لوله درزدار سیاه چیست؟

لوله‌های درزدار سیاه از جمله پرکاربردترین انواع لوله‌های فولادی در صنایع مختلف به شمار می‌روند که به دلیل استحکام قابل‌قبول، مقاومت مناسب و قیمت اقتصادی، جایگاه ویژه‌ای در حوزه‌هایی مانند ساخت‌وساز، تأسیسات مکانیکی، انتقال سیالات و سازه‌های فلزی دارند. این نوع لوله‌ها در طول زمان با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، از شیوه‌های ابتدایی تولید به روش‌های پیشرفته‌تری مانند جوشکاری مقاومتی ارتقاء یافته‌اند.
ریشه تاریخی لوله‌ درزدار سیاه به اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد؛ زمانی که استفاده از ورق‌های فولادی برای تولید لوله با اتصال درز جوش آغاز شد. این لوله‌ها با دارا بودن ویژگی‌هایی نظیر هزینه تولید پایین، انعطاف‌پذیری در نصب و امکان تولید در ابعاد متنوع، به یکی از گزینه‌های محبوب در صنایع مختلف بدل شده‌اند.

تحول در تولید لوله‌های فولادی؛ از انقلاب صنعتی تا تولد لوله‌های درزدار

پیش از قرن نوزدهم، سیستم‌های انتقال سیالات از لوله‌هایی با جنس‌هایی مانند سفال، چوب و گاهی چدن بهره می‌بردند؛ موادی که به‌دلیل شکنندگی، وزن زیاد، زنگ‌زدگی و نبود انعطاف‌پذیری، محدودیت‌های زیادی داشتند. با آغاز انقلاب صنعتی، نیاز به لوله‌هایی مستحکم‌تر و قابل اعتماد برای انتقال آب، بخار، نفت و گاز به‌شدت افزایش یافت.

در پاسخ به این نیاز، تولید لوله‌های فلزی با استفاده از ورق‌های فولادی آغاز شد. ورق‌ها را به شکل استوانه خم کرده و با اتصال لبه‌ها از طریق جوشکاری، لوله‌هایی مقاوم تولید می‌کردند. یکی از نخستین روش‌های صنعتی در این مسیر، جوشکاری لب‌به‌لب (Butt Welding) بود؛ روشی که در آن لبه‌های ورق تحت حرارت و فشار به یکدیگر جوش داده می‌شدند. با اینکه این روش نقطه شروع مهمی در تولید لوله‌های فلزی بود، اما به‌مرور، با نمایان شدن محدودیت‌هایی چون ضعف در محل اتصال، روش‌های پیشرفته‌تری نظیر جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW) و فرکانس بالا توسعه یافتند تا لوله‌هایی مقاوم‌تر و قابل اعتمادتر تولید شوند.

نوآوری در فرآیندهای جوشکاری و ارتقاء کیفیت لوله‌های درزدار در قرن بیستم

با آغاز قرن بیستم، پیشرفت‌های قابل توجه در حوزه متالورژی و فناوری‌های جوشکاری، مسیر تولید لوله‌های درزدار را به‌طور اساسی تغییر داد. این تحولات منجر به افزایش کیفیت، استحکام و کاهش هزینه‌های تولید لوله‌ها شد. در این دوره، روش‌هایی نوین معرفی شدند که تاثیر چشم‌گیری بر صنعت لوله‌سازی گذاشتند:

۱. جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW)
این فناوری در دهه ۱۹۲۰ توسعه یافت و به‌سرعت به یکی از متداول‌ترین روش‌های تولید لوله‌های درزدار تبدیل شد. در این فرآیند، جریان الکتریکی با فرکانس بالا از محل درز عبور کرده و گرمای حاصل از مقاومت الکتریکی، لبه‌های فلز را ذوب و به هم جوش می‌دهد. مزیت اصلی ERW در تولید سریع، جوش یکنواخت، و کاهش عیوب ساختاری نسبت به روش‌های قدیمی‌تر بود.

۲. جوشکاری القایی فرکانس بالا (HFIW)
در دهه ۱۹۵۰، نسخه‌ای پیشرفته‌تر از ERW با عنوان جوشکاری القایی فرکانس بالا معرفی شد. این روش با بهره‌گیری از القای الکترومغناطیسی، سرعت و دقت بالاتری در تولید لوله‌های درزدار فراهم کرد. همچنین، با کاهش ناحیه حرارتی و بهبود خواص مکانیکی جوش، کیفیت نهایی محصول افزایش یافت.

این پیشرفت‌ها باعث شد لوله‌های درزدار، به‌ویژه نوع سیاه آن‌ها، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، ساختمان‌سازی و تأسیسات مکانیکی پیدا کنند.

رشد محبوبیت لوله‌های درزدار سیاه؛ راهکاری اقتصادی برای نیازهای صنعتی

لوله‌های درزدار سیاه به نوعی از لوله‌های فولادی اطلاق می‌شود که طی فرآیند تولید، سطح آن‌ها تحت تأثیر اکسیداسیون قرار گرفته و رنگی تیره یا مشکی پیدا می‌کند. برخلاف لوله‌ گالوانیزه که دارای پوشش روی برای مقاومت در برابر زنگ‌زدگی هستند، این نوع لوله‌ها فاقد هرگونه پوشش محافظ بوده و تنها برای جلوگیری از زنگ‌زدگی اولیه، با یک لایه نازک روغن پوشانده می‌شوند. به دلیل هزینه تولید کمتر، لوله‌های درزدار سیاه گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای کاربردهایی هستند که فشار بالا یا شرایط محیطی خورنده وجود ندارد؛ مانند سیستم‌های تأسیساتی، خطوط لوله داخلی ساختمان و سازه‌های فلزی سبک.

مقایسه لوله‌های جوشی و بدون درز (مانیسمان)
لوله‌ مانیسمان به دلیل نداشتن خط جوش، استحکام بالاتری دارند و قادرند فشار بیشتری را تحمل کنند. همچنین، سطح داخلی صاف‌تر این لوله‌ها باعث کاهش اصطکاک و خوردگی در طول زمان می‌شود. در مقابل، لوله‌های جوشی علی‌رغم قیمت پایین‌تر، در برخی شرایط ممکن است مقاومت مکانیکی کمتری داشته باشند. انتخاب بین این دو نوع، بستگی به نیاز پروژه، شرایط عملیاتی و بودجه در دسترس دارد.