یکی از انواع لوله ها که امروزه کاربرد زیادی در صنعت و ساخت و ساز وسایل خانه دارد, لوله آلومینیوم است. لوله آلومینیومی دارای وزن سبک ، مقاوم در برابر خوردگی و سختی به اندازه فولاد است. این ویژگی ها و خواص آلومنیوم باعث می شود تا لوله‌های آلومینیومی به عنوان یک فلز صنعتی بسیار کاربردی مورد توجه قرارد گیرند. لوله آلومینیوم 6061 از یکی از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم قابل تولید با گرما است. لوله آلومینیومی 6061 از مقاومت عالی در برابر خوردگی ، کارآیی خوب و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. در این مقاله می خواهیم به بررسی لوله های آلومینیومی و موارد مصرف آن ها بپردازیم.
آلومینیوم
آلومینیوم ( Aluminum ) عنصری شیمیایی با عدد اتمی ۱۳ و نشان شیمیایی Al است. این عنصر یک فلز نرم، نقره‌ای و چکش‌پذیر با چگالی ۲.۷ است. دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است.این عنصر پس از اکسیژن و سیلیکون فراوان‌ترین عنصر و همچنین فراوان‌ترین فلز در پوسته کره زمین است. آلومینیوم خالص به دلیل واکنش‌پذیری بسیار بالای خود بسیار به ندرت یافت میشود به همین دلیل به صورت ناخالص در سنگ‌های معدنی مختلفی وجود دارد. بیشتر آلومینیوم دنیا از سنگ بوکسیت به دست می‌آید. آلومینیوم در صنعت برای تولید میلیون‌ها محصول مختلف بکار میرود و در جهان اقتصاد، عنصر بسیار مهمی است.
خواص فیزیکی
- آلومینیوم، فلزی نرم و سبک، اما قوی است
- با ظاهری نقره‌ای - خاکستری مات و لایه نازک اکسایش که در اثر برخورد با هوا در سطح آن تشکیل میشود.
- بسیار بادوام و مقاوم در برابر زنگ خوردگی است.
- چکش خوار است.
- انعطاف‌پذیر و به راحتی خم میشود.
- این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه است.
لوله آلومینیومی چیست ؟
لوله آلومینیوم دارای وزن سبک ، مقاوم در برابر خوردگی و به اندازه فولاد است. با توجه به این ویژگی ها ، لوله های آلومینیومی یک فلز صنعتی بسیار مورد توجه است. آلومینیوم گرما را به خوبی انتقال می‌دهد و همین دلیل لوله های آلومینیومی را به عنوان یک کاندیدای عالی برای برنامه های وابسته به کنترل دما از جمله یخچال، انرژی خورشیدی و سیستم های تهویه مطبوع تبدیل می کند. علاوه بر این، برنامه هایی مانند سیستم های هیدرولیک ، خطوط سوخت ، فریم و قفسه از وزن سبک و دوام لوله های آلومینیومی بهره می برند.
مزایا لوله آلومینیوم
- کاهش هزینه های نصب
- به حداقل رساندن نشت سیستم
- مقاوم در برابر خوردگی
- لوله آلومینیومی به دلیل وزن کم، حجم بیشتری از لوله را در هر وزن خریداری شده نسبت به فولاد ارائه می‌دهد.
- لوله های آلومینیومی دچار زنگ زدگی و لکه دار شدن نمی‌شوند
- لوله آلومینیمی رنگ آمیزی و تزئینات بیشتری نسبت به سایر فلزات را می پذیرد.
انواع لوله آلومینیوم
آلومینیوم در چندین آلیاژ مختلف وجود دارد. آلومینیوم آلیاژهای قوی با انواع مختلفی از ترکیبات منیزیم و سیلیکون تشکیل می دهد. به طور خاص ، تولید کنندگان از آلیاژ لوله مربعی آلومینیوم 6061 برای بسیاری از کاربردهای با مقاومت متوسط و زیاد به دلیل افزایش جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی استثنایی استفاده می کنند. لوله مربعی آلومینیومی 6061 نیز به راحتی آنودایز می شود و خواص آن آنرا برای تصفیه حرارتی عالی می کند. همچنین ارزانترین آلیاژ لوله آلومینیوم موجود است.
آلیاژ 6061
آلیاژ 6061 آلومینیوم با قابلیت هایی از جمله قابلیت رسوب سختی است و عنصرهای اصلی آن منیزیم و سیلیسیم می باشد ; و از ویژگیهای مهم آن می‌توان قابلیت جوشکاری و اکستروژن را نام برد. این آلیاژ اصولا در مدتی که عملیات ساخت انجام می شود تحت حرارت قرار می‌گیرد. این آلومینیوم بیشتر ویژگی های خوب یک فلز صنعتی را دارد. این نوع فلز طیف وسیعی از خواص مکانیکی خوب و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهد. لوله آلومینیوم 6061 توسط اکثر تکنیک های متداول ساخته می شود. همچنین یکی دیگر از مزایا این لوله که باعث پرکابرد تر شدن این فلز شده است, قابلیت تعمیر بسیار راحت این فلز است.موارد استفاده از آلومینیوم 6061 عبارتند از :
- کادر بندی
- قفسه بندی
- برنامه های فضای باز
- موانع حفاظتی
- ستون های پشتیبانی
آلیاژ 6063
آلیاژ آلومینیوم 6063 یک آلیاژ با استحکام متوسط است که معمولا به عنوان یک آلیاژ معماری یا ساختمانی نامیده می شود. معمولا از این آلیاژ در اکسترود های پیچیده استفاده می شود.دارای سطح کامل خوب، مقاومت در برابر خوردگی بالا، به راحتی برای جوش مناسب است و می تواند به راحتی آنودایز شود.موارد استفاده از آلومینیوم 6063 عبارتند از :
- صنعت ساختمان
- اکستروژن
- قاب پنجره
- درب
- اتصالات فروشگاه
- لوله های آبیاری
آلیاژ 3003
آلیاژ 3003 از ترکیب آلومینیوم با منگنز تولید میشود. چگالی پایین این محصول کاربرد آلیاژ 3003 را به طور گسترده ای در صنعت هوا فضا ، خودرو و صنعت الکترونیک ایجاد کرده است. به دلیل مقاومت آلیاژ در برابر خوردگی، در ساخت لوله های مورد استفاده در سیستم خنک کننده ی انواع خودرو ها به کار برده میشود. این لوله ها با قالب اکستروژن پیوسته ساخته میشود. سطح صاف و خاصیت شکل پدیری و جوش پذیری این فلز موجب استفاده در بدنه قوطيهاي نوشيدني و لوازم پخت و پز شده است که حجم و تناژ بالایی از توليد را به خود اختصاص داده اند.در مجموع آلیاز 3003 یکی از پرکاربردترین آلیاژها در صنعت به شمار میرود.ویژگیهای آلیاز 3003 عبارتند از :
- چگالی پایین
- مقاومت بالا در برابر خوردگی
- شکل پذیری خوب
- جوش پذیری خوب
- سطح صاف
- تنوع رنگ
کاربردهای لوله آلومینیوم
- از لوله های آلومینیومی در صنایع متنوعی بهره می برند.
- تولید کنندگان تفریحی در فضای باز از لوله برای ساخت موادی مانند قطب های چاد ، قابهای صندلی اردو و میزهای بیرونی استفاده می کنند.
- در صنعت پزشکی ، لوله های آلومینیومی در قالب های صندلی چرخدار ، کشش های قابل جمع شدن ، فریم های تختخوابی و عصا ظاهر می شوند.
- تولید کنندگان حمل و نقل هوایی ، اتومبیل و ریلی از لوله های آلومینیومی در بدنه ، سیستم های هیدرولیک و خطوط سوخت استفاده می کنند و قابلیت های انتقال حرارت آن باعث شده تا جایگزینی مناسب برای فولاد یا سایر فلزات سنگین در یخچال ، موتورها و سیستم های برودتی و تهویه باشد.
- از لوله های آلومینیومی همچنین می توان در نرده های زنجیره ای ، میزهای روتاری و تجهیزات برقی مانند مانیتور رومیزی استفاده کرد.
- ساخت و ساز (تجاری و مسکونی)
- رسانای اتوبوس برقی
- ذخیره سازی گاز فشرده
- حمل و نقل
- انرژی خورشیدی و انرژی تجدید پذیر
لوله کشی سیستم برودتی
یکی از موارد پر کاربرد لوله آلومینیوم که امروزه بسیار رایج شده است, سیستم های برودتی و تهویه مطبوع در ساختمان های مسکونی و ادرات و همچنین مجتمع های تجاری است. به طور سنتی ، مهندسان انواع لوله کشی را برای سیستم های هوای فشرده از جمله آهن سیاه ، فولاد گالوانیزه ، مس ، استیل ضدزنگ و حتی پلاستیک مشخص کرده اند. اخیرا لوله کشی آلومینیوم به گزینه ای تبدیل شده است که مورد توجه بسیاری از پیمانکاران ، معماران و بنگاه های مهندسی قرار گرفته است. لوله کشی آلومینیوم در سیستم های هوای فشرده در بسیاری از کاربردهای مختلف نقش دارد. لوله کشی مس راه حل دیگری برای سیستم های هوای فشرده است زیرا به اندازه لوله های فولادی دچار خوردگی نمی شود. اگرچه مس نیز دچار خوردگی می شود ولی مانند لوله های فولادی دارای مقیاس بزرگی نیست. بنابراین لوله مس از لوله فولادی برای سیستم های تهویه و برودتی مناسب تر است ولی با این وجود مس نیز مشکلاتی نظیر خوردگی و استحکام پایین را دارد. آلومینیوم با استحکام و سختی مشابه فولاد و ویژگی عدم زنگ زدگی و خوردگی جایگزین بهتری از مس است. در حالی که لوله های فولادی و لوله های مسی دو ماده پرکاربرد برای سیستم های هوای فشرده هستند، شما همچنین گاهی اوقات سیستمهایی را پیدا می کنید که از لوله PVC و لوله استیل استفاده می کنند. در واقع ، این مخالف استانداردهای OSHA است و استفاده از لوله PVC برای سیستم های هوای فشرده بسیار خطرناک است. PVC با گذشت زمان شکننده می شود و ممکن است هنگام انتقال هوا تحت فشار زیاد منفجر شود.
مزایایی لوله سیاه و فولادی گالوانیزه
لوله سیاه و فولادی گالوانیزه دو نوع متداول لوله هستند که برای سیستم های هوای فشرده استفاده می شوند. بیش از 60٪ تا 70٪ كل سیستمهای هوای فشرده نصب شده امروز به دلیل عوامل مختلف از آهن سیاه یا لوله گالوانیزه استفاده می كنند :
- پیمانکاران با این مواد آشنا هستند.
- هزینه های مواد کم است.
- لوله و اتصالات سیستم هوای فشرده به راحتی در دسترس است.
- لوله های فولادی برای فشار زیاد تحمل دارند.
مزایایی لوله آلومینیوم
با این وجود ، چند دلیل اساسی وجود دارد که لوله کشی آلومینیوم یک ماده برتر برای استفاده در اکثر تاسیسات هوای فشرده امروزه است. این دلایل برتری در واقع هر یک ایرادی اساسی در سیستم های لوله کشی سنتی هستند.
کاهش هزینه های نصب
سیستم های لوله های آلومینیومی نسبت به سیستم های لوله های فولادی یا مسی نصب و اصلاح بسیار ساده‌ای دارند.صرفه جویی در نیروی کار 50 درصد می تواند حاصل شود، زیرا لوله آلومینیوم برای استفاده و نصب آماده است. به هیچگونه آماده سازی خاصی به جز برش ، رفع اشکال و چیدن و همچنین به ابزارهای خاص مورد نیاز نیست. لوله آلومینیوم کالیبره شده است، به این معنی که قطر آن کاملا کنترل می شود. این بدان معناست که مؤلفه های اتصال, سریع و با امنیت مناسب قرار می گیرند و هر اتصال به طور خودکار ایمن می شود.لوله آلومینیومی بسیار سبک تر از لوله های فولادی یا لوله مسی است. این همچنین باعث کاهش هزینه های نصب و اصلاح می شود.یکی دیگر از عواملی که باعث نصب و اصلاح سیستم های لوله های آلومینیومی می شود این است که نیازی به نخ یا لحیم کاری ندارند.هوای فشرده شده توسط سیستم ساخته شده با لوله های آلومینیومی بسیار تمیزتر از هوای تحویل داده شده توسط سیستم لوله های فولادی است
به حداقل رساندن نشت سیستم
مسئله دیگر در مورد اتصالات غیر آلومینیومی این است که آنها به مرور نشت می کنند. تخمین زده می شود که هشت تا ده درصد از هوای فشرده شده در یک سیستم از طریق اتصالات رشته ای نشت می کند. این باعث می شود کمپرسورها سخت تر و طولانی تر کار کنند و هزینه های مصرفی را بالا ببرند.
مقاوم در برابر خوردگی
یک مشکل رایج در استفاده از لوله های فولادی این است که رطوبت داخل سیستم باعث زنگ زدگی لوله ها از داخل به خارج می شود. حتی اگر سیستم هوای فشرده شده شما دارای یک تله رطوبت باشد, مقداری از رطوبت در سیستم وجود دارد و خوردگی رخ می دهد. حتی لوله های فولادی گالوانیزه نیز دچار فرسایش می شوند زیرا تمام لوله ها داخل و خارج گالوانیزه نمی شوند.خواص مقاوم در برابر خوردگی لوله آلومینیوم به معنای جریان هوا بهینه، کاهش هزینه های انرژی و کیفیت بهتر هوا است.
لینک های مرتبط :
