لوله اسپیرال و کابرد آن

روش اسپیرال یکی از روش های معروف و مهم در زمینه تولید لوله های فولادی می باشد که با استفاده از این روش لوله فولادی شبیه مارپیچ با استفاده از ورقهای با ضخامت های متفاوت تولید می شوند که معمولاً اندازه لوله های اسپیرال 5 تا 120 اینچ می باشد و در بازار به صورت رول عرضه می شوند و در صنایع گاز و نفت از آنها استفاده های زیادی می شود، زیرا از اصلی ترین ویژگی ها و خصوصیات لوله های اسپیرال می‌توان به یکنواختی ابعاد و انعطاف پذیر بودن ، فرآیند سخت و مسائل اقتصادی و خواص مکانیکی مناسب آنها اشاره کرد.

تاریخچه استفاده از لوله های فولادی اسپیرال یا درز جوش مارپیچی به سال 1960 میلادی بر می‌گردد که در ادامه با تعریف آن و مزایای مختلف و همچنین انواع مختلف لوله های اسپیرال و روش ساخت آنها آشنا خواهید شد.

لوله اسپیرال چیست؟

لوله اسپیرال که آن را با نام لوله های درز جوش مارپیچی هم می شناسند استفاده زیادی در زمینه انتقال گاز و نفت بر عهده دارد و کیفیت قابل توجهی نسبت به لوله های درز جوش مستقیم دارند و در استانداردهای مختلفی در نقاط مختلف جهان تولید می شوند که از جمله مزایای لوله های اسپیرال می توان به موارد زیر اشاره کرد:

افت فشار پایین
نشت هوای کمتر
راندمان انرژی بیشتر
نصب آسان
استفاده کمتر از فلنج ها
هزینه نصب کمتر
زمان تحویل کوتاه تر
نیاز به فضای کمتر (در مقایسه با یک لوله مستطیلی با افت فشار پایین)
تصفیه راحت تر
در جنس های متفاوتی برای کاربردهای گسترده ای در دسترس است.
مشکلات سر و صدای کمتر
اندازه گیری آسان تر جریان هوا

روش ساخت لوله اسپیرال

برای ساختن لوله های اسپیرال روش های مختلفی وجود دارد که عمده ترین آنها در پنج دسته قرار می‌گیرند تا با استفاده از این روش ها لوله های آهنی با قطر بالا تولید شوند:

روش O & U که طی آن ابتدا صفحه به صورت U و سپس به صورت O در می آید.
خمش غلتکی یا نورد هرمی: که در آن صفحه بین چند غلتک انحنای لازم را به دست آورده سپس درز نهایی جوش می خورد.
روش C 2 که در آن دو نیمه لوله که قبلا به صورت C تهیه شده اند بر روی هم جوش داده می شوند.
روش C & O مشابه روش U & O است با این تفاوت که در مرحله اول خمش بیشتری به صفحه اعمال می شود.
شکل دهی مارپیچی لوله های اسپیرال که ورق در اطراف یک پیچ قرار گرفته به صورت لوله فرم داده می شود و درز بین لبه های ورق توسط جوش پر می شود. در ساخت لوله های درز جوش مستقیم ورق فلزی در جهت خروج لوله به ماشین وارد می شود ولی در زمان ساخت لوله های اسپیرال محورهای نوار و لوله با هم زاویه ای می سازند که به آن زاویه ورودی یا شکل دهی می گویند.

استانداردهای بین المللی تولید لوله فولادی اسپیرال

برای ساخت بیشتر قطعات فولادی از جمله لوله های اسپیرال استانداردهای مشخصی وجود دارد که تعیین کننده مشخصات و ویژگی های لوله ها هستند و برای ساختن خطوط لوله هم دستورالعمل انستیتوی آمریکای API وجود دارد که در ادامه انواع استانداردهای تولید لوله اسپیرال را مشاهده خواهید کرد:

API Spec 5L : این دستورالعمل اغلب لوله های درزجوش مستقیم و بدون درز که از فولادهای نوع A و B تولید می شوند را تحت پوشش قرار می دهد.
api Spec 51X : این دستورالعمل برای لوله های درزجوش مستقیم و بدون درز از جنس فولادهای X42 تا X70 مورد استفاده قرار می گیرد.
API Spec 5LU : این دستورالعمل برای لوله های بدون درز و درزدار از جنس فولادهای U80 و U100 استفاده می شود.
API Spec 5LS : این دستورالعمل در مورد لوله های اسپیرال (درز جوش مارپیچی) از جنس فولادهای A، B ، X42 و X70 به کار برده می شود.

استانداردهای کشور آلمان

DIN 17172 & 2470 برای خط لوله انتقال نفت و گاز
DIN 1626 & 1628 برای لوله های حرارتی
DIN 1626 & 2460 برای خطوط لوله انتقال آب
DIN 17120 برای لوله های ساختمانی
DIN 30670 برای پوشش پلی اتیلن
API RP 5L2 برای آستر رزینی اپوکسی

و البته لوله های درز جوش مستقیم و لوله های درزجوش اسپیرال دو روش عمده در تولید لوله های درزدار محسوب می شوند.

کاربرد لوله اسپیرال

علاوه بر انتقال نفت و گاز در قسمت‌های مختلفی از لوله های اسپیرال استفاده می شود. به طور مثال در سیستم های شتاب بالا و تهویه هوای فشار بالا از این لوله ها استفاده های زیادی می شود و علاوه بر آن کاربردهای دیگری هم دارد که شامل موارد زیر می باشد:

سیستم های HVAC (سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) تجاری و صنعتی
استخراج دود و دیگر سموم محیطی
سیستم های جمع آوری گرد و غبار
مدیریت مواد
محیط های اتاق تمیز (کلین روم)

لوله اسپیرال پزشکی

لوله تراشه اسپیرال کافدار و مستقیم به صورت استریل در بسته بندی های مختلف عرضه می شوند که این لوله ها داخل یک کانتر قرار می‌گیرند که درون نای وارد می‌شوند و هدف آنها ایجاد یک راه تنفسی و هوایی مناسب برای بیمار می باشد تا تبادلات گازی به خوبی انجام شود.

در واقع از این لوله ها برای گرفتن اکسیژن با غلظت بالاتر از اکسیژنی که در هوا وجود دارد استفاده می‌شود و همچنین کمک به به تحویل گاز های مختلفی مثل نیتریک اکسید، نیتروژن، هلیوم، زنون یا گازهای بیهوشی مثل ایزوفلوران و غیره می‌شود.

با استفاده از این لوله های تراشه اسپیرال داروهایی مثل آتروپین، سالبوتامول و اپی نفرین هم منتقل می‌شود و اصلی ترین ویژگی های لوله تراشه فنردار کافدار داشتن دریچه چشمی، درجه‌بندی به سانتیمتر، انعطاف پذیر بودن و ضوابط استاندارد می باشد.