لوله api چیست و چه کاربردهایی دارد؟

لوله api چیست و چه کاربردهایی دارد؟

یکی از لوله‌های خطوط انتقال نفت و گاز لوله‌های api هستند. البته در صنعت پتروشیمی و پروژه های ساختمان سازی نیز از این نوع لوله ها استفاده می شود. امروزه استفاده از این لوله ها افزایش پیدا کرده است و دلیل آن به قابلیت تحمل فشارهای بالاتر و افزایش بازدهی انتقال برمی گردد. به عبارتی از طریق لوله های api حجم بیشتری از نفت و گاز در زمانی کمتر انتقال پیدا می‌کند. امروزه در طراحی و متریال لوله‌های انتقال خطوط گاز و نفت تغییرات بسیاری صورت گرفته است به این صورت که سعی نموده اند تا با افزایش فشار لوله‌ها سرعت انتقال نفت و گاز و محصولات نفتی را بالا ببرند تا در سریع‌ترین زمان ممکن این انتقال صورت بگیرد.

لوله هایی با ضخامت مناسب

فشار داخل لوله‌های انتقال نفت از ۱۰ الی ۱۵ مگا پاسکال معادل حدود ۱۰۰ الی ۱۵۰ بار فشار است. قطعاً چنین فشار بالایی نیازمند لوله‌هایی با ضخامت مناسب و همچنین تحمل فشار بالا است؛ بنابراین لوله‌های api به بازار عرضه شدند تا بتوانند چنین نیازهایی را برطرف نمایند.

فولاد api چیست؟

فولاد api همان فولاد کربن منگنز است که عناصر میکروآلیاژی به آن اضافه و باعث مستحکم شدن آن شده است. از جمله ویژگی‌های فولاد api می‌توانیم به مقاومت بالا، ازدیاد طول نسبتاً بالا، مقاومت مطلوب و چقرمگی بالا اشاره کنیم. چقرمگی به توانایی فولاد در جذب انرژی و تغییر خمیری قبل از شکست گفته می‌شود. به عبارتی، مقاومت فولاد در برابر شکست هنگام قرارگیری در معرض تنش را چقرمگی گویند. واحد چقرمگی ژول بر مترمکعب است.

مشخصات فنی و استاندارد لوله api

لوله api در دو نوع مانیسمان بدون درز و لوله‌های درزدار تولید و عرضه شده اند. استفاده از نوع بدون درز آن بسیار محدود است به طوری که بیشتر مصرف کننده‌ها متقاضی استفاده از لوله‌های درزدار هستند.

انواع لوله api

لوله‌های api با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی به دو گروه کلی PSI1 و PSI2 دسته بندی می‌شوند. همچنین استاندارد لوله api5 منطبق بر استاندارد ASME B36.10 و دارای مشخصاتی به شرح زیر است:

• لوله api گرید B در گریدهای X70_X65_X60_X56-X52_X42- B تولید می شود.
• همچنین لوله api گرید b در رده های SCH160 _SCH XS_ SCH 80_SCH STD_ SCH 40_SCH 20_SCH 10 تولید می شود.

تفاوت دو نوع لوله PSI1 و PSI2

تفاوت این دو نوع لوله در آنالیز مواد و خواص مکانیکی چقرمگی تنش می‌باشد. به طور مثال این دو لوله از نظر خصوصیات مکانیکی و شیمیایی، نحوه تعمیر، نحوه ساخت، گواهینامه و حتی جوشکاری با هم متفاوت هستند. همچنین برای تولید لوله PSL1 می‌توان از تمام روش‌های جوشکاری استفاده کرد در حالی که برای تولید لوله‌های درزدار PSI2 صرفاً می‌توان از جوشکاری پیوسته و جوشکاری با لیزر استفاده کرد.

برای لوله‌های PSI1 گواهینامه ضرورتی ندارد در حالی که برای لوله‌های PSI2 وجود گواهینامه الزامی می‌باشد. لوله‌های PSI2 دارای کیفیت بالاتری نسبت به سایر لوله‌ها می‌باشند. از دیگر تفاوت های لوله PSI1 و PSI2 می توان به ترکیبات آنها اشاره کرد به این صورت که تفاوت ترکیبات آن ها در میزان عنصر کربن، فسفر و سولفور می‌باشد. همچنین لوله های PSI1 در انواع مختلف آستری، ساده و مارپیچ به بازار عرضه شده‌اند در حالی که لوله ‌های PSI2 صرفاً در نوع ساده موجود می‌باشند. لوله PSI1 و PSI2 از نظر سایز و قطر نیز با هم تفاوت دارند.

لوله مانیسمان و درزدار چیست؟

همانطور که در مطالب بالا اشاره کردیم لوله api در دو نوع مانیسمان و درزدار تولید می‌گردد. لوله مانیسمان یک لوله بدون درز است. در کشور ایران لوله api درزدار به عنوان لوله api شناخته شده است.

لوله درزدار api چیست؟

لوله درزدار api از ورق api و به وسیله درزجوش تولید می گردد به طوری که در سراسر لوله یک درزجوش مشاهده خواهید کرد.

تولید لوله درزدار api

این لوله از یک ورق آلیاژی که به کربن منگنز و با ترکیبات میکروالیاژی موسوم است، تولید می شود. البته لوله درزدار api طی چندین عملیات به شکل استوانه تبدیل می گردد در محل اتصال دو ورق در استوانه یک گپ وجود دارد که فاصله کمتر از نیم میلی متر می باشد. این فاصله برای نفوذ جوش تعبیه شده است. در تولید این لوله ورق های مربوطه به صورت نواری برش خورده و سپس با عبور چندین غلطک به یک استوانه تبدیل می گردد. این لوله بعد از طی این مراحل از مرحله سنگ زنی و سمباده زنی عبور کرده و پس از برش ۶ متری مارک و بسته بندی می شود.

روش تولید لوله api

لوله api به صورت استوانه تولید می‌گردد و تولید آن نیز به دو روش سرد و گرم می باشد.

تولید لوله api به روش سرد

 در روش سرد به این صورت است که یک مندریل وارد یک قطعه استوانه ای می شود. این فرآیند با فشار جک صورت می گیرد و سپس قطعه همراه مندریل از غلتک ها دوار عبور می کند. تکرار این فرایند باعث نازک شدن جدار لوله می گردد و در ادامه لوله با عبور از بوش، به طول ۶ متر برش می خورد.

تولید لوله api به روش گرم

یکی دیگر از روش های تولید لوله مانیسمان api روش گرم است به این صورت که قطعه استوانه شکل گداخته شده و پس از رسیدن به دمای حدود ۱۳۰۰ درجه در داخل یک نگهدارنده قرار می گیرد و سپس یک سنبه همچون گلوله ای دوار به داخل آن شلیک می گردد. عملیات شلیک با ورود ناگهانی یک سنبه توسط یک جک هیدرولیک اتفاق می افتد.

جمع بندی

از لوله api در صنعت نفت و گاز و برای انتقال نفت و گاز استفاده می شود همچنین در فواصل بین شهرها برای انتقال محصولات نفتی و در پالایشگاه ها و صنعت کشتی سازی از فولاد و لوله api استفاده می شود. لوله api در ساختمان سازی و لوله کشی گاز توکار نیز کاربرد دارد. همچنین در پروژه های ساختمان سازی اغلب از لوله درزدار api استفاده می شود. لوله api از ورق خاص تولید می گردد. همچنین آنالیز فیزیکی و شیمیایی آن در مقایسه با سایر لوله ها کاملاً متفاوت می باشد. در ترکیبات لوله api از سیلیس و فسفر استفاده می شود و روش تولید، جوشکاری و تست های آن تحت استاندارد نفت امریکا American Petroleum Instit می باشد.