لوله های فولادی از نظر فرآیند تولید به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: لوله های فولادی بدون درز و لوله های فولادی جوش داده شده و لوله های فولادی جوشی نیز به لوله های درز مستقیم و لوله های جوش مارپیچی تقسیم می شوند. چگونه این سه نوع لوله فولادی را از هم تشخیص دهیم؟ در ادامه به تفصیل توضیح خواهیم داد:
اول: لوله های فولادی بدون درز
لوله های فولادی بدون درز از یک شمش فولادی جامد (که شمش گرد نیز نامیده می شود) از طریق فرآیندهایی از جمله سوراخ کردن، نورد گرم، نورد سرد یا کشش سرد، بدون درز جوش در کل بدنه لوله ساخته می شوند. فرآیند تولید آن مانند تیرهای-نورد گرم- و فولادهای کانالی است، شبیه به ورز دادن پلاستیکین بدون هیچ گونه جوشکاری در کل فرآیند، بنابراین هیچ درز جوشی ایجاد نمیشود و یکپارچگی کلی بسیار بالاست. ویژگی اصلی آن یکنواختی ساختاری بالا است. بدون درز جوش، مانند داشتن یک لایه محافظ غیرقابل نفوذ است که تقریباً هیچ نقطه ضعفی ندارد و خواص مکانیکی آن در همه جهات نسبتاً ثابت است. همچنین مقاوم در برابر فشار،-مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و مقاوم در برابر خوردگی-است، بنابراین اولین انتخاب برای خطوط لوله سیال فشار- (برای انتقال آب، نفت، گاز و غیره) است و میتواند فشار و دمای بالاتری را تحمل کند. معایب آن فرآیند تولید پیچیده و هزینه ساخت بالا است. علاوه بر این، محدود به تجهیزات و مشخصات بیلت، معمولاً تولید لوله های فولادی بدون درز با قطرهای بسیار زیاد بسیار دشوار است.
بعدی: لوله های فولادی جوش داده شده
لولههای فولادی جوشی شامل دو نوع-فرعی میشوند: لولههای درز مستقیم و لولههای مارپیچی. آنها ابتدا با خم کردن و تشکیل صفحات فولادی یا نوارهای فولادی و سپس اتصال اتصالات از طریق روش های مختلف جوشکاری (مانند جوشکاری مقاومتی، جوشکاری قوس الکتریکی و غیره) تولید می شوند. از مزایای آنها می توان به راندمان تولید بالا و هزینه کم اشاره کرد: مواد اولیه به راحتی به دست می آیند، تولید می تواند به طور مداوم انجام شود و هزینه آنها معمولا کمتر از لوله های بدون درز با مشخصات مشابه است.
آنها را می توان در انواع قطر بزرگ و دیوار نازک، با طیف وسیعی از مشخصات قطری تولید کرد. معایب آنها این است که یک نقطه ضعف بالقوه در ناحیه جوش وجود دارد، خواص از جمله استحکام و چقرمگی جوش ممکن است با فلز پایه متفاوت باشد، بنابراین کنترل کیفیت دقیق مورد نیاز است. علاوه بر این، یکنواختی ضخامت دیواره آنها کمی بدتر از لوله های بدون درز است، زیرا نیروی اکستروژن روی دیواره لوله در طول فرآیند خمش بر یکنواختی ضخامت تأثیر می گذارد. فرآیندهای تولید دو نوع لوله جوشی نیز متفاوت است:
لوله های جوش داده شده درز مستقیم
به عبارت ساده، فرآیند تولید آن به این صورت است که یک صفحه فولادی را به شکل استوانه ای در می آورد و سپس اتصال را به هم جوش می دهد. جوش اصلی لوله های درز مستقیم به موازات جهت طولی لوله (جهت عمل لنگر خمشی) است. هنگامی که تحت خمش طولی قرار می گیرد، حداکثر تنش در بالا و پایین دیواره لوله (دور از محور خنثی) ظاهر می شود.
لوله های مارپیچی جوش داده شده
فرآیند تولید هسته آن این است که نوار فولادی را به طور پیوسته در جهت مارپیچی خم می کند، و اتصال را به طور همزمان در طول فرآیند خمش برای یک بار{{0} شکل گیری جوش می دهد، که شبیه به چرخاندن یک نت نازک به دور استوانه برای تشکیل لوله است. جوش لوله های مارپیچی با محور لوله (معمولاً 45-65 درجه) زاویه ایجاد می کند. هنگامی که لوله در معرض خمش طولی قرار می گیرد، حداکثر تنش اصلی در جهت طولی است، در حالی که جوش مارپیچی در جهت مایل است.
نمی توان به سادگی قضاوت کرد که کدام یک از دو لوله جوش داده شده بهتر است، انتخاب باید با توجه به حالت تنش اصلی سناریوی کاربردی انجام شود: اگر سازه عمدتاً تحت فشار محوری با گشتاور خمشی بسیار اندک باشد (مانند شمع های عمیق، برخی سازه های برج، انتقال فشار عمومی{{0})، لوله های مارپیچی جوش داده شده دارای مزایای اقتصادی و پایداری هستند. اگر سازه بارهای خمشی آشکار، پیچشی یا فشاری ترکیبی را تحمل میکند (قابل استفاده برای اکثر سازههای فولادی ساختمان، بومهای جرثقیل، خطوط لوله تحت فشار)، لولههای با درز مستقیم (مخصوصاً لولههای جوش داده شده با قوس زیردریایی طولی) باید اولین انتخاب باشند، زیرا ظرفیت باربری آنها از قابلیت اطمینان و ایمنی لولهها بسیار بالاتر است.
