لوله فولادی

لوله
لوله یک بخش لوله ای یا استوانه توخالی است که معمولاً اما نه لزوماً مقطع دایره ای دارد و عمدتاً برای انتقال موادی که می توانند جریان داشته باشند - مایعات و گازها (مایعات)، دوغاب ها، پودرها و توده های جامد کوچک استفاده می شود.همچنین می توان از آن برای کاربردهای ساختاری استفاده کرد.لوله توخالی در واحد وزن بسیار سفت تر از اعضای جامد است.

در استفاده رایج، کلمات لوله و لوله معمولاً قابل تعویض هستند، اما در صنعت و مهندسی، این اصطلاحات منحصر به فرد تعریف می شوند.بسته به استاندارد قابل اجرا که بر اساس آن تولید می شود، لوله به طور کلی با قطر اسمی با قطر خارجی ثابت (OD) و برنامه ای که ضخامت را تعیین می کند، مشخص می شود.لوله اغلب با OD و ضخامت دیوار مشخص می شود، اما ممکن است با هر دو OD، قطر داخلی (ID) و ضخامت دیوار مشخص شود.لوله به طور کلی با یکی از چندین استاندارد صنعتی بین المللی و ملی تولید می شود.[1]در حالی که استانداردهای مشابهی برای لوله های کاربردی صنعتی خاص وجود دارد، لوله اغلب به اندازه های سفارشی و طیف وسیع تری از قطرها و تحمل ها ساخته می شود.بسیاری از استانداردهای صنعتی و دولتی برای تولید لوله و لوله وجود دارد.اصطلاح "لوله" معمولاً برای مقاطع غیر استوانه ای مانند لوله های مربع یا مستطیل نیز به کار می رود.به طور کلی، "لوله" در بیشتر نقاط جهان رایج تر است، در حالی که "لوله" در ایالات متحده بیشتر استفاده می شود.

هر دو "لوله" و "لوله" دلالت بر سطحی از استحکام و پایداری دارند، در حالی که یک شیلنگ (یا شیلنگ) معمولاً قابل حمل و انعطاف پذیر است.مجموعه‌های لوله تقریباً همیشه با استفاده از اتصالاتی مانند زانویی، سه راهی و غیره ساخته می‌شوند، در حالی که لوله ممکن است به شکل‌های سفارشی شکل یا خم شود.برای موادی که انعطاف ناپذیر هستند، نمی توانند شکل بگیرند، یا در مواردی که ساخت و ساز توسط کدها یا استانداردها کنترل می شود، مجموعه های لوله نیز با استفاده از اتصالات لوله ساخته می شوند.

استفاده می کند
نصب لوله در خیابانی در بلو هوریزونته برزیل
لوله کشی
آب لوله کشی
آبیاری
خطوط لوله انتقال گاز یا مایع در فواصل طولانی
سیستم های هوای فشرده
پوشش برای شمع های بتنی مورد استفاده در پروژه های ساختمانی
فرآیندهای تولید در دمای بالا یا فشار بالا
صنعت نفت:
پوشش چاه نفت
تجهیزات پالایشگاه نفت
تحویل سیالات، اعم از گازی یا مایع، در یک کارخانه فرآیند از یک نقطه به نقطه دیگر فرآیند
تحویل مواد جامد فله، در یک کارخانه غذا یا فرآیند از یک نقطه به نقطه دیگر در فرآیند
ساخت مخازن ذخیره فشار قوی (توجه داشته باشید که مخازن تحت فشار بزرگ به دلیل ضخامت و اندازه دیواره آنها از صفحه ساخته می شوند نه لوله).
علاوه بر این، لوله ها برای اهداف بسیاری استفاده می شوند که شامل انتقال سیال نمی شود.نرده ها، داربست ها و سازه های نگهدارنده اغلب از لوله های سازه ای، به ویژه در محیط های صنعتی ساخته می شوند.

ساخت
مقاله اصلی: طراحی لوله
سه فرآیند برای تولید لوله های فلزی وجود دارد.ریخته گری گریز از مرکز فلز آلیاژی داغ یکی از برجسته ترین فرآیندها است.

لوله بدون درز (SMLS) با کشیدن یک شمش جامد بر روی یک میله سوراخ کننده برای ایجاد پوسته توخالی در فرآیندی به نام سوراخ دوار تشکیل می شود.از آنجایی که فرآیند تولید شامل هیچ گونه جوشکاری نمی شود، لوله های بدون درز قوی تر و قابل اطمینان تر به نظر می رسند.از نظر تاریخی، لوله های بدون درز نسبت به انواع دیگر فشار را بهتر تحمل می کردند و اغلب نسبت به لوله های جوشی در دسترس بودند.

پیشرفت های حاصل از دهه 1970 در مواد، کنترل فرآیند و آزمایش های غیر مخرب، به لوله های جوش داده شده به درستی مشخص شده اجازه می دهد تا در بسیاری از کاربردها بدون درز جایگزین شوند.لوله های جوش داده شده با ورق نورد و جوشکاری درز (معمولاً با جوشکاری مقاومتی الکتریکی ("ERW") یا جوشکاری فیوژن الکتریکی ("EFW") تشکیل می شود.فلاش جوش را می توان از هر دو سطح داخلی و خارجی با استفاده از تیغه روسری جدا کرد.همچنین می توان ناحیه جوش را تحت عملیات حرارتی قرار داد تا درز کمتر دیده شود.لوله های جوش داده شده اغلب تحمل ابعادی محکم تری نسبت به نوع بدون درز دارند و ساخت آن ارزان تر است.

تعدادی فرآیند وجود دارد که ممکن است برای تولید لوله های ERW استفاده شود.هر یک از این فرآیندها منجر به ادغام یا ادغام اجزای فولادی در لوله ها می شود.جریان الکتریکی از سطوحی که باید به هم جوش داده شوند عبور می کند.از آنجایی که اجزای در حال جوش با هم در برابر جریان الکتریکی مقاومت می کنند، گرما تولید می شود که جوش را تشکیل می دهد.حوضچه هایی از فلز مذاب تشکیل می شود که در آن دو سطح به هم متصل می شوند زیرا جریان الکتریکی قوی از فلز عبور می کند.این حوضچه‌های فلز مذاب، جوشی را تشکیل می‌دهند که دو جزء قطع شده را به هم متصل می‌کند.

لوله های ERW از جوشکاری طولی فولاد ساخته می شوند.فرآیند جوشکاری برای لوله های ERW بر خلاف جوشکاری مقاطع متمایز در فواصل زمانی مداوم است.فرآیند ERW از سیم پیچ فولادی به عنوان ماده اولیه استفاده می کند.
فرآیند جوشکاری فناوری القایی فرکانس بالا (HFI) برای تولید لوله های ERW استفاده می شود.در این فرآیند، جریان جوش لوله با استفاده از یک سیم پیچ القایی در اطراف لوله اعمال می شود.به طور کلی HFI از نظر فنی برتر از ERW "معمولی" در هنگام تولید لوله‌ها برای کاربردهای حیاتی، مانند استفاده در بخش انرژی، علاوه بر کاربردهای دیگر در کاربردهای خط لوله، و همچنین برای پوشش و لوله‌سازی در نظر گرفته می‌شود.
لوله با قطر بزرگ (25 سانتی متر (10 اینچ) یا بیشتر) ممکن است لوله ERW، EFW یا جوش داده شده با قوس زیردریایی ("SAW") باشد.دو فناوری وجود دارد که می‌توان برای تولید لوله‌های فولادی با اندازه‌های بزرگ‌تر از لوله‌های فولادی که با فرآیندهای بدون درز و ERW تولید می‌شوند، استفاده کرد.دو نوع لوله تولید شده از طریق این فناوری‌ها عبارتند از: لوله‌های جوش‌داده‌شده با قوس طولی-غوطه‌ور (LSAW) و لوله‌های جوش‌داده شده با قوس مارپیچی (SSAW).LSAW با خم کردن و جوشکاری صفحات فولادی عریض ساخته می شود و بیشتر در کاربردهای صنعت نفت و گاز استفاده می شود.لوله های LSAW به دلیل هزینه بالایشان به ندرت در کاربردهای غیر انرژی با ارزش کمتر مانند خطوط لوله آب استفاده می شوند.لوله‌های SSAW با جوش مارپیچی (هلیکوییدی) کویل فولادی تولید می‌شوند و نسبت به لوله‌های LSAW دارای مزیت هزینه‌ای هستند، زیرا در این فرآیند به جای صفحات فولادی از کویل استفاده می‌شود.به این ترتیب، در کاربردهایی که جوش مارپیچی قابل قبول است، ممکن است لوله‌های SSAW بر لوله‌های LSAW ترجیح داده شوند.هر دو لوله LSAW و لوله SSAW با لوله های ERW و لوله های بدون درز در محدوده قطر 16 تا 24 اینچ رقابت می کنند.

لوله برای جریان، چه فلزی یا پلاستیکی، به طور کلی اکسترود می شود
مواد

خطوط اصلی آب تاریخی فیلادلفیا شامل لوله های چوبی بود
لوله از انواع مختلفی از مواد از جمله سرامیک، شیشه، فایبرگلاس، بسیاری از فلزات، بتن و پلاستیک ساخته شده است.در گذشته معمولاً از چوب و سرب (لاتین plumbum که کلمه لوله کشی از آن گرفته شده است) استفاده می شد.

لوله‌های فلزی معمولاً از فولاد یا آهن ساخته می‌شوند، مانند فولاد ناتمام، سیاه (لاک)، فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، فولاد گالوانیزه، برنج و چدن داکتیل.لوله های مبتنی بر آهن در معرض خوردگی هستند اگر در یک جریان آب بسیار اکسیژن استفاده شوند.[2]لوله یا لوله آلومینیومی ممکن است در مواردی استفاده شود که آهن با سیال سرویس ناسازگار است یا وزن مورد نگرانی است.آلومینیوم همچنین برای لوله های انتقال حرارت مانند سیستم های مبرد استفاده می شود.لوله های مسی برای سیستم های لوله کشی آب خانگی (قابل شرب) محبوب هستند.مس ممکن است در جاهایی که انتقال حرارت مطلوب است (مانند رادیاتورها یا مبدل های حرارتی) استفاده شود.آلیاژهای اینکونل، کروم مولی و فولاد تیتانیوم در لوله کشی با فشار و دمای بالا در تاسیسات فرآیند و نیرو مورد استفاده قرار می گیرند.هنگام تعیین آلیاژها برای فرآیندهای جدید، مسائل شناخته شده خزش و اثر حساسیت باید در نظر گرفته شود.

لوله‌کشی سرب هنوز در سیستم‌های توزیع آب خانگی قدیمی و سایر سیستم‌های توزیع آب یافت می‌شود، اما به دلیل سمی بودن، دیگر برای تاسیسات لوله‌کشی آب آشامیدنی جدید مجاز نیست.بسیاری از قوانین ساختمانی اکنون ایجاب می کنند که لوله های سربی در تاسیسات مسکونی یا سازمانی با لوله های غیر سمی جایگزین شوند یا فضای داخلی لوله ها با اسید فسفریک تصفیه شود.به گفته یک محقق ارشد و کارشناس ارشد انجمن حقوق محیط زیست کانادا، "... هیچ سطح امنی از سرب [برای قرار گرفتن در معرض انسان] وجود ندارد".[3]در سال 1991 EPA ایالات متحده قانون سرب و مس را صادر کرد، این یک مقررات فدرال است که غلظت سرب و مس مجاز در آب آشامیدنی عمومی و همچنین مقدار مجاز خوردگی لوله را که به دلیل خود آب رخ می دهد، محدود می کند.در ایالات متحده تخمین زده می شود که 6.5 میلیون خط خدمات سربی (لوله هایی که شبکه آب را به لوله کشی خانه متصل می کند) نصب شده قبل از دهه 1930 هنوز در حال استفاده هستند.[4]

لوله های پلاستیکی به دلیل وزن سبک، مقاومت شیمیایی، خواص غیر خورنده و سهولت در ایجاد اتصالات به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.مواد پلاستیکی شامل پلی وینیل کلرید (PVC)، [5] پلی وینیل کلرید کلر (CPVC)، پلاستیک تقویت شده با الیاف (FRP)، [6] ملات پلیمری تقویت شده (RPMP)، [6] پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن (PE)، متقاطع به عنوان مثال، پلی اتیلن با چگالی بالا (PEX)، پلی بوتیلن (PB) و اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS).در بسیاری از کشورها، لوله‌های PVC بیشتر مواد لوله‌ای را تشکیل می‌دهند که در کاربردهای شهری مدفون برای توزیع آب آشامیدنی و شبکه فاضلاب استفاده می‌شوند.[5]محققان بازار کل درآمدهای جهانی را بیش از 80 میلیارد دلار در سال 2019 پیش بینی می کنند.[7]در اروپا، ارزش بازار به حدود.12.7 میلیارد یورو در سال 2020 [8]

لوله ممکن است از بتن یا سرامیک ساخته شود، معمولاً برای کاربردهای کم فشار مانند جریان گرانشی یا زهکشی.لوله های فاضلاب هنوز هم عمدتاً از بتن یا خاک رس شیشه ای ساخته می شوند.برای لوله های بتنی با قطر زیاد می توان از بتن مسلح استفاده کرد.این ماده لوله را می توان در بسیاری از انواع ساخت و ساز استفاده کرد و اغلب در انتقال جریان گرانشی آب طوفان استفاده می شود.معمولاً چنین لوله‌ای دارای زنگ دریافت یا اتصالات پلکانی است که در هنگام نصب از روش‌های مختلف آب‌بندی استفاده می‌شود.

قابلیت ردیابی و شناسایی مواد مثبت (PMI)
هنگامی که آلیاژهای لوله‌سازی آهنگری می‌شوند، آزمایش‌های متالورژیکی برای تعیین ترکیب مواد با درصد هر عنصر شیمیایی در لوله‌کشی انجام می‌شود و نتایج در گزارش تست مواد (MTR) ثبت می‌شود.از این آزمایش ها می توان برای اثبات انطباق آلیاژ با مشخصات مختلف (به عنوان مثال 316 SS) استفاده کرد.تست‌ها توسط بخش QA/QC آسیاب مهر می‌شوند و می‌توانند برای ردیابی مواد به آسیاب توسط کاربران آینده، مانند تولیدکنندگان لوله‌ها و اتصالات، استفاده شوند.حفظ قابلیت ردیابی بین مواد آلیاژی و MTR مرتبط یک موضوع تضمین کیفیت مهم است.QA اغلب نیاز دارد که عدد حرارت روی لوله نوشته شود.همچنین باید اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از ورود مواد تقلبی انجام شود.به عنوان پشتیبان برای اچینگ/برچسب گذاری شناسایی مواد روی لوله، شناسایی مواد مثبت (PMI) با استفاده از یک دستگاه دستی انجام می شود.دستگاه با استفاده از یک موج الکترومغناطیسی ساطع شده (فلورسانس اشعه ایکس/XRF) مواد لوله را اسکن می کند و پاسخی را دریافت می کند که به صورت طیف شناسی تجزیه و تحلیل می شود.

اندازه ها
مقاله اصلی: اندازه لوله اسمی
اندازه لوله ها می تواند گیج کننده باشد زیرا ممکن است اصطلاحات مربوط به ابعاد تاریخی باشد.مثلا لوله آهنی نیم اینچ هیچ ابعادی که نیم اینچ باشد ندارد.در ابتدا، یک لوله نیم اینچی دارای قطر داخلی 1/2 اینچ (13 میلی متر) بود - اما دارای دیواره های ضخیم نیز بود.با پیشرفت فناوری، دیوارهای نازک‌تر امکان‌پذیر شد، اما قطر بیرونی ثابت ماند تا بتواند با لوله قدیمی‌تر موجود جفت شود و قطر داخلی را بیش از نیم اینچ افزایش دهد.تاریخچه لوله مس نیز مشابه است.در دهه 1930، لوله با قطر داخلی و ضخامت دیواره 1/16 اینچ (1.6 میلی متر) تعیین شد.در نتیجه، یک لوله مسی 1 اینچی (25 میلی متر) قطر خارجی 1+1⁄8 اینچ (28.58 میلی متر) داشت.قطر بیرونی بعد مهم برای جفت گیری با اتصالات بود.ضخامت دیوار در مس مدرن معمولاً نازک‌تر از 1/16 اینچ (1.6 میلی‌متر) است، بنابراین قطر داخلی فقط "اسمی" است تا یک بعد کنترل کننده.[9]فن آوری های جدیدتر لوله گاهی اوقات یک سیستم اندازه گیری را به عنوان خود به کار می گیرند.لوله پی وی سی از اندازه لوله اسمی استفاده می کند.

اندازه لوله ها توسط تعدادی از استانداردهای ملی و بین المللی از جمله API 5L، ANSI/ASME B36.10M و B36.19M در ایالات متحده، BS 1600 و BS EN 10255 در بریتانیا و اروپا مشخص شده است.

دو روش متداول برای تعیین قطر خارجی لوله (OD) وجود دارد.روش آمریکای شمالی NPS ("اندازه اسمی لوله") نامیده می شود و بر اساس اینچ است (همچنین اغلب به عنوان NB ("مخلخل اسمی") نامیده می شود).نسخه اروپایی DN ("قطر اسمی" / "قطر اسمی") نامیده می شود و بر اساس میلی متر است.تعیین قطر بیرونی به لوله های هم اندازه اجازه می دهد تا بدون توجه به ضخامت دیواره در کنار هم قرار گیرند.

برای اندازه لوله‌های کمتر از NPS 14 اینچ (DN 350)، هر دو روش یک مقدار اسمی برای OD می‌دهند که گرد شده و با OD واقعی یکسان نیست.به عنوان مثال، NPS 2 اینچ و DN 50 یک لوله هستند، اما OD واقعی 2.375 اینچ یا 60.33 میلی متر است.تنها راه برای به دست آوردن OD واقعی این است که آن را در جدول مرجع جستجو کنید.
برای اندازه لوله های NPS 14 اینچ (DN 350) و بزرگتر، اندازه NPS قطر واقعی بر حسب اینچ است و اندازه DN برابر است با NPS ضربدر 25 (نه 25.4) که به مضربی مناسب از 50 گرد شده است. برای مثال، NPS 14 دارای OD 14 اینچ یا 355.60 میلی متر و معادل DN 350 است.
از آنجایی که قطر بیرونی برای اندازه لوله مشخصی ثابت است، قطر داخلی بسته به ضخامت دیواره لوله متفاوت خواهد بود.به عنوان مثال، لوله 2 اینچی Schedule 80 دارای دیواره های ضخیم تری است و بنابراین قطر داخلی آن کمتر از لوله 2 اینچ Schedule 40 است.

لوله فولادی حدود 150 سال است که تولید می شود.اندازه‌های لوله‌ای که امروزه در PVC و گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، سال‌ها پیش برای لوله‌های فولادی طراحی شده‌اند.سیستم اعداد، مانند Sch 40، 80، 160، مدت ها پیش تنظیم شده اند و کمی عجیب به نظر می رسند.به عنوان مثال، لوله Sch 20 حتی نازکتر از Sch 40 است، اما همان OD است.و در حالی که این لوله ها بر اساس اندازه لوله های فولادی قدیمی هستند، لوله دیگری مانند cpvc برای آب گرم وجود دارد که از اندازه لوله ها، در داخل و خارج، بر اساس استانداردهای اندازه لوله مسی قدیمی به جای فولاد استفاده می کند.

استانداردهای مختلفی برای اندازه لوله وجود دارد و شیوع آنها بسته به صنعت و منطقه جغرافیایی متفاوت است.تعیین اندازه لوله به طور کلی شامل دو عدد است.یکی که قطر خارجی (OD) یا قطر اسمی را نشان می دهد و دیگری که ضخامت دیواره را نشان می دهد.در اوایل قرن بیستم، لوله آمریکایی بر اساس قطر داخلی اندازه می شد.این عمل برای بهبود سازگاری با اتصالات لوله که معمولاً باید با OD لوله مطابقت داشته باشد کنار گذاشته شد، اما تأثیری پایدار بر استانداردهای مدرن در سراسر جهان داشته است.

در آمریکای شمالی و انگلستان، لوله کشی تحت فشار معمولاً با اندازه اسمی لوله (NPS) و زمانبندی (SCH) مشخص می شود.اندازه لوله ها توسط تعدادی استاندارد، از جمله API 5L، ANSI/ASME B36.10M (جدول 1) در ایالات متحده، و BS 1600 و BS 1387 در بریتانیا، مستند شده است.معمولاً ضخامت دیواره لوله متغیر کنترل شده است و قطر داخلی (ID) مجاز است متفاوت باشد.ضخامت دیواره لوله تقریباً 12.5 درصد واریانس دارد.

در سایر نقاط اروپا، لوله‌های تحت فشار از همان شناسه‌های لوله و ضخامت دیواره‌های اندازه اسمی لوله استفاده می‌کنند، اما به جای NPS امپراتوری، آنها را با قطر اسمی متریک (DN) برچسب‌گذاری می‌کنند.برای NPS بزرگتر از 14، DN برابر است با NPS ضربدر 25. (نه 25.4) این توسط EN 10255 (DIN 2448 و BS 1387 سابق) و ISO 65:1981 مستند شده است و اغلب به آن DIN یا لوله ISO می گویند. .

ژاپن مجموعه ای از اندازه های استاندارد لوله خود را دارد که اغلب لوله JIS نامیده می شود.

اندازه لوله آهنی (IPS) یک سیستم قدیمی است که هنوز توسط برخی تولید کنندگان و نقشه ها و تجهیزات قدیمی استفاده می شود.شماره IPS همان شماره NPS است، اما برنامه‌ها به دیوار استاندارد (STD)، Extra Strong (XS) و Double Extra Strong (XXS) محدود شده است.STD با SCH 40 برای NPS 1/8 تا NPS 10 یکسان است و ضخامت دیواره 0.375 اینچی را برای NPS 12 و بزرگتر نشان می دهد.XS با SCH 80 برای NPS 1/8 تا NPS 8، شامل یکسان است و ضخامت دیواره 0.500 اینچی را برای NPS 8 و بزرگتر نشان می دهد.تعاریف مختلفی برای XXS وجود دارد، اما هرگز با SCH 160 یکسان نیست. XXS در واقع ضخیم تر از SCH 160 برای NPS 1/8 اینچ تا 6 اینچ است، در حالی که SCH 160 ضخیم تر از XXS برای NPS 8 اینچ و بزرگتر است.

یکی دیگر از سیستم های قدیمی، سایز لوله های چدن نشکن (DIPS) است که عموماً دارای OD های بزرگتر از IPS است.

لوله مسی لوله کشی برای لوله کشی مسکونی از یک سیستم اندازه کاملاً متفاوت در آمریکا پیروی می کند که اغلب به آن اندازه لوله مسی (CTS) می گویند.سیستم آب خانگی را ببینید.اندازه اسمی آن نه قطر داخلی و نه خارجی است.لوله های پلاستیکی مانند PVC و CPVC برای کاربردهای لوله کشی نیز استانداردهای اندازه گیری متفاوتی دارند [مبهم].

در برنامه های کشاورزی از اندازه های PIP استفاده می شود که مخفف عبارت Plastic Irrigation Pipe است.PIP دارای درجه بندی فشار 22 psi (150 کیلو پاسکال)، 50 psi (340 کیلو پاسکال)، 80 psi (550 کیلو پاسکال)، 100 psi (690 کیلو پاسکال)، و 125 psi (860 کیلو پاسکال) است و به طور کلی در قطرهای 6 موجود است. 8، 10، 12، 15، 18، 21، و 24 اینچ (15، 20، 25، 30، 38، 46، 53، و 61 سانتی متر).

استانداردها
ساخت و نصب لوله کشی تحت فشار توسط سری کد ASME "B31" مانند B31.1 یا B31.3 که اساس آنها در کد دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME (BPVC) تنظیم شده است.این کد در کانادا و ایالات متحده قدرت قانونی دارد.اروپا و بقیه جهان دارای یک سیستم معادل کد هستند.لوله کشی تحت فشار عموماً لوله ای است که باید فشاری بیش از 10 تا 25 اتمسفر را تحمل کند، اگرچه تعاریف متفاوت است.برای اطمینان از عملکرد ایمن سیستم، ساخت، ذخیره سازی، جوشکاری، آزمایش و غیره لوله کشی تحت فشار باید استانداردهای کیفی دقیقی داشته باشد.

استانداردهای ساخت لوله ها معمولاً به آزمایش ترکیب شیمیایی و یک سری آزمایشات مقاومت مکانیکی برای هر گرمای لوله نیاز دارند.گرمای لوله همگی از یک شمش ریخته‌گری شده ساخته می‌شود و بنابراین ترکیب شیمیایی یکسانی دارد.آزمایش‌های مکانیکی ممکن است با لوله‌های زیادی مرتبط باشد که همگی از یک گرما بوده و از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی یکسانی انجام شده‌اند.سازنده این آزمایش‌ها را انجام می‌دهد و ترکیب را در گزارش ردیابی آسیاب و آزمایش‌های مکانیکی را در گزارش آزمایش مواد گزارش می‌کند که هر دو با مخفف MTR به آن اشاره می‌کنند.مواد با این گزارش های آزمایشی مرتبط قابل ردیابی نامیده می شوند.برای کاربردهای حیاتی، تأیید شخص ثالث این آزمایشات ممکن است مورد نیاز باشد.در این مورد، یک آزمایشگاه مستقل گزارش آزمایش مواد تایید شده (CMTR) را تولید می کند و مواد گواهی شده نامیده می شود.

برخی از استانداردهای لوله یا کلاس های لوله کشی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

محدوده API - اکنون ISO 3183. به عنوان مثال: API 5L درجه B - اکنون ISO L245 که در آن عدد نشان دهنده قدرت تسلیم در MPa است.
ASME SA106 گرید B (لوله فولادی کربن بدون درز برای خدمات دمای بالا)
ASTM A312 (لوله فولادی ضد زنگ آستنیتی بدون درز و جوش داده شده)
ASTM C76 (لوله بتنی)
ASTM D3033/3034 (لوله پی وی سی)
ASTM D2239 (لوله پلی اتیلن)
ISO 14692 (صنایع نفت و گاز طبیعی. لوله کشی پلاستیک تقویت شده با شیشه (GRP). صلاحیت و ساخت)
ASTM A36 (لوله فولادی کربنی برای استفاده ساختاری یا فشار کم)
ASTM A795 (لوله فولادی مخصوص سیستم های اسپرینکلر آتش نشانی)
API 5L در نیمه دوم سال 2008 به ویرایش 44 از ویرایش 43 تغییر یافت تا با ISO 3183 یکسان شود. توجه به این نکته مهم است که این تغییر این الزام را ایجاد کرده است که سرویس ترش، لوله ERW، از ترک ناشی از هیدروژن عبور کند (HIC ) تست در NACE TM0284 به منظور استفاده برای سرویس ترش.

ACPA [انجمن لوله های بتنی آمریکا]
AWWA [انجمن کار آب آمریکا]
AWWA M45
نصب و راه اندازی
نصب لوله اغلب گرانتر از مواد است و ابزارها، تکنیک ها و قطعات تخصصی مختلفی برای کمک به این امر ایجاد شده است.لوله معمولاً به صورت "چوب" یا طول لوله (معمولاً 20 فوت (6.1 متر) که طول تصادفی منفرد نامیده می شود) به مشتری یا محل کار تحویل داده می شود یا با زانویی، سه راهی و شیرها در یک قرقره لوله پیش ساخته [یک لوله] پیش ساخته می شوند. قرقره قطعه ای از لوله و اتصالات از پیش مونتاژ شده است که معمولاً در مغازه تهیه می شود تا نصب در محل ساخت و ساز کارایی بیشتری داشته باشد.].به طور معمول، لوله های کوچکتر از 2 اینچ (5.1 سانتی متر) از پیش ساخته نمی شوند.قرقره های لوله معمولا با یک بارکد برچسب گذاری می شوند و انتهای آن برای محافظت درپوش (پلاستیکی) است.لوله ها و قرقره های لوله به یک انبار در یک کار بزرگ تجاری/صنعتی تحویل داده می شوند و ممکن است در داخل خانه یا در حیاط شبکه بندی شده نگهداری شوند.لوله یا قرقره لوله بازیابی، مرحله بندی، تقلب شده و سپس در جای خود بلند می شود.در کارهای فرآیندی بزرگ، بالابر با استفاده از جرثقیل و بالابر و سایر بالابرهای مواد ساخته می شود.آنها معمولاً به طور موقت در سازه فولادی با استفاده از گیره های تیر، تسمه ها و بالابرهای کوچک تا زمانی که تکیه گاه های لوله متصل شوند یا به شکل دیگری محکم شوند، پشتیبانی می شوند.

نمونه ای از ابزاری که برای نصب لوله های لوله کشی کوچک (انتهای رزوه دار) استفاده می شود، آچار لوله است.لوله های کوچک معمولاً سنگین نیستند و می توانند توسط کارگر کاردستی در جای خود بلند شوند.با این حال، در هنگام قطع یا خاموشی نیروگاه، لوله کوچک (حفره کوچک) نیز ممکن است برای تسریع در نصب در طول قطع از پیش ساخته شود.پس از نصب لوله، از نظر نشتی آزمایش می شود.قبل از آزمایش ممکن است لازم باشد با دمیدن هوا یا بخار یا شستشو با مایع تمیز شود.

ساپورت های لوله
لوله‌ها معمولاً یا از پایین پشتیبانی می‌شوند یا از بالا آویزان می‌شوند (اما ممکن است از کنار هم پشتیبانی شوند)، با استفاده از دستگاه‌هایی به نام ساپورت لوله.تکیه گاه ها ممکن است به سادگی یک "کفش" لوله باشد که شبیه به نیمی از یک تیر I است که به پایین لوله جوش داده شده است.آنها ممکن است با استفاده از یک گیره یا با وسایلی مانند ذوزنقه ای به نام آویز لوله آویزان شوند.تکیه گاه های لوله از هر نوعی ممکن است دارای فنرها، دمپرها، دمپرها یا ترکیبی از این دستگاه ها باشد تا انبساط حرارتی را جبران کند، یا برای ایزولاسیون ارتعاش، کنترل ضربه یا کاهش تحریک ارتعاش لوله در اثر حرکت زلزله ایجاد کند.برخی از دمپرها صرفاً داشپات های سیال هستند، اما سایر دمپرها ممکن است دستگاه های هیدرولیک فعالی باشند که دارای سیستم های پیچیده ای هستند که به دلیل ارتعاشات خارجی یا ضربه های مکانیکی، جابجایی های اوج را کاهش می دهند.حرکات نامطلوب ممکن است ناشی از فرآیند (مانند راکتور بستر سیال) یا از یک پدیده طبیعی مانند زلزله (رویداد مبتنی بر طراحی یا DBE) باشد.

مجموعه آویزهای لوله معمولاً با گیره های لوله متصل می شوند.قرار گرفتن در معرض دمای بالا و بارهای سنگین باید در هنگام تعیین گیره مورد نیاز لحاظ شود.[10]

پیوستن
مقاله اصلی: لوله کشی و اتصالات لوله کشی
لوله ها معمولاً با جوشکاری و با استفاده از لوله و اتصالات رزوه ای به هم متصل می شوند.آب بندی اتصال با یک ترکیب رزوه لوله، نوار مهر و موم پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE)، اواکوم یا رشته PTFE یا با استفاده از کوپلینگ مکانیکی.لوله های فرآیند معمولاً با جوشکاری با استفاده از فرآیند TIG یا MIG به هم متصل می شوند.رایج ترین اتصال لوله فرآیند جوش لب به لب است.انتهای لوله ای که قرار است جوش داده شود باید دارای یک آماده سازی جوش خاص به نام End Weld Prep (EWP) باشد که معمولاً در زاویه 37.5 درجه قرار دارد تا فلز جوش پرکننده را در خود جای دهد.رایج ترین رزوه لوله در آمریکای شمالی، رزوه لوله ملی (NPT) یا نسخه Dryseal (NPTF) است.سایر رزوه های لوله عبارتند از: رزوه لوله استاندارد بریتانیا (BSPT)، نخ شیلنگ باغبانی (GHT) و اتصال شلنگ آتش نشانی (NST).

لوله های مسی معمولاً با لحیم کاری، لحیم کاری، اتصالات فشاری، شعله ور شدن، یا چین خوردگی به یکدیگر متصل می شوند.لوله های پلاستیکی ممکن است با جوش حلال، همجوشی حرارتی یا آب بندی الاستومری به یکدیگر متصل شوند.

اگر به قطع مکرر نیاز باشد، فلنج های لوله واشر دار یا اتصالات اتصال، قابلیت اطمینان بهتری نسبت به رزوه ها دارند.برای مثال، برخی از لوله‌های جدار نازک از مواد انعطاف‌پذیر، مانند لوله‌های آب مسی کوچکتر یا پلاستیکی انعطاف‌پذیر که در خانه‌ها برای یخ‌سازها و مرطوب‌کننده‌ها یافت می‌شوند، ممکن است با اتصالات فشاری به هم وصل شوند.

حلقه اصلی HDPE که با سه راهی الکتروفیوژن متصل شده است.
لوله‌های زیرزمینی معمولاً از یک سبک واشر فشاری استفاده می‌کنند که یک واشر را در فضایی که بین دو قطعه مجاور تشکیل شده فشرده می‌کند.اتصالات فشاری در اکثر انواع لوله ها موجود است.در مونتاژ لوله باید از روان کننده اتصال لوله استفاده شود.در شرایط مدفون، لوله‌های واشر اتصال به دلیل جابجایی خاک و همچنین انبساط/انقباض به دلیل اختلاف دما، امکان حرکت جانبی را فراهم می‌کنند.[11]لوله های گاز و آب پلاستیکی MDPE و HDPE نیز اغلب با اتصالات الکتروفیوژن متصل می شوند.

لوله های بزرگ روی زمین معمولاً از اتصال فلنجی استفاده می کنند که معمولاً در لوله های چدن داکتیل و برخی دیگر وجود دارد.این یک نوع واشر است که در آن فلنج های لوله های مجاور به یکدیگر پیچ می شوند و واشر را به فضایی بین لوله فشرده می کنند.

کوپلینگ های شیاردار مکانیکی یا اتصالات Victaulic نیز اغلب برای جداسازی و مونتاژ مکرر استفاده می شوند.این کوپلینگ‌های شیاردار مکانیکی که در دهه 1920 توسعه یافتند، می‌توانند تا 120 پوند بر اینچ مربع (830 کیلو پاسکال) فشار کاری کار کنند و در موادی متناسب با درجه لوله در دسترس هستند.نوع دیگری از کوپلینگ مکانیکی اتصالات لوله بدون شعله ور است (مارک های اصلی عبارتند از Swagelok، Ham-Let، Parker).این نوع اتصالات فشاری معمولاً در لوله های کوچک زیر 2 اینچ (51 میلی متر) در قطر استفاده می شود.

هنگامی که لوله ها در محفظه هایی که اجزای دیگر برای مدیریت شبکه مورد نیاز است (مانند شیرها یا گیج ها) به هم می پیوندند، به طور کلی از اتصالات جداکننده استفاده می شود تا نصب و جداسازی آسان تر شود.

اتصالات و شیرآلات

اتصالات لوله مسی
اتصالات همچنین برای شکافتن یا اتصال تعدادی از لوله ها به یکدیگر و برای اهداف دیگر استفاده می شود.انواع گسترده ای از اتصالات لوله استاندارد موجود است.آنها به طور کلی به سه راهی، زانویی، شاخه ای، کاهنده/بزرگ کننده یا وای تقسیم می شوند.سوپاپ ها جریان سیال را کنترل می کنند و فشار را تنظیم می کنند.مقالات اتصالات و شیرآلات لوله کشی و لوله کشی در مورد آنها بیشتر بحث می کنند.

تمیز کردن
مقاله اصلی: تمیز کردن لوله

لوله ای با رسوب آهک که قطر داخلی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
در صورتی که لوله ها به زباله یا رسوب آلوده شده باشند، می توان داخل لوله ها را با فرآیند تمیز کردن لوله تمیز کرد.این بستگی به فرآیندی دارد که لوله برای آن استفاده خواهد شد و تمیزی مورد نیاز برای این فرآیند.در برخی موارد، لوله ها با استفاده از یک دستگاه جابجایی که به طور رسمی به نام Pipeline Inspection Gauge یا "pig" شناخته می شود، تمیز می شوند.به طور متناوب لوله ها یا لوله ها ممکن است با استفاده از محلول های تخصصی که از طریق پمپاژ می شوند، از نظر شیمیایی شستشو شوند.در برخی موارد که در ساخت، ذخیره سازی و نصب لوله و لوله دقت شده است، خطوط با هوای فشرده یا نیتروژن تمیز می شوند.