آشنایی با لوله های درز جوش مارپیچی

تاریخچه
از اواسط دهة 1960 میلادی، تولید لولههای درزجوش مارپیچی با کیفیت مطلوب در جهان آغاز گردید. پیش از این تاریخ، تکنولوژی تولید چنین لولههایی چندان پیشرفت نکرده بود که بتواند آنها را از نظر کیفی قابل رقابت با لولههای درزجوش خطی (مستقیم) گرداند. البته گفتنی است که این لولهها هنوز، قسمت کمتری از کل تولیدات لوله در سطح جهان را به خود اختصاص دادهاند. در این خصوص توانایی تولیدکنندگان در ارایه محصول منطبق با استاندارد بینالمللی از نظر کیفیت، راهکار اصلی در جهت افزایش تولید و بهکارگیری این لولهها میباشد.
فرآیند ساخت
فرآیند ساخت لولة درزجوش مارپیچی یک فرآیند انعطافپذیر است. بدین معنی که با استفاده از ورقی با پهنای ثابت، میتوان لولههایی با قطرهای متفاوت ساخت و یا با استفاده از ورقهایی با پهنای مختلف، لولههایی با قطر یکسان و برابر تولید نمود. در حالی که نیازی برای بهکارگیری از ابزارهای شکلدهی اضافی وجود ندارد.
علاوه براین، با افزایش زاویة شکلدهی، سرعت خروجی تولید لوله بیشتر میشود که اثر مهمی در اقتصادیبودن این فرآیند دارد. لولههای درزجوش مارپیچی به علت امتداد و جهات مناسب نورد ورق و درزجوش آن نسبت به جهت تنشهای اصلی، قابلیت تحمل تنشهای زیادی را دارند.
این نوع لولهها مشخصات مطلوب و مورد نیاز مشتری را از برخی لحاظ بهتر از لولههای درزجوش طولی تامین میکنند، لذا کاربرد گستردهای در سطح دنیا برای انتقال سیالات دارند.
مزایای لولههای اسپیرال
1- در محدودة وسیعی از لحاظ قطر و ضخامت قابل تولید میباشند.
2- شکل نهایی آنها با دقت زیاد و بدون نیاز به عملیاتی نظیر کالیبرهکردن مستقیماً حاصل میشود و لذا، جوشکاری و نصب لولهها در محل سادهتر است.
3- توزیع تنش (Stress Distribution) در لولهها خیلی یکنواختتر از لولههایی با جوش طولی است. بهعبارت دیگر، توزیع انرژی در اطراف جوش یکنواختتر است و خواص مکانیکی هموژنتری ایجاد میشود و به دنبال آن مقاومت لوله در برابر شکست بیشتر میگردد.
4- لولههای اسپیرال نسبت به رشد ترکها مقاومت بهتری دارند.
5- به دلیل پدیدة Bandage effect، مقاومت لولههای اسپیرال در برابر شکست بالاتر است.
6- مقاومت مناسب در برابر ضربه، قابل شستشوبودن داخل لوله و تغییرات درجة حرارت.
7- مقاومت بهتر منطقه جوش در برابر تنش حلقوی (Loop Stress) نسبت به لولههای با درزجوش طولی.
معایب لولههای اسپیرال فولادی و نحوة پیشگیری از آن
ماهیت فرآیند تولید لولههای اسپیرال به گونهای است که در صورت مهیا بودن مجموعهای از عوامل، ترکهای هیدروژنی بروز مینماید. برای جلوگیری از وقوع چنین شرایطی، میتوان با بهسازی برخی از پارامترهای جوشکاری و مراحلی از فرآیند تولید، خطر وقوع ترکهای هیدروژنی را کاهش داده و به حداقل رساند.
کنترل میزان آلودگی پودر سربارة مصرفی و بازگشتی به منابع ذخیره، رعایت حداقل درجة حرارت پیشگرم برای شروع جوشکاری (در مواقع ممکن)، کنترل تمیز بودن و عدم آلودگی شیار جوش و بهرهگیری از سیم جوشهای مناسب (مثلاً سیم جوشهایی که توسط عناصر برم و تیتانیم میکروآلیاژی شده و با استفاده از پودرهای سرباره حاوی پودر آهن اضافی و مواد نیمه قلیایی) از جمله مهمترین راهکارها میباشد.
به هر حال، انجام دورهای تستهای سنجش میزان هیدروژن قابل نفوذ در جوش، برای ترکیب معین از فلزپایه، سیمجوش و پودر سربارة محافظ جوش (در شرایط مشابه با فرآیند واقعی تولید)، همواره بهعنوان یک معیار مطرح میگردد.
نتایج این تست میتواند جهت دستیابی به بهترین ترکیب از فلزپایه، سیم جوش، پودر سرباره برای ساخت لولههای مورد نظر با ویژگیهای کیفی و استاندارد خواسته شده بهکارگرفته شود.
مقایسه لولههای اسپیرال با لولههای درزجوش
شواهد تجربی نشان میدهد که لولههای اسپیرال نسبت به دیگر انواع لوله در مواردی مثل استحکام استاتیکی، چغرمگی، استحکام خستگی و قابلیت جوشکاری از مزیت نسبی برخوردارند و در مقابل لولههای درزجوش مستقیم و نیز ارتباط با توزیع تنشهای پسامد که موجب خوردگی SSC میگردد، برتر میباشند. لذا برای انتخاب هر پروژه، تصمیم در خصوص انتخاب نوع لوله باید بر اساس شرایط خاص پروژه، توانایی سازندگان لولهها، شرایط فروش، تحویل و قیمت اتخاذ شود. توجه به این نکته نیز ضروری است که لولههای اسپیرال مورد استفاده در صنعت نفت و گاز دارای ویژگیهای خاصی هستند و نباید این نوع تولیدات با لولههای مارپیچی صنایع آب و فاضلاب که ماشینآلات آن در اکثر نقاط دنیا وجود دارد، یکسان فرض شود.
|
جایگاه لوله های درز جوش مارپیچی در صنایع نفت و گاز (گزارش کنفرانس)طی سالهای اخیر با افزایش هزینه انرژی و سوختهای فسیلی و کاهش منابع نفتی در کشورهای نفتخیز جهان، تکنولوژی طراحی و ساخت خطوط لوله، توسعة چشمگیری یافته است، بهطوریکه امروزه این تکنولوژی در منابع نفت و گاز حاوی گازترش ( H?S )، که در گذشته کمتر مورد توجه بودند، نیز استفاده میگردد. در کنفرانس بینالمللی جایگاه لولههای مارپیچی (اسپیرال)، که تیرماه سال جاری توسط شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت تهران برگزار شد، ابعاد مختلف فنی و مهندسی این لولهها در صنایع نفت و گاز مورد بررسی قرار گرفت که گزیدة نکات مطرح شده در آن در ادامه بهنظر خوانندگان میرسد: مهمترین سوالی که در این کنفرانس مطرح شد این بود که چرا صنعت نفت ایران از لولههای درزجوش مارپیچی به ندرت استفاده کرده است؟ دکتر جلیل فامیلی، عضو هیات علمی دانشکدة فنی دانشگاه تهران، در پاسخ به این سؤال اساسی، دو علت عمده را ذکر نمود: اولاً، با توجه به اینکه شرکت لولهسازی اهواز، به منظور تولید لولههای مورد نیاز صنایع نفت و بهخصوص پس از انقلاب اسلامی، نقش موثری در تامین نیازهای این صنعت ایفا نموده است، نیاز به خرید لوله از سایر تولیدکنندگان داخلی احساس نمیشود. ![]() ثانیاً، سازندگان لولههای درزجوش مارپیچی در داخل کشور، قبلاً لولههای مذکور را به منظور مصارف آبرسانی تولید میکردند. بنابراین، تجهیزات مربوط برای تست و اندازهگیری آنها به منظور مصرف در صنایع نفت و گاز فراهم نبود. دکتر فامیلی در ادامه تاکید کرد: "هماکنون شرکت ملی نفت ایران با توجه به اقتصادیتربودن لولههای اسپیرال و پیشرفتهای قابل ملاحظه در کارخانجات داخلی برای ساخت این لولهها، در صدد استفاده از آنها برآمده است. برای نمونه، میتوان به خط لولة گاز سرخس- مشهد اشاره کردکه با استفاده از لولههای تولید داخل، مورد بهرهبرداری قرار گرفت." مهندس قدرتالله فلاح، سرپرست امور تحقیقات و استانداردهای وزارت نفت نیز، در مورد استانداردهای نفت ایران (IPS) در ارتباط با لولههای اسپیرال اظهار داشت: "استاندارد لولههای فولادی برای خطوط انتقال، در سال 1376 با شماره IPS-M-PI-190 به صورت مکمل بر API SPEC5L تهیه شد. در آن زمان به دلیل تجربة اندک صنایع نفت در استفاده از لولههای اسپیرال و عدم مطابقت تولیدات داخلی با استانداردهای معتبر جهانی، کاربرد این نوع لوله در صنایع نفت مورد تایید قرار نگرفت. اما از سال 1378، با افزایش پروژههای خط لولة نفت و گاز در داخل کشور، استفاده از این نوع لولهها مطرح شد. در این سال، کمیتة تخصصی لولهکشی و خطوط لوله، طی جلسات متعددی که بعضاً با حضور تولیدکنندگان داخلی برگزار شد، نقاط قوت و ضعف لولههای اسپیرال در مقایسه با لولههای درزجوش طولی را مورد بررسی قرارداد. متعاقب آن، بازدیدهایی از کارخانجات داخلی به عمل آمد. با مشاهدة ارتقای سطح کیفی تولیدات داخلی و امکان انجام کلیة آزمایشهای تعیینشده در استانداردهای مندرج، استاندارد IPS مورد تجدیدنظر قرار گرفت و کاربرد لولههای اسپیرال، بنا به درخواست متقاضی تایید شد." درخصوص ظرفیت تولید لولههای اسپیرال در داخل کشور، مهندس علی کلاهدوز اصفهانی معاون پشتیبانی وزارت نفت نیز گفت: "میزان تولید این لولهها در 5 ساله گذشته 700 هزار تن بود و ظرفیت تولید آن نیز در سال گذشته به 300 هزار تن افزایش یافت." ![]() وی با تاکید بر ضرورت بهکارگیری تکنولوژی ساخت لولههای مارپیچی در صنایع نفت و گاز گفت: "اجرای برنامة مناسب میتواند ظرفیت تولید این لولهها را بهبیش از 500 هزار تن در سال برساند." وی اظهار داشت: "برنامههایی در دست اجرا است تا تمامی نیاز صنایع نفت و گاز به لولههای اسپیرال از داخل کشور تامین شود." و در پایان افزود: "این لولهها علاوه بر صنایع نفت و گاز، در صنایع آب و فاضلاب نیز مورد استفاده قرار گرفته و تاکنون هیچ مشکلی را هم پدید نیاورده است." همچنین به نظر مهندس تقی امانپور، مدیرعامل شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت، کم توجهی به سرمایهگذاریهای نیمهکاره، بیتوجهی به سرمایهگذاریهای موجود و فقدان یک برنامة استراتژیک برای حل مسائل موجود، مشکل بنیادی صنعت کشور است. وی خاطر نشان ساخت: "با اینکه در کشور ظرفیت و توان ساخت انواع لوله وجود دارد، نه تنها از ظرفیت جهت رفع نیاز موجود استفاده نمیشود، بلکه همچنان ما واردکنندة لوله هستیم." |
|
جایگاه لوله های درز جوش مارپیچی در صنایع نفت و گاز (گزارش کنفرانس)طی سالهای اخیر با افزایش هزینه انرژی و سوختهای فسیلی و کاهش منابع نفتی در کشورهای نفتخیز جهان، تکنولوژی طراحی و ساخت خطوط لوله، توسعة چشمگیری یافته است، بهطوریکه امروزه این تکنولوژی در منابع نفت و گاز حاوی گازترش ( H?S )، که در گذشته کمتر مورد توجه بودند، نیز استفاده میگردد. در کنفرانس بینالمللی جایگاه لولههای مارپیچی (اسپیرال)، که تیرماه سال جاری توسط شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت تهران برگزار شد، ابعاد مختلف فنی و مهندسی این لولهها در صنایع نفت و گاز مورد بررسی قرار گرفت که گزیدة نکات مطرح شده در آن در ادامه بهنظر خوانندگان میرسد: مهمترین سوالی که در این کنفرانس مطرح شد این بود که چرا صنعت نفت ایران از لولههای درزجوش مارپیچی به ندرت استفاده کرده است؟ دکتر جلیل فامیلی، عضو هیات علمی دانشکدة فنی دانشگاه تهران، در پاسخ به این سؤال اساسی، دو علت عمده را ذکر نمود: اولاً، با توجه به اینکه شرکت لولهسازی اهواز، به منظور تولید لولههای مورد نیاز صنایع نفت و بهخصوص پس از انقلاب اسلامی، نقش موثری در تامین نیازهای این صنعت ایفا نموده است، نیاز به خرید لوله از سایر تولیدکنندگان داخلی احساس نمیشود. ![]() ثانیاً، سازندگان لولههای درزجوش مارپیچی در داخل کشور، قبلاً لولههای مذکور را به منظور مصارف آبرسانی تولید میکردند. بنابراین، تجهیزات مربوط برای تست و اندازهگیری آنها به منظور مصرف در صنایع نفت و گاز فراهم نبود. دکتر فامیلی در ادامه تاکید کرد: "هماکنون شرکت ملی نفت ایران با توجه به اقتصادیتربودن لولههای اسپیرال و پیشرفتهای قابل ملاحظه در کارخانجات داخلی برای ساخت این لولهها، در صدد استفاده از آنها برآمده است. برای نمونه، میتوان به خط لولة گاز سرخس- مشهد اشاره کردکه با استفاده از لولههای تولید داخل، مورد بهرهبرداری قرار گرفت." مهندس قدرتالله فلاح، سرپرست امور تحقیقات و استانداردهای وزارت نفت نیز، در مورد استانداردهای نفت ایران (IPS) در ارتباط با لولههای اسپیرال اظهار داشت: "استاندارد لولههای فولادی برای خطوط انتقال، در سال 1376 با شماره IPS-M-PI-190 به صورت مکمل بر API SPEC5L تهیه شد. در آن زمان به دلیل تجربة اندک صنایع نفت در استفاده از لولههای اسپیرال و عدم مطابقت تولیدات داخلی با استانداردهای معتبر جهانی، کاربرد این نوع لوله در صنایع نفت مورد تایید قرار نگرفت. اما از سال 1378، با افزایش پروژههای خط لولة نفت و گاز در داخل کشور، استفاده از این نوع لولهها مطرح شد. در این سال، کمیتة تخصصی لولهکشی و خطوط لوله، طی جلسات متعددی که بعضاً با حضور تولیدکنندگان داخلی برگزار شد، نقاط قوت و ضعف لولههای اسپیرال در مقایسه با لولههای درزجوش طولی را مورد بررسی قرارداد. متعاقب آن، بازدیدهایی از کارخانجات داخلی به عمل آمد. با مشاهدة ارتقای سطح کیفی تولیدات داخلی و امکان انجام کلیة آزمایشهای تعیینشده در استانداردهای مندرج، استاندارد IPS مورد تجدیدنظر قرار گرفت و کاربرد لولههای اسپیرال، بنا به درخواست متقاضی تایید شد." درخصوص ظرفیت تولید لولههای اسپیرال در داخل کشور، مهندس علی کلاهدوز اصفهانی معاون پشتیبانی وزارت نفت نیز گفت: "میزان تولید این لولهها در 5 ساله گذشته 700 هزار تن بود و ظرفیت تولید آن نیز در سال گذشته به 300 هزار تن افزایش یافت." ![]() وی با تاکید بر ضرورت بهکارگیری تکنولوژی ساخت لولههای مارپیچی در صنایع نفت و گاز گفت: "اجرای برنامة مناسب میتواند ظرفیت تولید این لولهها را بهبیش از 500 هزار تن در سال برساند." وی اظهار داشت: "برنامههایی در دست اجرا است تا تمامی نیاز صنایع نفت و گاز به لولههای اسپیرال از داخل کشور تامین شود." و در پایان افزود: "این لولهها علاوه بر صنایع نفت و گاز، در صنایع آب و فاضلاب نیز مورد استفاده قرار گرفته و تاکنون هیچ مشکلی را هم پدید نیاورده است." همچنین به نظر مهندس تقی امانپور، مدیرعامل شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت، کم توجهی به سرمایهگذاریهای نیمهکاره، بیتوجهی به سرمایهگذاریهای موجود و فقدان یک برنامة استراتژیک برای حل مسائل موجود، مشکل بنیادی صنعت کشور است. وی خاطر نشان ساخت: "با اینکه در کشور ظرفیت و توان ساخت انواع لوله وجود دارد، نه تنها از ظرفیت جهت رفع نیاز موجود استفاده نمیشود، بلکه همچنان ما واردکنندة لوله هستیم." |
|
جایگاه لوله های درز جوش مارپیچی در صنایع نفت و گاز (گزارش کنفرانس)طی سالهای اخیر با افزایش هزینه انرژی و سوختهای فسیلی و کاهش منابع نفتی در کشورهای نفتخیز جهان، تکنولوژی طراحی و ساخت خطوط لوله، توسعة چشمگیری یافته است، بهطوریکه امروزه این تکنولوژی در منابع نفت و گاز حاوی گازترش ( H?S )، که در گذشته کمتر مورد توجه بودند، نیز استفاده میگردد. در کنفرانس بینالمللی جایگاه لولههای مارپیچی (اسپیرال)، که تیرماه سال جاری توسط شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت تهران برگزار شد، ابعاد مختلف فنی و مهندسی این لولهها در صنایع نفت و گاز مورد بررسی قرار گرفت که گزیدة نکات مطرح شده در آن در ادامه بهنظر خوانندگان میرسد: مهمترین سوالی که در این کنفرانس مطرح شد این بود که چرا صنعت نفت ایران از لولههای درزجوش مارپیچی به ندرت استفاده کرده است؟ دکتر جلیل فامیلی، عضو هیات علمی دانشکدة فنی دانشگاه تهران، در پاسخ به این سؤال اساسی، دو علت عمده را ذکر نمود: اولاً، با توجه به اینکه شرکت لولهسازی اهواز، به منظور تولید لولههای مورد نیاز صنایع نفت و بهخصوص پس از انقلاب اسلامی، نقش موثری در تامین نیازهای این صنعت ایفا نموده است، نیاز به خرید لوله از سایر تولیدکنندگان داخلی احساس نمیشود. ![]() ثانیاً، سازندگان لولههای درزجوش مارپیچی در داخل کشور، قبلاً لولههای مذکور را به منظور مصارف آبرسانی تولید میکردند. بنابراین، تجهیزات مربوط برای تست و اندازهگیری آنها به منظور مصرف در صنایع نفت و گاز فراهم نبود. دکتر فامیلی در ادامه تاکید کرد: "هماکنون شرکت ملی نفت ایران با توجه به اقتصادیتربودن لولههای اسپیرال و پیشرفتهای قابل ملاحظه در کارخانجات داخلی برای ساخت این لولهها، در صدد استفاده از آنها برآمده است. برای نمونه، میتوان به خط لولة گاز سرخس- مشهد اشاره کردکه با استفاده از لولههای تولید داخل، مورد بهرهبرداری قرار گرفت." مهندس قدرتالله فلاح، سرپرست امور تحقیقات و استانداردهای وزارت نفت نیز، در مورد استانداردهای نفت ایران (IPS) در ارتباط با لولههای اسپیرال اظهار داشت: "استاندارد لولههای فولادی برای خطوط انتقال، در سال 1376 با شماره IPS-M-PI-190 به صورت مکمل بر API SPEC5L تهیه شد. در آن زمان به دلیل تجربة اندک صنایع نفت در استفاده از لولههای اسپیرال و عدم مطابقت تولیدات داخلی با استانداردهای معتبر جهانی، کاربرد این نوع لوله در صنایع نفت مورد تایید قرار نگرفت. اما از سال 1378، با افزایش پروژههای خط لولة نفت و گاز در داخل کشور، استفاده از این نوع لولهها مطرح شد. در این سال، کمیتة تخصصی لولهکشی و خطوط لوله، طی جلسات متعددی که بعضاً با حضور تولیدکنندگان داخلی برگزار شد، نقاط قوت و ضعف لولههای اسپیرال در مقایسه با لولههای درزجوش طولی را مورد بررسی قرارداد. متعاقب آن، بازدیدهایی از کارخانجات داخلی به عمل آمد. با مشاهدة ارتقای سطح کیفی تولیدات داخلی و امکان انجام کلیة آزمایشهای تعیینشده در استانداردهای مندرج، استاندارد IPS مورد تجدیدنظر قرار گرفت و کاربرد لولههای اسپیرال، بنا به درخواست متقاضی تایید شد." درخصوص ظرفیت تولید لولههای اسپیرال در داخل کشور، مهندس علی کلاهدوز اصفهانی معاون پشتیبانی وزارت نفت نیز گفت: "میزان تولید این لولهها در 5 ساله گذشته 700 هزار تن بود و ظرفیت تولید آن نیز در سال گذشته به 300 هزار تن افزایش یافت." ![]() وی با تاکید بر ضرورت بهکارگیری تکنولوژی ساخت لولههای مارپیچی در صنایع نفت و گاز گفت: "اجرای برنامة مناسب میتواند ظرفیت تولید این لولهها را بهبیش از 500 هزار تن در سال برساند." وی اظهار داشت: "برنامههایی در دست اجرا است تا تمامی نیاز صنایع نفت و گاز به لولههای اسپیرال از داخل کشور تامین شود." و در پایان افزود: "این لولهها علاوه بر صنایع نفت و گاز، در صنایع آب و فاضلاب نیز مورد استفاده قرار گرفته و تاکنون هیچ مشکلی را هم پدید نیاورده است." همچنین به نظر مهندس تقی امانپور، مدیرعامل شرکت پشتیبانی ساخت و تهیة کالای نفت، کم توجهی به سرمایهگذاریهای نیمهکاره، بیتوجهی به سرمایهگذاریهای موجود و فقدان یک برنامة استراتژیک برای حل مسائل موجود، مشکل بنیادی صنعت کشور است. وی خاطر نشان ساخت: "با اینکه در کشور ظرفیت و توان ساخت انواع لوله وجود دارد، نه تنها از ظرفیت جهت رفع نیاز موجود استفاده نمیشود، بلکه همچنان ما واردکنندة لوله هستیم." |