یکی از مهمترین سوالاتی که برای مهندسان و پیمانکاران هنگام خرید لوله های صنعتی مطرح می شود در مورد این است که کدام یک از لوله های اسپیرال یا درز جوش (ERW) برای پروژه خط انتقال مناسب است؟ و تفاوت لوله اسپیرال با لوله ERW در چیست؟
من محمد زمانی در این مقاله قرار است پاسخ این سؤال را به شما بدهم ، عواملی مانند قطر لوله، فشار کاری، نوع سیال، استاندارد پروژه و هزینه مهمترین فاکتور های تصمیم گیری هستند.
اگرچه هر دو نوع لوله از ورق فولادی تولید میشوند، اما روش ساخت، نوع جوش، محدوده ابعادی و کاربردهای آنها تفاوتهای قابلتوجهی دارد. شناخت این تفاوتها به انتخاب صحیح لوله در پروژههای انتقال آب، نفت، گاز، سازههای فولادی و صنایع مختلف کمک میکند.
لوله ERW چیست؟
لوله درز جوش یا همان ERW که کوتاه شده عبارت Electric Resistance Welded به معنی لوله جوشکاریشده با مقاومت الکتریکی است. در این مدل از لوله های صنعتی ورق فولادی با عبور از غلتک ها به شکل استوانه ای تبدیل می شود و سپس لبه های این ورق فولادی با استفاده از جریان الکتریکی و فشار مکانیکی به یکدیگر جوش داده می شود.
این فرایند یک خط جوش مستقیم (Longitudinal Weld) در طول لوله ایجاد می کند و به دلیل سرعت بالای تولید این مدل از لوله های صنعتی در ابعادی با قطر کوچک و متوسط تولید می شود. این مدل از لوله های ERW به عنوان پر مصرف ترین سری لوله های صنعتی در بازار ایران به شمار می آید.
فرایند تولید لوله های ERW
فرآیند تولید لوله ERW معمولاً شامل مراحل زیر است:
- انتخاب و آمادهسازی کلاف فولادی (Hot Rolled Steel Coil)
- برش و تنظیم عرض ورق
- شکلدهی تدریجی ورق به فرم استوانهای با غلتکهای فرمینگ
- جوشکاری لبهها با جریان فرکانس بالا (High Frequency Electric Resistance Welding)
- حذف پلیسه داخلی و خارجی خط جوش
- کالیبراسیون ابعاد و گردی لوله
- انجام آزمونهای کنترل کیفیت مانند تست التراسونیک (UT)، تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic Test) و بازرسی ابعادی
- برش، پخزنی (Beveling) و آمادهسازی برای ارسال
لوله اسپیرال چیست ؟
لوله اسپیرال (Spiral Pipe) یکی از رایجترین انواع لولههای فولادی درزدار است که با استفاده از یک فرایند تولید بهصورت جوشکاری مارپیچی زیرپودری (SSAW) از ورقهای فولادی تولید میشود.
در این روش، کلاف فولادی پس از آمادهسازی لبهها، با زاویه مشخص به شکل مارپیچ فرمدهی شده و درز اتصال آن بهصورت همزمان از داخل و خارج توسط فرایند Submerged Arc Welding جوشکاری میشود به همین دلیل در بازار لولههای صنعتی به لوله جوش مارپیچ هم معروف است.
مهمترین تفاوت لوله اسپیرال با لوله ERW در نوع جوش
تفاوت اصلی این دو لوله در جهت و نحوه ایجاد خط جوش است.
در لوله اسپیرال (SSAW)، ورق فولادی به صورت مارپیچی (Helical Forming) شکل داده میشود و خط جوش نیز به شکل مارپیچ در اطراف لوله امتداد پیدا میکند. این ساختار باعث میشود با استفاده از ورقهایی با عرض ثابت، لولههایی با قطر بسیار بزرگ تولید کرد.
در مقابل، لوله ERW دارای خط جوش مستقیم (Longitudinal Weld) است که در امتداد محور طولی لوله قرار میگیرد. به همین دلیل، قطر قابل تولید در این روش به عرض ورق اولیه محدود بوده و معمولاً برای قطرهای کوچک و متوسط اقتصادیتر است.
ضخامت و قطر قابل تولید لوله اسپیرال و ERW
از نظر محدوده تولید، هر دو فناوری دارای کاربردهای متفاوتی هستند و این یکی دیگر از تفاوت لوله اسپیرال با لوله ERW است
لولههای ERW معمولاً در قطرهای کوچک تا متوسط تولید میشوند و در بسیاری از خطوط پایپینگ صنعتی، سازهها، انتقال سیالات و صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرند.
در مقابل، لوله اسپیرال برای تولید قطرهای بزرگ طراحی شده است و در پروژههای انتقال آب، خطوط اصلی نفت و گاز، اسکلهها، شمعکوبی (Piling) و زیرساختهای عمرانی انتخاب متداولتری محسوب میشود.
به طور کلی، هرچه قطر موردنیاز پروژه افزایش پیدا کند، مزیت اقتصادی و فنی لوله اسپیرال نیز بیشتر خواهد شد.
فشار کاری لوله ERW و اسپیرال
هر دو نوع لوله اسپیرال و ERW در صورت تولید مطابق استانداردهایی مانند API 5L و انجام آزمونهای کنترل کیفیت، قابلیت استفاده در خطوط انتقال تحت فشار را دارند؛ اما انتخاب آنها باید بر اساس شرایط طراحی پروژه انجام شود.
- ERW Pipe معمولاً در خطوط انتقال با قطرهای کوچک و متوسط و فشارهای عملیاتی متداول عملکرد بسیار مناسبی دارد.
- Spiral Pipe نیز بهویژه در خطوط انتقال آب، نفت و گاز با قطرهای بزرگ کاربرد گستردهای دارد و در صورت طراحی صحیح و انجام آزمونهای جوش، میتواند فشارهای کاری موردنیاز پروژه را تحمل کند.
بنابراین، نمیتوان صرفاً بر اساس نوع جوش درباره برتری یکی نسبت به دیگری قضاوت کرد؛ بلکه کلاس فشار، ضخامت دیواره، گرید فولاد و الزامات استاندارد پروژه تعیینکننده هستند و تفاوت لوله اسپیرال با لوله ERW از همینجا شروع می شود
جدول مقایسه لوله اسپیرال و ERW
| ویژگی | لوله اسپیرال (Spiral Pipe / SSAW) | لوله ERW (Electric Resistance Welded) |
| نوع جوش | مارپیچی (Helical Weld) | طولی (Longitudinal Weld) |
| روش تولید | فرمدهی مارپیچی ورق فولادی | فرمدهی مستقیم ورق و جوش مقاومت الکتریکی |
| نوع فرآیند جوشکاری | معمولاً Submerged Arc Welding (SAW) | High Frequency Electric Resistance Welding (HF-ERW) |
| قطر قابل تولید | بسیار بزرگ | محدود به قطرهای کوچک و متوسط |
| ضخامت قابل تولید | زیاد | متوسط |
| هزینه تولید | اقتصادی در قطرهای بزرگ | اقتصادی در قطرهای کوچک و متوسط |
| فشار کاری | مناسب برای خطوط انتقال با قطرهای بزرگ (بسته به طراحی و استاندارد) | مناسب برای خطوط انتقال با قطرهای کوچک و متوسط (بسته به طراحی و استاندارد) |
| کاربرد شاخص | انتقال آب، نفت، گاز، شمعکوبی، زیرساخت | پایپینگ صنعتی، سازه، خطوط انتقال، ساختمان |
| انتقال آب | ★★★★★ | ★★★☆☆ |
| خطوط نفت و گاز | ★★★★★ | ★★★★☆ |
| ستون فولادی و سازه | ★★★★☆ | ★★★★★ |
در بررسی تفاوت لوله اسپیرال با لوله ERW باید به این نکته مهم توجه کرد لوله ERW و لوله اسپیرال رقیب یکدیگر نیستند، بلکه هر کدام برای نیازهای متفاوتی طراحی شدهاند.
اگر پروژه شما به قطرهای بزرگ، خطوط انتقال آب، نفت یا گاز و کاهش هزینه در ابعاد بالا نیاز دارد، لوله اسپیرال معمولاً انتخاب مناسبتری است. در مقابل، برای قطرهای کوچک و متوسط، دقت ابعادی بالا، خطوط پایپینگ صنعتی و سازههای فولادی، لوله ERW به دلیل فرآیند تولید سریع و اقتصادی، گزینهای کارآمد محسوب میشود.
کارشناس فنی ولوسند
تجربه پروژههای صنعتی ما نشان میدهد که انتخاب صحیح لوله نباید صرفاً بر اساس قیمت انجام شود. بررسی همزمان عواملی مانند استاندارد ساخت، کلاس فشار، قطر، ضخامت، کیفیت جوش و شرایط بهرهبرداری، نقش تعیینکنندهای در عملکرد و طول عمر شبکه انتقال خواهد داشت. این رویکرد علاوه بر کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری، ریسکهای بهرهبرداری را نیز به حداقل میرساند.