گالوانیزه سرد لوله درز مستقیم گاز خانگی


گالوانیزه سرد لوله درز مستقیم گاز خانگی

لوله درز مستقیم گاز خانگی از جمله لوله های درزدار مستقیم است. لوله های گاز از جنس فولاد یا پلی اتیلن در نظر گرفته می شود و جهت انتقال گاز در خانه ها و صنایع گوناگون مثل نیروگاه ها، پتروشیمی، سوله های صنعتی و … مورد استفاده قرار می گیرند. لوله گاز خانگی نقش مهمی در گازرسانی شهری ایفا می کند، به همین سبب لوله های مذکور باید از استانداردهای بین المللی پیروی کرده و از مقاومت و ایمنی عالی برخوردار باشند. معمولا لوله های گازی در شاخه های 6 متری در بازار دیده می شوند. لوله های گازی در دو نوع معمولی  و API  روانه بازار شده که ابعاد و اندازه هر یک از آن ها متفاوت می باشد. لوله های گاز معمولی در سایزهای 1.2 تا 6 اینچ و لوله های API گازی از 1.2 تا 4 اینچ تولید می شوند.

لوله گازی API برای مصارف خانگی تحت استانداردهای بین المللی API 5L  و ملی ISIRI 3574، در لوله کشی ساختمان جایگزین لوله های فاقد درز شده اند. لوله های گازی در استانداردهای EN10255-EN10305-DIN 2440-DIN 2394-JIS G3472 ASTM A53 API5L   ساخته می شوند تا در اختیار متقاضیان قرار گیرد.

تولید لوله درز مستقیم  گاز خانگی

نخست مواد اولیه برای تولید لوله درز گاز خانگی که ورقه فولادی از نورد سرد و گرم می باشند از شرکت های تولید فولاد خریده می شود. این ورق ها به شکل کویل یا رول برای حمل و نقل آسان تر تولید می شوند. بر طبق سفارش، کویل ها را در اندازه و ابعاد خواسته شده  برش می زنند که به این برش های کوچکتر به اصطلاح نوار یا کلاف اطلاق می گردد. این کار به کمک دستگاه برش انجام می شود. بعد ازاعمال برش کویل، کلاف های حاصل به قسمت نورد هدایت می شوند. در این بخش کلاف ها  از میان غللتک های مخصوص می گذرند و لبه های آن ها به یکدیگر نزدیک می شود. بعد از ان لبه های کلاف ها از طریق دستگاه های جوش به یکدیگر وصل می شوند و فرمی استوانه ای به خود می گیرند.

معمولا این متد تولید برای ساخت پروفیل هایی که در ساختمان ها استفاده می شوند و لوله های گازی خانگی و لوله های شوفاژی کارایی بسیاری دارند. در این روش تولید از دو شیوه برای جوشکاری لبه ها استفاده می شود که عبارتند از:

روش جوش مقاومتی (Electrical Resistance Welding _ERW)

در روش فوق یک شدت جریان بالا توسط دستگاه الکتریکی جوش تولید می شود و یک حرارت در لبه های درز جوش منتشر می گردد و نهایتا لبه ها ذوب شده و موجب اتصال لبه های جوش خورده به یکدیگر می شود. این نوع جوشکاری همان جوشکاری معروف لب به لب است.

روش نورد (High Frequency Induction_ HFI)

در این روش یک شدت جریان با فرکانس بالا اعمال می شود که می تواند از لبه های درز جوش عبورکند و سپس با ایجاد حرارت بسیار بالا موجب ذوب شدن لبه ها و جوش خوردن آن ها به یکدیگر می شود. این روش کنترل حرارت جوش بالاتر و در نتیجه کیفیت جوش فوق العاده می باشد.

لوله درزدار مستقیم

لوله درزدار مستقیم با استفاده از نورد ورق های فولادی ساخته و سپس روانه بازار می شوند، این ورق ها در ضخامت های خواسته شده و بر اساس سایز لوله برش خورده و بعد وارد دستگاه نورد خواهند شد. درز ایجاد شده جوشکاری می شود و لوله وارد مرحله بعدی که تست و کونیک است می شود. این نوع لوله از نظر قیمت بسیار اقتصادی است و با وجود وزن پایینی که دارد اما  از سختی و مقاومت خارق العاده ای برخوردار است.

لوله درز مستقیم به منظور انتقال گاز و مایعات در مناطق که با افت فشار و یا با فشار متوسط مواجه هستند به کار گرفته می شود که از جمله کاربرد آن به سیستم انتقال آب، سیستم فاضلاب، لوله کشی نفت و گاز، خدمات حفاظت از آتش و بسیاری دیگر می توان اشاره نمود.

تعداد بسیاری از کارخانه ها در سطح کشور در زمینه تولید انواع لوله های درزدار فولادی فعال بوده و بخش گسترده ای از نیاز بازار را به خوبی تامین می کنند. لوله درزدار اصفهان و لوله دزدار سپاهان از با کیفیت ترین و پراوازه ترین کارخانه های ساخت این محصول با کیفیت در کشور به حساب می ایند.

تولید لوله درزدار مستقیم

لوله های دزدار مستقیم با توجه به کارایی و ابعاد، به سه روش متفاوت تولید و روانه بازار می شوند:

  • لوله درز جوش به صورت اسپیرال SAW
  • لوله در با جوش فیوژن FEW
  • لوله با درز با جوش مقاومت الکتریکی ERw

لوله های درزدار مستقیم که به وسیله جوشکاری مقاومت الکتریکی ساخته می شوند ، به نام لوله های ERW شهرت دارند. وهمچنین لوله هایی که از طریق جوش کاری ذوبی الکتریکی تولید می شوند به لوله های EFW معروفند ، در اصطلاح عامیانه به لوله های فوق، لوله های درز مستقیم و درز مخفی گفته می شود. لوله هایی با قطر بیشتر هم می توانند به صورت ERW و EFW باشند ، یعنی می توان انها را به صورت جوشکاری قوسی زیر پودری یا SAW ساخت. همچنین یکی دیگر از متدهای تولید و ساخت لوله جوش یا لوله درز دار ، جوشکاری با فرکانس بالا می باشد که به صورت اختصاری HWF نامیده می شود و با تکنولوژی و فناوری مدرن اجرا می شود. لوله HWF پس از جوشکاری تحت اجرای فرایند حرارتی قرار گرفته تا هیچ گونه مارتنزیت فاقد کنترلی باقی نماند و فلش جوش می تواند از هر دو طرف داخلی و خارجی بیرن برود.

کاربرد لوله درزدار مستقیم

  • خطوط انتقال آب، نفت، گاز
  • سیستم های لوله کشی فاضلاب
  • ساخت مصنوعات و سازه فلزی
  • صنعت کشتی سازی

دسته بندی فرایند پوشش دهی ورق گالوانیزه در صنعت

این عملیات را در چند روش متفاوت می توان دسته بندی کرد. این روش ها عبارتند از:

  • سرد
  • غوطه وری داغ
  • پوشش دهی مکانیکی
  • اسپری نمودن روی (متالایزینگ)
  • رنگ کردن با خاک فلز روی

در روش تولید ورق گالوانیزه سرد توسط الکترولیز نمک های روی داخل یک محلول آبی، هر قطعه ای چه ورق های کویل شده یا  ورق های کویل نشده پوشش داده می شوند. اصل این روش با استفاده از الکترولیت اسیدی هم اجرا می شود. در این روش ضخامت پوشش لایه روی ایجاد شده کمتر از ضخامت لایه روی در شیوه غوطه وری گرم بوده و در مصارف خانگی معمولا مورد استفاده قرار می گیرد.

در روش غوطه وری ورق گالوانیزه گرم فرایند پوشش دهی از طریق عبور دادن مداوم ورق، سیم، لوله و یا هر مقطع دیگر از داخل حمام مذابی که ترکیبی از روی، منگنز، قلع، نیکل، مس و آلومینیوم و فسفر بوده است انجام می شود. در این عملیات با دمش هوا می توان ضخامت لایه روی را کنترل کرد. این روش خود به دو نوع دسته بندی می شود که شامل غوطه وری مداوم و غیر مداوم است. در شیوه غیر مداوم ورق های برش خورده را داخل حمام فرو می برند ولی در روش مداوم، کویل های پیوسته در یک خط ممتد پوشش دهی می شوند.

باید بگوئیم که پوشش دهی مکانیکی برای پوشش دهی قطعات ریز با اندازه 300-200 میلی متر و وزن کمتر از 50 کیلوگرم انتخاب می شود. پروسه پوشش دهی ورق گالوانیزه با این متد از طریق غوطه ور نمودن این قطعات در ترکیبی از پودر روی و ذرات شیشه صورت می گیرد. به این شکل که پس از آماده سازی قطعات، آن ها را از طریق پاشش مس پوشانده و بعد در داخل یک بشکه قرار داده و بشکه را با ترکیب شیمیایی گفته شده انباشته کرده و آن را مرتب زیر و رو می کنند تا ذرات روی بتوانند بر روی قطعه بچسبند.

در روش اسپری روی، در وهله اول روی را به صورت پودر به داخل یک تفنگ تزریق کرده و بعد حرارت داده می شود تا پودر روی ذوب شود و سپس روی مذاب به روی قطعات مد نظر پاشیده می شود. جهت پاشش روی مذاب، از هوای کمپرس شده و یا گازهای حاصل از احتراق، برای تامین سرعت لازم در پاشش استفاده می شود.

در روش رنگ کردن با روی، نخست سطح مد نظر با سنگ ساییده می شود، بعد از ان لایه ای از رنگ روی به روش پاشش و یا از طریق فرچه رنگ، روی سطح پاشیده می شود. لایه تشکیل شده  حاوی 95-92 درصد روی از این طریق خواهد بود.

معرفی ورق گالوانیزه گرم

روی نسبت به آهن و فولاد آندی است. در نتیجه وقتی که به شکل یک لایه نازک به کار می رود حفاظت کامل تری را در مقایسه با لایه هایی با ضخامت مشابه از نیکل و سایر روکش های کاتدی از خود نشان می دهد. به دلیل ارزان بودن روی، در آبکاری کاربرد فراوانی داشته و بیشتر برای روکش کردن قطعات آهنی در مواردی که حفاظت از خوردگی در وهله اول حائز اهمیت باشد بر فلزات دیگر رجحان دارد.

هنگامی که روی در آبکاری الکتریکی معمولی و بدون عملیات بعدی مورد استفاده قرارگیرد پس از مدتی در مجاورت هوا به رنگ خاکستری تیره تغییر رنگ می دهد. از روی درخشان که روکشی از کرومات سفید یا لاک بر روی آن کشیده شده وقتی استفاده می شود که مصرف تزئینی داشته باشد. این پوشش تزئینی با این که استحکام کمتری نسبت به نیکل کروم سنگین دارد اما حفاظت خوردگی بهتری از روکش های نازک نیکل کروم ایجاد می کند با این فرق عمده که بسیار ارزان هم تمام می شوند.

به طور کلی پوشش های ورق گالوانیزه را به دو روش می توان ایجاد نمود:

عبور جسمی که باید پوشش بر روی ان بنشیند از درون حمام مذاب فلز روی، که به آن در اصطلاح گالوانیزه به روش غوطه وری گرم می گویند.

استفاده از آبکاری که غالبا به آن ورق گالوانیزه سرد یا الکترو گالوانیزاسیون گفته می شود. در ایجاد پوشش ورق گالوانیزه گرم ، اتصال بین قطعه و فلز پوشش دهنده باید یک اتصال پر دوام و محکم باشد. دوام پوشش به نوع روش، کیفیت و ضخامت پوشش در ارتباط مستقیم است.

گالوانیزه گرم عبارت است از قرار دادن جسمی که قرار است پوشش داده شود در حمامی مذاب از روی. امروزه انواع ورق ها تحت عملیات گالوانیزه گرم قرار می گیرند. این عملیات برخلاف توضیح ساده ان، فرایندی پیچیده و دشوار می باشد. تحت اثر غوطه ور سازی ورق در حمام مذاب روی، واکنش هایی صورت می پذیرد و نهایتا بعد از اعمال آلیاژسازی عملیات به پایان می رسد. در گالوانیزه گرم، متغیرهای مختلفی بر کیفیت انجام فرایند، ایجاد لایه های آلیاژی، ضخامت هرکدام از لایه و …تاثیر گذار می باشد. از جمله این عوامل می توان ترکیب شیمیایی فلز پایه، ترکیب حمام مذاب، کیفیت شمش روی مصرفی، درجه حرارت حمام، زمان غوطه وری، سرعت غوطه وری، فلاکس مورد استفاده و … را برشمرد.

مراحل انجام فرایند گالوانیزه گرم

به طور کلی به منظور انجام گالوانیزه گرم در سه مرحله که هر مرحله نیز از چند مرحله دیگر تشکیل شده صورت می گیرد. این مراحل عبارتند از:

  • آماده سازی
  • گالوانیزه نمودن
  • عملیات تکمیلی
  • آماده سازی

اماده سازی

برای انجام فرایند گالوانیزه سطح ورق ها باید آماده باشند برای این منظور چربی زدایی، اسیدشویی، شستشو، فرو بردن قطعه در فلاکس مناسب و پیش گرم نمودن قطعه لازم است صورت گیرد.

عملیات گالوانیزه

در این مرحله ورق باید در حمام که قبلا اماده شده است براساس هدف و کاربرد نهایی برای مدت زمانی معین و با دمایی مشخص قرار بگیرد. در مرحله مذکور واکنش های شیمیایی انجام شده و لایه های آلیاژی تشکیل می شوند و در خاتمه با شرایطی کنترل شده قطعه سرد می شود.

عملیات تکمیلی

این مرحله می تواند در ارتباط با خود ورق ها و یا تجهیزات بکار رفته در کارخانه مد نظر قرار گیرد. از جمله عملیات تکمیلی به برداشتن روی از سطح قطعات معیوب ، بازیابی روی از سرباره، خنثی کردن اسید باقی مانده، بازیابی اسید مصرف شده و یا عملیات حرارتی ورق های گالوانیزه شده  می توان اشاره نمود. از جمله عمده ترین عملیات تکمیلی می توان به کروماته نمودن اشاره کرد.

فرایند کروماته نمودن ورق گالوانیزه

بعد از فرایند پوشش دادن سطح ورق گالوانیزه ظاهر خوبی پیدا می کند ولی باید بگوئیم که این کیفیت سطحی به سرعت افت کرده و هنگامی که در معرض درجه حرارت بالا، رطوبت یا آب قرار بگیرد توسط لایه ضخیمی از هیدروکسید روی سفید رنگ کاملا پوشیده می شود. لایه سفید رنگ که به اصطلح سفیدک نامیده می شود سطح ظاهری ورق را تخریب کرده و از ارزش ان تا حدی می کاهد. برای جلوگیری از سفیدک می توان  عملیات ویژه ای بر روی ورق گالوانیزه اجرا کرد. به این شکل که ورق گالوانیزه در اسید کرمیک رقیق یا محلول بی کرمات سدیم غوطه ور شود. با این عمل لایه فشرده ای بر روی ورق ایجاد می شود که در برابر خوردگی دوام خوبی دارد و از ایجاد سفیدک تا مدت زمان زیادی عملا جلوگیری می کند. غلظت محلول معمولا 0.1 تا 0.3 درصد و درجه حرارت آن 60 تا 70 درجه سانتی گراد لحاظ می شود. در حالتی که از اسید غلیظ تر استفاده شود لایه های مقاوم تری ایجاد می شود. اما در مورد ورق های گالوانیزه افزایش غلظت منجر به نارنجی رنگ شدن سطح ورق می شود.

گالوانیزه کردن به روش غوطه وری گرم به عنوان یک روش تجاری بسیار موفق و در عین حال ارزان قیمت در سراسر دنیا برای محفاظت از ورق های فولادی در برابر خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر سه روش رسوب گذاری برای روی وجود دارد که عبارتند از: گالوانیزه کردن به روش غوطه وری گرم، گالوانیزه کردن الکتریکی و پاشش حرارتی.

دسته بندی صنایع گالوانیزه

صنایع گالوانیزه گرم به سه بخش عمده تقسیم می شوند:

  • گالوانیزه ورق به صورت پیوسته
  • گالوانیزه عمومی (دسته های ورق پیش ساخته شده
  • گالوانیزه سیم و لوله

بیشتر خطوط گالوانیزه ورق به طور پیوسته (حدود 83 درصد) به روش پوشش دهی حوضچه داغ روی بوده و حدود 17 درصد دیگر با روش های گالوانیزه به صورت الکتریکی ساخته می شوند.

ورق های پوشش داده شده به این روش، در صنایع ساختمانی، خودروسازی و هواپیماسازی کاربرد دارند.

اجزا گالوانیزه گرم

روش گالوانیزه گرم پیوسته برای رول های ورق با ابعاد ، ضخامت و سایز های مختلف قابل استفاده است دارای بعضی اجزا می باشد. در این روش از غوطه وری در حوضچه داغ روی استفاده می شود. در ابتدای این خط، ورق های کلاف ها به یکدیگر جوش می خورند و به صورت یک نوار به خط پیوسته شارژ می گردند. در بخش شست و شو، سطح ورق به وسیله چربی زدایی با مواد قلیایی برس زنی شده با آب گرم شست و شو داده شده و تمیز می شود و بعد از ان با هوای داغ به خوبی خشک می شود. بعد کلاف را وارد کوره های پیشگرم یا آنیل کرده و دمای آن برای ورود به حوضچه مذاب کنترل می شود.

این حوضچه حاوی سرب مذاب در پایین و روی مذاب در سطح خود است. سرب تحتانی باعث پیشگرم نهایی ورق و باز کردن چشمه های ورق و آماده سازی سطح برای جذب روی می شود. بلافاصله بعد از خروج ورق، جت هوا با ورق برخورد داشته و ضخامت پوشش و کیفیت دانه های شکفته شده یا همان اسپنگل ها را تنظیم می کند. اندازه پایانی اسپنگل ها با سیکل خنک کاری تثبیت می شود. در ادامه عملیات با دمش هوا، دمای ورق کاهش یافته و آماده اندازه گیری ضخامت پوشش می شود. این ضخامت با دستگاه ضخامت سنج محاسبه می شود.

همان طور که پیش تر گفته شد بلافاصله بعد از خروج ورق از حوضچه مذاب، جت هوا به ورق اثابت کرده و تحت اثر فشار هوای وارده و همچنین نیروی ثقلی مذاب روی، بخشی از ان به داخل حوضچه بر می گردد در نتیجه ضخامت پوشش ورق تنظیم می شود. عملیات دمش هوا توسط جت هوا که موجب برگشت مذاب به داخل حوضچه و تنظیم ضخامت ورق می گردد به اصطلاح فرایند جت شویی می گویند.

 به طور کلی اجزا یخط گالوانیزه گرم ورق عبارتند از:

رول باز کن

این بخش مانند تغذیه کننده اصلی خط عمل می کند. به این صورت که با داشتن دارا بودن قابلیت تغییر سرعت باز شدن کلاف ورق، امکان تغذیه با سرعت های متفاوت را فراهم می کند.

دستگاه جوش رول

وظیفه این سیستم اتصال رل جدید به رل قدیمی است. بنابراین امکان داشتن یک خط پیوسته فراهم می شود.

بافر

این قسمت مانند یک ذخیره ساز میانی عمل می کند. هدف آن نیز هماهنگ کردن سرعت تغذیه با بقیه خط می باشد. از این پروسه در انتهای خط نیز یک بار دیگر استفاده می شود.

وان های شستشو

وان های شستشو وظیفه شستشوی ورق ورودی را بر عهده دارند. زیرا ورقی که وارد وان می شود ضروری است که از هر گونه چربی یا آلودگی محیطی عاری باشد. در این مرحله از طریق شستشو با اسید، باز و آب ورق کاملا تمیز شده و در نهایت خشک می شود.

کوره

این قسمت از خط علاوه بر این که وظیفه پیشگرم ورق را انجام می دهد همچنین یک مکانیزم حرارتی بر روی ورق انجام می دهد. به عنوان مثال در فولاد مبارکه، این کوره ها دو روش گرمایش را دنبال می کنند. این دو روش شامل روش DQ و CQ می باشند. در روش اول ورق تا دمای 780 درجه گرم می شود. بنابراین از خواص مکانیکی تا حدی نرم تر و تحمل کشش بالاتر به واسطه آنیل شدن بیشتر حاصل می شود این گونه است که ورق قابل استفاده در صنعت قطعه سازی می شود. در روش دوم ورق تا 730 درجه گرم می شود. بنابراین ورق سخت تر می شود. این دو پارامتر از عواملی هستند که بر سرعت خط تاثیراتی کارا می گذارند.

جت هوا

قلب خط گالوانیزه جت هوا می باشد. یعنی کیفیت نهایی ورق ساخته شده به طور مستقیم به عملکرد و پارامترهای این بخش مربوط می باشد. از جمله پارامترهای تاثیر گذار در جت به فشار هوای ورودی، دمای هوای ورودی، فاصله جت از ورق، زاویه جت نسبت به ورق، فاصله جت از سطح حوضچه و سرعت خط تولید می توان ورق اشاره کرد. هر یک از این عوامل تاثیر مستقیم بر نوع دانه بندی ها و یا همان جوانه های شکفته شده که نشان دهنده کیفیت ورق هستند و همچنین ضخامت لایه روی نشانده شده بر روی ورق یا همان پوشش تاثیر دارند. آنچه که قابل تامل می باشد این است که این پارامترها نه تنها در خطوط تولید به سادگی قابل تغییر نیستند بلکه در خصوص مقادیر آن ها و تاثیر آن ها بر دانه بندی هیچ استاندارد معینی ارائه نشده و تولیدکنندگان یا به جداول ارائه شده از طرف سازندگان خط و یا به تجربیات خود اکتفا می نمایند.