نیازمندیها

 

 

کاربرد لوله جدار چاه

نیاکان ما نیز می دانسته اند که می بایست از دیواره چاه ها محافظت کرد. در گذشته از لوله های سفالی برای اینکار استفاده می شده اما بعدها با پیشرفت تکنولوژی استفاه از لوله های بتنی، فلزی و پلاستیکی رایج شد.لوله جداره چاه در واقع نقش حفاظت از دیواره چاه را عهده دارد تا مانع از ریزش بدنه سست چاه یا شن و ماسه به درون چاه شود. همچنین به کمک لوله جداره چاه می توان از سیم های الکتریکی، کابل ها و لوله های آبرسانی که به پمپ چاه متصل است نگهداری کرد و از آسیب رسیدن به آنها جلوگیری نمود.با قرار دادن لوله جداره درون چاه، فضایی بین خارج این لوله و دیواره چاه ایجاد می شود که می توان این فضا را با دوغاب های غیرقابل نفوذ پر کرد و از نفوذ باکتری ها، آفت کش ها و سموم شیمیایی و کودها به درون آب چاه جلوگیری به عمل آورد.

 

انواع لوله جداره چاه

لوله جدار چاهی را از نظر جنس می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد.

لوله های فلزی

لوله های غیر فلزی

جنس لوله های که برای چاه استفاده می شود به عوامل مختلفی بستگی دارد. از جمله زمینی که چاه در آن حفر شده است و همچنین خواص شیمیایی آب یا ماده ای که قرار است از چاه استخراج شود. یکی از مهمترین این پارامترها میزان خورندگی آب است. خاصیت قلیایی بالا یا اسیدیته کم می تواند برای لوله های فلزی خورنده باشد. از طرف دیگر آب هایی با مقدار مواد معدنی حل نشده (نمک) می توانند از طریق جریان گالوانیک (الکترولیز) باعث خوردگی لوله های فلزی شوند.

هر چند که لوله های فلزی از قدیم به عنوان لوله ی جداره چاه مورد استفاده قرار می گرفته است اما اصلاحاتی که در قدرت، دوام و مقاومت در برابر خوردگی پلاستیک های پلی وینیلن کلراید (پی وی سی) در طول دو دهه ی گذشته صورت گرفته، باعث شده که به عنوان گزینه ی مناسبی برای ساخت لوله های جداره چاه مطرح شوند.

پلی وینیل کلراید یا پی وی سی از پلیمرهای ترموپلاستیک است که در دو نوع سخت و همچنین انعطاف‌پذیر تولید می شود. پی وی سی را می توان یکی از باارزش ترین و همچنین پرکاربردترین محصولات پتروشیمی نام برد که موارد نامحدودی از مصرف را دارد. پی وی سی در بسیاری از صنایع جایگزین چوب، سیمان، سفال و فلز شده است.

 

از مزایای لوله های پی وی سی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

مقاوم در برابر زنگ زدگی

سبک و قابل حمل بودن

قیمت پایین

طول عمر بالا

عدم ایجاد آلودگی و غیر سمی بودن

 

در ساخت لوله جدار چاهی علاوه بر پی وی سی (PVC    ) از یو پی وی سی (UPVC ) نیز استفاده می شود. یو پی وی سی ساختاری بسیار شبیه پی وی سی دارد با این تفاوت که این ماده پلی وینیل کلرید غیر پلاستیکی ست. این ماده نسل جدیدی از پی وی سی است که با افزودن برخی مواد به آن تولید می شود و از مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و شرایط آب و هوایی برخودار است. یو پی وی سی همچنین در محدوده ی دمایی وسیعی مقاومت خود را حفظ می کند و تغییر رنگ و فرم نمی دهد.

لوله های جداره چاه فولادی به وسیله دستگاه خم ورق و جوش درجا به روش ERW ساخته می شوند. لوله های UPVC نیز در کارخانه به وسیله دستگاه اکسترودر تولید می شوند.

فولادی که برای ساخت لوله های فلزی مورد استفاده قرار میگیرد فولاد کربنی ست که مقدار کربن بیشتری در مقایسه با انواع دیگر فولاد دارد. به طور معمول فولادهای کم کربن بین 0.05 تا 0.3 درصد کربن دارند اما فولاد کربنی تا 2.5 درصد کربن دارد. همچنین از استنلس استیل نیز در ساخت لوله های جداره چاه استفاده می شود.

انواع لوله جداره چاه از نظر شکل ظاهری

لوله های جداره چاه از نظر شکل ظاهری می توانند به دو دسته تقسیم بندی شوند.

لوله های شیاردار

لوله های بدون شیار

هدف اصلی لوله های جداره چاه محافظت از دیواره چاه و جلوگیری از ریزش مواد به داخل چاه است. اما چنانچه لوله کاملا بسته باشد می تواند از ورود آب به چاه جلوگیری کند بنابراین در بسیاری از موارد شیارهایی روی دیواره ی چاه ایجاد می شود که از طریق آن آب به درون چاه وارد شود و دبی آب افزایش پیدا کند. ایجاد این شیارها هر چند مفید هستند اما در مواردی نفوذ املاح و خاک درون این شیارها باعث مسدود شدن آنها می شود و به این ترتیب آب ورودی به داخل چاه کاهش می یابد. لوله های مشبک مانع از ورود ماسه به درون چاه می شوند و به این ترتیب نیاز به لایروبی چاه بسیار کمتر می شود. لوله های شیاردارد در چهار نسل تولید می شوند که لوله جدار چاه مشبک نسل چهار بهترین نوع لوله است. شیارهای روی لوله معمولا قوسی شکل است و از گرفتگی با خاک جلوگیری می کند. 

 

کاربرد لوله مانیسمان چیست؟

انواع لوله مانیسمان ساختار بدون درز دارند. به این معنا درز موجود در سایر لوله‌ها که محل تمرکز تنش و عامل گسیختگی است، در لوله‌های مانیسمان وجود ندارد.

همین امر باعث شده تا لوله‌های مانیسمان نسبت به لوله‌های موجود در بازار مقاومت بیشتری داشته باشند و برای نصب در شرایط ویژه نظیر فشارهای عملیاتی بالا طراحی شده‌اند.

کاربرد لوله مانیسمان به دلیل مقاومت فشاری بالاتری که در مقایسه با لوله‌های درزدار دارد، در انتقال سیالات با ارزش و در صنایعی چون خطوط نفت و گاز، صنعت پتروشیمی و پالایشگاهی اهمیت پیدا می‌کند.

از جمله کاربرد لوله های مانیسمان در صنایع مختلف می‌‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

1.صنایع نفت و گاز

نفت و گاز به عنوان بزرگ‌ترین صنعت ارزی در جهان شناخته می‌شود. کاربرد لوله مانیسمان در این صنعت بسیار گسترده است. لوله‌های بدون درز برای کاربردهای متفاوتی از جمله صنایع بالادستی لوله‌‌های نفتی (OTC)، لوله‌‌های حفاری تیوبینگ و کیسینگ، لوله‌‌های انتقال مایعات و گازها، لوله‌‌های مورد استفاده برای پالایش نفت و گاز و مشتقات آن، لوله‌‌های با مصارف تاسیساتی و … استفاده می‌شوند.

علاوه بر لوله‌‌های بدون درز از لوله API نیز در لوله ‌کشی خطوط گازی بسیار استفاده می‌‌شود.

طبق استاندارد، لوله‌‌ های بدون درز که در این صنعت استفاده می‌‌شوند عبارتند از:  A53, A333, A106و API5I. این لوله‌‌ها بزرگترین سهم را در بازار دارند و به علت حفظ خواص مکانیکی و استحکام در دماهای بالا و پایین و همچنین مقاومت به خوردگی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

 

کاربرد لوله مانیسمان

2.صنایع دریایی

از دیگر موارد کاربرد لوله مانیسمان ، صنایع دریایی است. لوله‌ های بدون درز در کشتی ‌سازی کاربرد بسیار زیادی دارند، از جمله در سیستم لوله‌ کشی دیگ‌های بخار و قسمت‌‌هایی از کشتی که در معرض دما و فشار بالا قرار دارند، استفاده می‌شود.

علاوه بر ساخت کشتی از لوله‌ های مانیسمان در دیگر صنایع دریایی مانند ساخت زیردریایی‌ها، سکوی بالگردها و فانوس‌های دریایی استفاده می‌‌شود.

لوله‌های زیردریایی به دلیل قرار گرفتن در محیط با خورندگی و فشار بالا نیازمند استحکام و مقاومت به خوردگی خوب و تغییرات ابعادی کم می‌باشند که همین شرایط لوله‌های بدون درز را به بهترین گزینه برای این کاربرد تبدیل کرده است.

 

3.ساخت تجهیزات‌ هیدرولیک

لوله‌های هیدرولیک (honed tube) زیرمجموعه لوله‌های بدون درز بوده و در بسیاری از صنایع کاربرد دارند. این لوله‌ها در ساخت بسیاری انواع لوله‌های مکانیکی، سیلندرهای هیدرولیک، لوله‌های فولادی محوری، بازوهای مکانیکی و دستگاه‌های اینجکشن استفاده می‌شوند.

فولاد مورد استفاده برای این نوع لوله، فولاد زنگ نزن 304 و 304L است که فولاد 304 برای کاربردهای دما پایین (در محدوده دمایی بین 426 تا 893 قطعه با افت شدید خواص مکانیکی مواجه می‌‌شود) و برای دماهای بالاتر از فولاد 304L استفاده می‌‌گردد.

تولید این لوله‌‌ها عموما به روش مانیسمان و کشش سرد انجام می‌‌شود. مزیت مهم استفاده از کشش سرد، کیفیت بالای سطح نهایی لوله، دقت ابعادی بالا، افزایش چگالی مواد، افزایش استحکام لوله است. همچنین به دلیل اینکه فرآیند در دمای پایین انجام می‌شود سطح لوله‌‌ها اکسید نخواهد شد.

 

4.ذخیره و انتقال هیدروژن

 

هیدروژن به عنوان یک سوخت در صنعت و به عنوان منبع تجدیدپذیر جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی است. ولی به دلیل ویژگی‌های خاص هیدروژن مانند خوردگی بالا، مخازن ذخیره ‌سازی و انتقال آن باید دارای ویژگی‌ های منحصر به فردی باشد که بتواند این شرایط را تحمل کند و مانع از وقوع نشتی، انفجار و همچنین خوردگی محفظه نگهدارنده شود.پدیده تورم هیدروژنی در نتیجه نفوذ اتم هیدروژن به داخل عیوب محفظه نگهدارنده و تشکیل مولکول هیدروژن و تجمع تعداد زیادی از آن‌‌ها است که باعث تورم قطعه خواهد شد. یکی از عوامل عیب در قطعه، درز جوشکاری شده است.