واحد لوله کامپوزیت دو فلز

معرفی

لوله کامپوزیت دو فلزی از دو ماده فلزی مختلف تشکیل شده است، بین لایه‌های لوله از طریق تکنیک‌های مختلف تغییر شکل و اتصال ، یک پیوند محکم ایجاد می‌شود، بنابراین، نوع جدیدی از لوله های کامپوزیت فلزی با ترکیب این دو ماده در یکی ساخته شده است. اصل طراحی کلی این است که ماده پایه با تنش مجاز طراحی خط لوله مطابقت دارد و روکش در برابر خوردگی یا سایش و غیره مقاومت می کند. لوله کامپوزیت دو فلزی تمام مزایای لایه پایه و لایه روکش دار را دارد، در نسبت به لوله آلیاژی کلی، هزینه را می توان کاهش داد، علاوه بر این، لوله‌های کامپوزیت می‌توانند ایمنی و قابلیت اطمینان را در محیط‌های کلرید و/یا اسیدی که مستعد ترک خوردگی تنشی لوله‌های آلیاژی یکپارچه هستند، تقویت کند. با پیشرفت تکنولوژی صنعتی، پیچیدگی محیط زیست و تشدید رقابت جهانی ، بسیاری از صنایع نیازهای بالاتر و بالاتری برای عملکرد جامع لوله های فلزی دارند، بنابراین، لوله کامپوزیت دو فلزی و تکنولوژی تولید آن به سرعت توسعه یافته شده است.

لوله کامپوزیت دو فلزی می تواند مزایای مکمل مواد را به حداکثر برساند، صرفه جویی در عناصر آلیاژی، کاهش هزینه های مهندسی، بر اساس اطمینان از عملکرد لوله پایه اصلی ، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش خط لوله، افزایش طول عمر خط لوله، این محصول جایگزینی لوله های فولادی ضد زنگ خالص، لوله های مسی یا سایر لوله های آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی است. پس از سالها تحقیق و تبلیغ  ، لوله های کامپوزیت به طور گسترده ای در زمینه های بسیار خورنده مانند نفت، شرکت های پتروشیمی، صنایع هسته ای، پزشکی و فرآوری مواد غذایی شناخته شده اند، همچنین می توان از طریق فلزات مقاوم در برابر سایش در لایه داخلی ، تا نیازهای محیط های کاری با سایش بالا مانند زغال سنگ پودر شده نیروگاه، پودر معدن و حمل و نقل دوغاب باطله را برآورده کند.

با تاکید مردم بر سلامت، بهداشت آب آشامیدنی روز به روز اهمیت بیشتری می دهند، آب آشامیدنی واجد شرایط  از طریق یک خط لوله طولانی از کارخانه آب به هزاران خانوار منتقل شود. خط لوله عالی عامل اصلی برای اطمینان از بهداشت آب آشامیدنی است. در حال حاضر، اکثر خطوط لوله آب از درمان ضد خوردگی دیواره داخلی خطوط لوله فلزی معمولی استفاده می کنند ، بیشتر  پوشش اسپری و اپوکسی است، اگرچه مواد نگهدارنده اسمی درجه مواد غذایی است ، ولی خیلی وقته، تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی اجتناب ناپذیر است، بخاطر این،  منجر به کاهش کیفیت آب آشامیدنی می شود. و به دلیل قدیمی بودن مواد ضد خوردگی، عمر واقعی خط لوله نمی تواند به عمر طراحی برسد. بلکه مواد فولادی ضد زنگ از ثبات خوبی برخوردار است و در آب تجزیه نمی شود، به طوری که واقعاً از بهداشت طولانی مدت آب آشامیدنی اطمینان حاصل شود، و همچنین می تواند طول عمر خط لوله را تضمین کند. اما لوله های فولادی ضد زنگ خالص گران تر هست، یک بار سرمایه گذاری نسبتاً بزرگ ، بنابراین استفاده از خطوط لوله آب آشامیدنی را محدود می کند. بلکه لوله کامپوزیت دو فلزی مشکل کاربردی و اقتصادی بودن را حل می کند، بنابراین در آینده در خطوط لوله آب آشامیدنی به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهد گرفت و پتانسیل بازار بسیار زیاد است.

روش تولید

 روش تولید

در حال حاضر دو فرآیند اصلی تولید لوله های کامپوزیت وجود دارد:

. کامپوزیت آستر

با قرار دادن لوله های فولادی ضد زنگ جدار نازک در لوله های کربن استیل، سپس این دو ماده را به دو طریق به یکدیگر پیوند می دهند ، یکی کامپوزیت متالورژیکی است، فشار بالای انفجار زیر آب به صورت متالورژیکی این دو ماده را به هم پیوند می دهد، استحکام باند بالا برای کامپوزیت متالورژیکی است، این دو ماده ازهم پوسته نمی شود: دیگری کامپوزیت مکانیکی است، از طریق فشار آب، فشار چرخش، کشش و روش های دیگر، این دو ماده را به هم بچسبند، اما چسبندگی بسیار کمتر از کامپوزیت متالورژیکی است.

مزایای کامپوزیت متالورژیکی بسیار زیاد است، اما به دلیل فرآیند پیچیده، سرمایه گذاری عظیم، اجرای آن برای شرکت های معمولی دشوار است. 

سرمایه گذاری کامپوزیت مکانیکی نسبتاً کم است، اما استحکام کامپوزیت کم و موارد استفاده محدود است. 

روش تولید کامپوزیت آستر به صورت تک تولیدی می باشد، بنابراین تولید کمتر و قیمت گران تر است.

جریان فرآیند کامپوزیت آستر: 

A. لوله پایه: خرید - سندبلاست دیواره داخلی - تشخیص اولتراسونیک آفلاین - انتظار.

B. لوله آستر: تولید واحد - تشخیص  اشعه ایکس آفلاین - تشخیص  اولتراسونیک آفلاین - انتظار.

C. کامپوزیت: دستگاه پوشش- فشار آب (فشار چرخش) کامپوزیت- پخ تخت  بالا مسطح - جوش انتهای لوله- برچسب اسپری- مجموعه محصول نهایی. 

اگر از کامپوزیت فشار چرخش استفاده باشد، آزمایش هیدرواستاتیک نیز لازم است، بلکه استفاده از کامپوزیت هیدرولیک، می توان  در یک دستگاه دو گونه استفاده کند،  آزمایش هیدرواستاتیک دیگر مورد نیاز نیست. 

2. کامپوزیت داخلی

از طریق خرید کلاف های فولادی که به صورت کامپوزیت متالورژیک در کارخانه های فولاد پوشیده شده اند، استفاده از واحد تولید مستمر اختصاصی، جوشکاری با تکنیک های جوشکاری تخصصی، ادامه تولید مستمر لوله های کامپوزیت. 

مزیت این روش تولید این است که کامپوزیت متالورژیکی که پردازش آن دشوار است در یک کارخانه بزرگ فولاد تکمیل می شود، کارخانه لوله به طور مستقیم ورق فولادی کامپوزیت و رول فولادی را برای تولید خریداری می کند، روش تولید لوله فولادی از شر روش دستی خلاص می شود، برای تولید صنعتی مناسب است و تولیدی زیادی دارد. عیب آن این است که قیمت ورق های فولادی کامپوزیت و رول های فولادی گران تر از دو لایه لوله های فولادی باهم است. دستگاه واحد کامپوزیت روکش داخلی به یک واحد کامپوزیت مارپیچی و یک واحد کامپوزیت درز مستقیم تقسیم می شود، واحد کامپوزیت درز مستقیم برای لوله هایی با قطر لوله 630 یا کمتر مناسب است، واحد کامپوزیت مارپیچی برای لوله هایی با قطر لوله 219 یا بیشتر مناسب است.

جریان فرآیند واحد لوله کامپوزیت درز مستقیم: رول کردن- باز کردن رول- باز کردن رول و تسطیح- لبه های فرز- تشکیل درز مستقیم- جوشکاری- اندازه گیری کالیبراسیون- برش به اندازه گیری- تشخیص اشعه ایکس- تست هیدرواستاتیک- تست آفلاین اولتراسونیک- پخ تخت بالا مسطح- وزن کشی ، اندازه گیری و اسپری طول - مجموعه محصول نهایی.

جریان فرآیند واحد لوله کامپوزیت مارپیچی: رول کردن- باز کردن رول- باز کردن رول و تسطیح- لبه های فرز- تحویل- راهنما- شکل گیری مارپیچ- جوشکاری- جوشکاری خارجی- جوش داخلی- اندازه گیری کالیبراسیون- پخ تخت بالا مسطح- تست هیدرواستاتیک و گسترش - تشخیص اشعه ایکس- تست آفلاین اولتراسونیک- وزن کشی ، اندازه گیری و اسپری طول - مجموعه محصول نهایی.