لوله های فولادی کِلَد شده ( Clad Pipe ) چیست و چه ویژگی هایی دارد ؟
لوله های فولادی کِلَد شده یا در اصطلاح مهندسی در ادبیات انگلیسی ( Clad Pipe ) به لوله هایی گفته می شود که از 2 یا چند لایه فلزی که آلیاژ های گوناگونی دارند تشکیل شده اند ، معمولا لایه ی داخلی این لوله ها از موادی که مقاومت زیادی به خوردگی و یا مقاومت به دماهای بالا دارند ساخته می شود و لایه بیرونی آن ها از کربن استیل های فولادی با خواص مکانیکی بالا که در شرایط سازه ای می توانند مقاومت های مکانیکی بسیار زیادی را تحمل کنند تشکیل می شود .
کاربرد لوله های کلد شده :
لوله های کِلَد شده در علم فولاد به لوله هایی گفته می شود که هوش و ذکاوت مهندسین فولاد در جهان بر روی چنین لوله هایی پیاده سازی می شود لوله های کِلَد شده با توجه به اینکه در سازه هایی که خوردگی و خورندگی در آن ها بالا می باشد نیاز به استفاده از آلیاژ های بسیار گران قیمت نظیر استنلس استیل ها و یا سوپر آلیاژ ها وجود دارد در لوله های کِلَد شده لایه داخلی از سوپر آلیاژها و یا استنلس استیل ها تشکیل می شود اما لایه خارجی که قرار است خواص مکانیکی بالایی در این شرایط تحمل کند از مواد کربن استیل فولادی با مقاومت بسیار بالای مکانیکی ساخته می شود.
موارد کاربرد لوله های کِلَد شده به شرح زیر می باشد :
- انتقال مواد شیمیایی خورنده در کارخانجات مواد شیمیایی و صنعتی
- صنایع نفت و گاز ( استفاده در رآکتورهای تقطیر و در مدارهای پایپینگ پالایشگاهی و انتقال گاز ترش )
- کاربرد در صنایع دریایی و محیط های مرطوب که آب شور و خورندگی اسیدی بالا در آن ها وجود دارد.
- صنایع پتروشیمی جهت انتقال سیالات خورنده در پتروشیمی ها
مواردی که در بالا به آن ها اشاره شد صنایع مادر مصرف کننده لوله های فولادی کِلَد شده را نشان می دهد این لوله ها ویژگی های منحصر به فردی دارند که در ادامه مقاله به مزایای استفاده از لوله های کِلَد شده در صنایع خواهیم پرداخت :
- مقاومت بالا در برابر خوردگی های داخلی
- استحکام مکانیکی بالا
- هزینه کمتر نسبت به استفاده از لوله های کاملا استنلس استیل یا کاملا سوپر آلیاژ
همان گونه که به اختصار در بالا به آن اشاره شد لوله های کِلَد شده فولادی در دایره فولاد هایی قرار می گیرند که به دلیل صرفه جویی در استفاده از عناصر گران قیمت فولادی صنعتگران مجبور به استفاده از لوله های مذکور در مدارهای فشار بسیار بالا شده اند چرا که مثلا در صورتی که نیاز به استفاده از آلیاژ اینکونل جهت جلوگیری از خوردگی در صنایع مختلف باشد این آلیاژ می تواند مقاومت زیادی را در مقابل مواد خورنده داشته باشد.
اما اگر قرار باشد متراژهای بسیار زیادی از آلیاژ مذکور استفاده شود به دلیل گران بودن سوپر آلیاژها به هیچ عنوان صرفه اقتصادی نداشته و در نهایت برای پایین آوردن هزینه های پروژه و بالا بردن مقاومت مکانیکی می توان یک لایه نازک از داخل لوله که در تماس با مواد خورنده است را از آلیاژ ضد خوردگی (برخی از استنلس استیل ها و یا سوپر آلیاژها ) ساخت .
روش های تولید لوله های کِلَد شده
لوله های کِلَد شده در دسته فولاد هایی قرار می گیرد که روش تولید آن در صنایع ساخت پایپینگ در جهان محرمانه بوده و شرکت های معدودی در کشورهای بسیار صنعتی جهان اقدام به تولید لوله های کلد شده می کنند و همواره فرآیند تولید این لوله ها از سوی صنعتگرانی که اقدام به تولید لوله های کِلَد شده می کنند به صورت محرمانه باقی مانده است ، اما از نظر علم مهندسی مواد یکی از راه های تولید لوله های کِلَد شده فولادی روش جوشکاری انفجاری روش دیگر روش نورد گرم یا سرد و روش آخر جوشکاری پوششی می باشد. برای تولید لوله های کِلَد شده فولادی از یکی از سه مورد بالا استفاده می شود.
فرایند تولید لوله های فولادی کِلَد شده
فرآیند تولید لوله های فولادی کِلَد شده ( Clad Pipe ) به طور کلی شامل ترکیب یک لایه فولاد کربنی برای استحکام و قیمت کمتر و یک لایه فلز و آلیاژ استنلس استیل یا سوپر آلیاژ برای مقاومت به خوردگی می باشد.
بسته به شکل کاربردی که از لوله مذکور در صنعت مورد نظر نیاز است استفاده شود می تواند آلیاژ داخل این لوله متفاوت باشد اما آلیاژهای غالب در فرآیند تولید لوله های کِلَد شده به شرح زیر می باشد :
- آلیاژ های گرید های استنلس استیل ضد خوردگی
- آلیاژهای پایه نیکل برای مقاومت در برابر خوردگی و حرارت بالا
- آلیاژ پایه تیتانیوم برای مقاومت های ایده آل در برابر مواد شیمیایی و صنعتی با خورندگی های اسیدی
- استفاده از لایه های کلد از آلیاژ هایی همچون نقره پلاتین و یا طلا برای استفاده های بسیار خاص صنعتی در صنایع هوافضا و دیگر صنایع وابسته
فرآیند تولید لوله های کِلَد شده ی فولادی :
- جوشکاری انفجاری
- نورد گرم یا سرد
- جوشکاری لایه ای
روش های تولید لوله های کِلَد شده فولادی از آنجایی که در بسیاری از صنایع در جهان به صورت محرمانه می باشد همواره برای تولیدکنندگان بسیار پرچالش بوده و 3 مورد اصلی که احتمال تولید لوله های کِلَد شده فولادی به این روش ها بسیار زیاد است در این مقاله و در بالا به آنها اشاره شد.
از دیگر ویژگی های فرآیند تولید در لوله های کِلَد شده فولادی همزمان دو فلز را به صورت لایه اکسترود می کنند این روش بیشتر در تولید لوله های کوچک با ضخامت های کنترل شده استفاده می شد اما برای ساخت لوله های کِلَد شده فولادی دو لایه فولادی به هم اکسترود شده تا چسبندگی بسیار ایده آلی به هم در شرایط سازه ای داشته باشند و فرآیند خوردگی لوله های کِلَد شده فولادی کاهش و یا متوقف شود.
کاربرد لوله های کِلَد شده فولادی
لوله های کِلَد شده فولادی کاربرده ای بسیار گسترده ای دارند مخصوصا در جاهایی که استحکام مکانیکی می بایست بالا باشد و مواد سیال داخل مدار پایپینگ خوردگی زیادی را بر روی فولاد های کربن استیل ایجاد می کنند و یا حرارت بسیار زیادی را بر روی فولادهای کربن استیل به وجود می آورند.
در چنین شرایطی لوله های کِلَد شده ی فولادی وارد میدان شده تا بتوانند مواد خاص اسیدی با حرارت بالا و خوردگی زیاد را در شرایط کاری فشارهای بسیار بالا از داخل خود عبور داده تا بتوانند از لوله های کِلَد شده به عنوان به عنوان مقطع فولادی خاص برای استفاده در سازه های گوناگون بهره ببرند.
صنایع مصرف کننده لوله های کِلَد شده فولادی صنایع گوناگونی است که در ادامه این فرآیند به صورت کامل به آن خواهیم پرداخت :
- صنایع نفت و گاز :
از لوله های کِلَد شده فولادی برای ساخت تجهیزات پالایشگاهی و خطوط فرآیندی استفاده می شود از دیگر کاربرده ای لوله های کلد شده فولادی استفاده از این لوله ها در خطوط انتقال نفت و گاز ترش که دارای H2 یا CO2 و یا S می باشد هستند.
این لوله ها می تواند مواردی که به آن اشاره شده را از داخل خود با فشارهای بالا عبور داده و دچار خوردگی و فرسایش و اکسیداسیون نشوند.
- صنایع پتروشیمی :
در صنایع پتروشیمی لوله های کِلَد شده می تواند در بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار گیرد از بزرگ ترین مصرف های لوله های کلد شده فولادی استفاده آن ها در برج های تقطیر در صنایع پتروشیمی می باشد مبدل های حرارتی ساخت راکتورها لوله کشی های مواد شیمیایی خورنده می تواند از دیگر مصارف لوله های کلد شده ی فولادی باشد.
- نیروگاهها ( نیروگاههای بخار یا سیکل ترکیبی ) :
از لوله های کِلَد شده فولادی در بویلرها و خطوط انتقال بخار با دمای بالا در نیروگاه های تولید انرژی استفاده می شود سیستم های خنک کننده در آب دریا نیز یکی دیگر از مواردی است که کاربردهای لوله های کلد شده فولادی را شامل می شود.
- صنایع دریایی و فرا ساحلی :
برای استفاده از لوله های کِلَد شده فولادی در صنایع دریایی و فرا ساحلی همین کافیست که بدانیم آب شور دریا خوردگی بسیار زیادی را در بافت فولاد ها ایجاد می کند آنجایی که لوله های فولادی کلد شده وارد عمل می شوند و با توجه به مقاومت بالای مکانیکی خود می توانند مواد شیمیایی و یا آب های شور دریا را از داخل خود عبور دهند بدون اینکه آسیبی به بافت لوله وارد شود.
پس صنایع دریایی و فراساحلی یکی دیگر از مصرف کنندگان بزرگ لوله های کِلَد شده فولادی می باشد.
- کارخانه های تولید مواد شیمیایی :
کلیه مواد خورنده و موادی که در شرایط کاری خورندگی بالایی ایجاد می کنند مثل اسیدها و یا باز ها لوله های کِلَد شده فولادی در چنین صنایعی به کار گرفته می شوند از ویژگی های لوله های کِلَد شده فولادی مقاومت بالای این لوله ها در خصوص عبور اسیدها و بازها در کارخانجات تولید مواد شیمیایی و دیگر سازه ها می باشد که این لوله ها را برای استفاده در موارد مذکور فوق العاده ساخته است.
- صنایع غذایی و دارویی :
صنایع غذایی و به دارویی و بهداشتی یکی دیگر از صنایعی است که لوله های کِلَد شده فولادی در آنها بسیار پرکاربرد می باشد جایی که باید هم مقاومت به خوردگی بالا باشد و هم کیفیت بهداشتی حفظ شود و هم خواص مکانیکی بالایی نیاز است لوله های کِلَد شده فولادی می توانند در آن محل به کار گرفته شده و سازه های مذکور معمولا سازه هایی است که در صنایع غذایی و دارویی به کار گرفته می شوند.
- شکل ساختاری لوله های کِلَد شده ی فولادی :
لوله های کِلَد شده فولادی از دو بخش لایه درونی که معمولا از آلیاژهای استنلس استیل و یا سوپر آلیاژ و لایه بیرونی که از آلیاژ های گرید های کربن استنلس استیل تولید می شوند ساخته می شوند این لوله ها که برای استحکام بالا و کاهش هزینه ها در شرایط خاص صنعتی به کار گرفته می شوند از فولاد هایی می باشند که با توجه به شکل ساختار خود برای مصرف کنندگان بسیار به صرفه بوده چرا که اگر قرار باشد کل لوله با آلیاژ لایه درونی در لوله های کلد شده ساخته شود قیمت سازه ی نهایی چندین برابر ( حداقل 5 برابر ) گران تر از لوله های کِلَد شده با شرایط چند لایه می باشد.
- آلیاژهای رایج برای فلزات پایه :
آلیاژ های رایج برای فلز های پایه که بخش بیرونی لوله های کِلَد شده فولادی را تشکیل می دهند عبارتند از :
- ASTM A106 فولاد کربنی و یا ASTM API 5L GRB
- آلیاژ رایج برای خطوط انتقال نفت و گاز ( آلیاژ لایه بیرونی ) API 5L X42 – X70
- آلیاژ مصرف شده برای کاربردهای فشار بالا SA A516 GR70
آلیاژ های رایج لایه بیرونی لوله همان طور که در بالا به آن ها اشاره شد این چند آلیاژی است که به آن ها اشاره کردیم اما آلیاژهای داخلی لوله های کِلَد شده که خانواده است استنلس استیل ها و یا سوپر آلیاژ ها می باشد به شرح زیر می باشد:
- آلیاژ استنلس استیل 304 استنلس استیل 304L
- آلیاژ استنلس استیل 316 استنلس استیل 316L
- آلیاژ استنلس استیل 317L که مقاومت بیشتری در برابر اسیدها دارند و مقاومت ایده آلی در دماهای بالا دارند
- آلیاژهای سوپر آلیاژ گرید اینکونل
- آلیاژهای سوپر آلیاژ گرید مونل
- آلیاژهای سوپر آلیاژ گرید اینکولوی هست لوی
برای آلیاژ های گرید های سوپر آلیاژ می توان به موارد زیر اشاره نمود :
- اینکونل ( Inconel 625/825 )
- مونل (Monel 400)
- هست لوی ( Hastelloy C-22/C-276 )
و دیگر آلیاژها نیز :
- تیتانیوم ( 2 یا GRADE1 ) برای مقاومت بسیار بالا به خوردگی
- Zirconium در محیط های فوق العاده خورنده مثل اسید هیدروفلوئوریک بکار گرفته می شوند.
لوله های کِلَد شده فولادی معمولا در بازارهای استوک به صورت بسیار محدود پیدا می شوند و خریدارانی که می خواهند از این لوله ها در سازه های خود به کار ببرند با محدودیت سایز و آلیاژ های لوله های کِلَد شده فولادی روبرو هستند.
لوله های کِلَد شده ی فولادی در دایره آلیاژهایی قرار می گیرد که با توجه به آلیاژ های بیرونی و داخلی و چند لایه بودن لوله تشکیل شده از چندین آلیاژ می باشد که می بایست توسط صنعتگران و خریداران مورد توجه واقع شوند.
لوله های کِلَد شده فولادی در بازار ایران به صورت بسیار محدود در تناژ بسیار محدود موجود می باشد و در صورتی که شما نیاز به خرید لوله های کِلَد شده فولادی در ضخامت های مختلف با آلیاژ های لایه بیرونی کربن استیل و آلیاژ های لایه داخلی استنلس استیل دارید می توانید از لوله های مورد نظر برای استفاده در سازه های خود بهره مند شوید.
همین حالا برای خرید انواع لوله های کِلَد شده فولادی می توانید با بازرگانی و فروش شرکت مهزیار فولاد تماس حاصل نموده تا اطلاعات و قیمت لوله های تامین شده برای شما ارسال شود.
یکی دیگر از فعالیت های تیم فروش شرکت مهزیار فولاد به جز شناسایی خریداران لوله های کِلَد شده شناسایی فروشندگان این دسته از لوله ها که از لوله های کِلَد شده فولادی در انبارهای استوک خود موجود دارند می باشد.
برای خرید برای فروش لوله های کِلَد شده فولادی خود که بعضا در انبارهای استوک شما به صورت ناکارآمد باقی مانده اند می توانید لوله های کِلَد شده فولادی خود را برای بخش بازرگانی و فروش شکر مهزیار فولاد ارسال نموده تا همکاران ما در شرکت مهزیار فولاد اقدامات لازم در خصوص خرید و تامین لوله های مورد نظر شما را برای دیگر خریداران صورت دهند.
همین حالا جهت خرید فروش و یا اطلاع از قیمت روزانه لوله های کِلَد شده فولادی با واحد بازرگانی و فروش شرکت تماس حاصل نمایید.
دیدگاهتان را بنویسید