لوله هاي درز جوش مارپيچي
تاريخچه
از اواسط دهة 1960
ميلادي توليد لولههاي درزجوش مارپيچي با كيفيت مطلوب در جهان آغاز گرديد. پيش از
اين تاريخ تكنولوژي توليد چنين لولههايي چندان پيشرفت نكرده بود كه بتواند آنها
را از نظر كيفي قابل رقابت با لولههاي درزجوش خطي (مستقيم) گرداند. البته گفتني
است كه اين لولهها هنوز هم قسمت كمتري از كل توليدات لوله در سطح جهان را به خود
اختصاص دادهاند. در اين خصوص توانايي توليدكنندگان در ارائه ي محصول منطبق با
استاندارد بينالمللي از نظر كيفيت، راهكار
اصلي در جهت افزايش توليد و بهكارگيري اين لوله ها مي باشد.
2-2-فرآيندساخت
فرآيند ساخت لوله ي
درزجوش مارپيچي يك فرآيند انعطافپذير است. بدين معني كه با استفاده از ورقي با پهناي ثابت،
ميتوان لولههايي با قطرهاي متفاوت ساخت و يا با استفاده از ورقهايي با پهناي
مختلف، لولههايي با قطر يكسان و برابر توليد نمود. در حالي كه نيازي براي بهكارگيري
از ابزارهاي شكل دهي اضافي وجود ندارد. در
هر دو حالت، تغيير زاويه ي مارپيچ است كه اين قابليت را ايجاد مي كند.
علاوه بر اين،
با افزايش زاويه ي شكلدهي، سرعت خروجي توليد لوله بيشتر ميشود كه اثر مهمي در
اقتصاديبودن اين فرآيند دارد. البته افزايش زاويه ي شكلدهي، تنش هاي اوليه در
لوله و درز جوش را افزايش ميدهد. بنابراين افزايش زاويه ي شكلدهي از اين نظر داراي
محدوديت بوده و نمي توان آن را تا هر اندازه اي افزايش داد. علاوه بر اين، ورق ها
از نظر پهنا نيز با محدوديت مواجه اند.
لولههاي درزجوش مارپيچي به علت امتداد و جهات مناسب نورد ورق و درزجوش آن نسبت به جهت تنش هاي اصلي، قابليت تحمل تنش هاي زيادي را دارند. اين نوع لولهها مشخصات مطلوب و مورد نياز مشتري را از برخي لحاظ بهتر از لولههاي درزجوش طولي تامين ميكنند، لذا كاربرد گستردهاي در سطح دنيا براي انتقال سيالات دارند.
2-3-مزاياي لولههاي اسپيرال
لوله هاي اسپيرال در مقايسه با ساير لوله ها و به خصوص لولههاي با درزجوش طولي، داراي مزاياي زيادي مي باشند كه در زير به برخي از آن ها اشاره خواهيم كرد.
1- لوله هاي اسپيرال در محدوده ي وسيعي از لحاظ قطر و ضخامت قابل توليد ميباشند.
2- شكل نهايي لوله هاي اسپيرال با دقت زياد و بدون نياز به عملياتي نظير كاليبرهكردن مستقيماً حاصل ميشود و لذا جوشكاري و نصب لولهها در محل سادهتر است.
3- توزيع تنش (Stress Distribution) در اين لولهها خيلي يكنواختتر از لولههايي با جوش طولي است. بهعبارت ديگر توزيع انرژي در اطراف جوش يكنواختتر است و خواص مكانيكي يكنواخت تري ايجاد ميشود و به دنبال آن مقاومت لوله در برابر شكست بيشتر ميگردد.
4- لولههاي اسپيرال نسبت به رشد تركها مقاومت بهتري دارند.
5- به دليل پديده ي Bandage effect، مقاومت لولههاي اسپيرال در برابر شكست بالاتر است.
6- لوله هاي اسپيرال مقاومت مناسب در برابر ضربه دارند.
7- لوله هاي اسپيرال نسبت به لولههاي با درزجوش طولي، در منطقه جوش، مقاومت بهتري در برابر تنش حلقوي (Loop Stress) دارند .
2-4- معايب لولههاي اسپيرال و نحوه ي پيشگيري از آن ها
ماهيت فرآيند توليد لولههاي اسپيرال به گونهاي است كه در صورت ايجاد شدن مجموعهاي از عوامل، ترك هاي هيدروژني ايجاد مي شوند. براي جلوگيري از وقوع چنين شرايطي، ميتوان با بهسازي برخي از پارامترهاي جوشكاري و مراحلي از فرآيند توليد، خطر وقوع تركهاي هيدروژني را كاهش داده و به حداقل رساند.
از جمله مهمترين راهكارها ميتوان موارد زير را برشمرد.
1- كنترل ميزان آلودگي پودر سرباره ي مصرفي و بازگشتي به منابع ذخيره
2- در صورت امكان، رعايت حداقل درجه ي حرارت پيشگرم براي شروع جوشكاري
3- كنترل تميز بودن و عدم آلودگي شيار جوش
4- بهرهگيري از سيم جوشهاي مناسب (مثلا سيم جوشهايي كه توسط عناصر برم و تيتانيم ميكروآلياژي شده و يا استفاده از پودرهاي سرباره حاوي پودر آهن اضافي و مواد نيمه قليايي)
به هر حال، انجام دورهاي تستهاي سنجش ميزان هيدروژن قابل
نفوذ در جوش، براي تركيب معين از فلز پايه، سيمجوش و پودر سرباره ي محافظ جوش
(در شرايط مشابه با فرآيند واقعي توليد)، همواره بهعنوان يك
معيار مطرح ميگردد. نتايج اين تست ميتواند جهت دستيابي به بهترين
تركيب از فلز پايه، سيم جوش، پودر سرباره براي ساخت لولههاي مورد نظر با ويژگيهاي
كيفي و استاندارد خواسته شده بهكارگرفته شود.