنده لوله‌هایی با دماهای بالاتر و برای انتقال آب داغ، بخار و سیالات دیگر استفاده می‌شود. این استاندارد شامل مشخصات فنی و خواص مکانیکی لوله‌های فولادی جوش خورده و بدون جوش برای انتقال مایعات و گازها در فشارها و دماهای مختلف می‌باشد. ISO 3183: استاندارد ISO 3183 برای خطوط لوله فولادی و لوله‌های آب و فاضلاب جوش دار استفاده می‌شود. این استاندارد شامل مشخصات فنی و خواص مکانیکی لوله‌های فولادی برای استفاده در حمل و نقل مایعات، گازها و آب و فاضلاب می‌باشد. لوله یکپارچه بدون درز لوله بدون درز (Seamless pipe) که به مانسمان یا مانیسمان نیز مشهور است یکی از پرکاربردترین محصولات فولادی است که در صنعت نفت، پتروشیمی، گاز و همچنین در قطعه سازی مصارف فراوانی دارد. لوله‌های بدون درز در بازار همچنین به عنوان مقاطع ضخیم و بسیار مقاوم تحت فشار شناخته می‌شود زیرا به دلیل یکنواخت بودن و نداشتن درز جوش، دارای مقاومت بسیار بالایی در مقابل فشار و تنش‌های فیزیکی است به طوری که به خوبی خود را در هر نوع شرایط آب و هوایی مطابقت می‌دهد. پروسه تولید مانسمان برای ساخت لوله مانسمان از استاندارد ASTM به شماره A106 و A53 و همچنین استاندارد نفت و گاز API 5L استفاده می‌شود. | ## بخش 3: لوله | پروسه تولید لوله‌های مانسیمان نیز بدین گونه است که در آن یک شمش فولادی تحت کشش و نورد، افزایش طول یافته و سپس با وارد شدن مبله جامد نوک تیز به مرکز شمش گداخته شده، لوله ای بدون درز را ایجاد می‌کند. تولید این نوع لوله از سایزهای بزرگتر به کوچکتر است و سایزهای۲/۱و۴/۳و۱اینچ معمولاً به روش سرد است. در تولید این مقاطع عمدتاً از شمش‌های فولادی گرد استفاده می‌کنند البته تولید لوله مانسمان از مقاطع چهار گوش نیز امکان‌پذیر است اما به دلیل اینکه این مقاطع حتماً باید به صورت دایره‌ای و یکنواخت باشند گرد کردن شمش‌های زاویه‌دار مستلزم صرف هزینه و وقت خواهد بود. در مجموع پروسه تولید لوله‌های مانسمان شامل مراحل برش، پیش گرم، مرحله PIERCING، عبور از دستگاه الانگاتور، شلیک سمبه، تاب‌گیری، جداسازی سمبه، کروی سازی، مرحله کشش، خنک سازی، مرحله اندازه‌گیری، مرحله آزمایش، مرحله کونیک کردن، پولیش و در پایان باندل کردن است. تاریخ ابداع و ساخت لوله‌های بدون درز به اواخر قرن ۱۹ برمی گردد و این روش نخستین بار توسط مهندسی آلمانی بنام «مانسمان» به کار رفت. تفاوت پایپ و تیوب در استفاده رایج، کلمات پایپ و تیوب معمولاً به جای یکدیگر به کار می‌روند، اما در صنعت و مهندسی، هریک تعریف منحصر به فرد دارند. بسته به استاندارد قابل اجرا که بر اساس آن تولید می‌شود، پایپ به‌طور کلی با قطر اسمی، قطر خارجی ثابت (OD) و میزان ضخامت مشخص می‌شود. تیوب اغلب با ضخامت OD و دیوار مشخص می‌شود، اما ممکن است با هر دو قطر خارجی OD وقطر داخلی (ID) همراه ضخامت دیوار مشخص شود. اصطلاح «تیوب» معمولاً برای مقاطع غیر استوانه ای، یعنی لوله‌های مربع یا مستطیل نیز به کار می‌رود. به‌طور کلی، «پایپ» در بیشتر نقاط جهان رایج تر است، در حالی که «تیوب» در ایالات متحده بیشتر استفاده می‌شود. هر دو «پایپ» و «تیوب» دلالت بر سطحی از استحکام و دوام دارند، در حالی که یک شیلنگ (یا لوله شیلنگی) معمولاً قابل حمل و انعطاف‌پذیر است. اغلب پایپ‌ها تقریباً همیشه با استفاده از اتصالاتی مانند زانویی، سه راهی و غیره ساخته می‌شوند، در حالی که تیوب‌ها ممکن است به صورت سفارشی خم یا فرم دهی شود. تیوب‌ها نیز برای موادی که انعطاف‌پذیر نیستند، نمی‌توانند فرم بگیرند، یا در مواردی که ساخت و ساز توسط کدها و استانداردها، کنترل می‌شود، با استفاده از اتصالات به هم متصل می‌شوند. علاوه بر این، لوله‌ها برای اهداف بسیاری استفاده می‌شوند که شامل انتقال سیال نمی‌شود. | ## جمع‌بندی | نرده‌ها، داربست‌ها و سازه‌های نگهدارنده اغلب از لوله‌های سازه ای، به ویژه در محیط‌های صنعتی ساخته می‌شوند.