کاربردهای لوله آلیاژ نیکل
معرفی لوله آلیاژ نیکل | دکتر پایپ
در تولیدات صنعتی پیشرفته‌ی امروزی، آلیاژهای فلزی بسیاری وجود دارند که برای ساخت و تولید لوله مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر یک مزایا و معایب منحصر به خود را دارند. کروم، کربن استیل، نیکل، تیتانیوم و فولاد ضد زنگ نمونه‌هایی از مواد پرکاربرد هستند که بسته به خواص فیزیکی منحصربه‌فردشان، در طیف گسترده‌ای از کاربری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. فلز نیکل می‌تواند با یکی از فلزاتی که ذکر شد آلیاژی تشکیل دهد که کاربرد وسیعی در صنایع از جمله صنایع دریایی دارد.
لوله آلیاژ نیکل چیست؟
آلیاژهای نیکل
از زمان ایجاد تمدن‌ها، انسان‌ها از آلیاژهای نیکل استفاده کرده‌اند. در واقع، دانشمندان بروی ساخته‌های دست بشر باقی مانده از هزاران سال پیش کار کرده‌اند و آن‌ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده‌اند و دریافته‌اند که لوله‌ها، ابزارها، سکه‌ها و سلاح‌ها را از مقادیر مختلفی از نیکل و مواد دیگر می‌ساختند.
انسان‌های عهد باستان تا حدودی به این موضوع پی بردند: آلیاژهای نیکل مزایایی دارند که می‌توانند با آن‌ها سازه‌هایی بسازند که نه تنها به بقای آن‌ها کمک می‌کنند بلکه موجب پیشرفت آن‌ها نیز می‌شوند. امروز مهندسان، دانشمندان، توزیع‌کننده‌های لوله و مشاغل ساختمان‌سازی همچنان از این مزایا و ویژگی‌های این آلیاژها استفاده می‌کنند.
مزایای لوله آلیاژ نیکل
- مقاومت در برابر گرما
برخی آلیاژهای نیکل می‌توانند در برابر برخی شرایط و دماهای خیلی بالا مقاومت داشته باشند. به‌طور مثال، آلیاژ نیکل- کرومیوم که حاوی بیش از 15% کرومیوم است، در درمان‌هایی استفاده می‌شوند که می‌توانند تا بالاتر از 760 درجه‌ی سلسیوس افزایش بیابند. این قابلیت مقاومت و تحمل در برابر گرما، لوله‌های آلیاژ نیکل را به ماده‌ای همیشگی و ثابت در ساخت ماشین‌ها یا سازه‌هایی که دمای خیلی بالایی تولید می‌کنند، تبدیل کرده است.
- مقاومت در برابر خوردگی
وقتی فلزات با اکسیژن هوا تماس پیدا کنند، ممکن است تحت واکنش اکسیداسیون قرار بگیرند. این واکنش منجر به خوردگی فلزات خواهد شد. اگرچه سرعت اکسیداسیون فلز نیکل کم است و این ویژگی آلیاژهای نیکل را در برابر خوردگی مقاوم‌تر از فلزات دیگر ساخته است. این آلیاژها می‌توانند نسبت به فلزات دیگر، در مدت طولانی‌تری استحکام و انسجام خود را حفظ کنند، خصوصاً در محیط‌های دریایی که در آنجا خوردگی فلز یکی از مشکلات عمده می‌باشد.
- انبساط کمتر
برخی از آلیاژهای آهن-نیکل دارای انبساط گرمایی بسیار کم یا یک الگوی بسیار پایدار و قابل پیش‌بینی از انبساط در دامنه‌های گرمایی بخصوصی هستند. این ویژگی باعث می‌شود تا در هنگام نیاز به لوله‌هایی که بتوانند شکل یکنواخت و انسجام خود را در محیط‌های بسیار داغ به کاربرده و مفید واقع شوند. به‌طور مثال، آلیاژ نیکل با 25% آهن، در تغییرات متوسط دما تقریباً اصلاً منبسط نمی‌شود؛ و وقتی کبالت را به آن و نیکل اضافه کنیم، یک آلیاژ بسیار مقاومی خواهید داشت که ضریب الاستیسیته‌ی ثابت و ضریب انبساط کمی دارد.
- حفظ فرم
گاهی اوقات، به یک ماده‌ی فلزی نیاز داریم که بتواند هنگام گرما دیدن، به شکل و فرم قبلی خود برگردد. این نوع ماده را آلیاژ حافظه‌دار shape memory alloy نامیده می‌شود و تعداد کمی از این آلیاژها در بازار موجود می‌باشد. البته برخی از آلیاژهای نیکل دارای این خصوصیت هستند و آلیاژ نیکل-تیتانیوم یکی از بهترین آلیاژهای حافظه‌دار می‌باشد.
- تراوایی (نفوذپذیری) مغناطیسی
آلیاژهای نیکل-آهن همچنین دارای مشخصه‌های تراوایی مغناطیسی جالب توجه و منحصربه‌فردی است. این ویژگی باعث می‌شود تا در طراحی‌هایی برای جعبه کلیدها و همچنین موتورهای جریان مستقیم و ژنراتورها، به جزء ای لاینفک تبدیل شوند.
مزایای بالا، آلیاژ نیکل را برای چه کاربردهایی مناسب می‌سازد؟
استخراج نفت و گاز
لوله آلیاژ نیکل، مواد خوبی برای مقابله با گرما و خوردگی در استخراج‌های دریایی (offshore) و خشکی (inshore) هستند. از بین انواع تولیدات لوله‌ی ذخیره‌شده، آلیاژهای بر پایه‌ی نیکل، علاوه بر استخراج و فرآوری، برای تولید مقرون به صرفه‌ی لوله‌کشی‌ها مناسب واقع می‌شوند.
کاربردهای دیگر لوله آلیاژ نیکل در صنعت عبارت‌اند از:
مهندسی هوا فضا
لوله آلیاژ نیکل، به خاطر مقاومت در برابر اکسایش و خوردگی و عملکرد قوی در شرایط فشار زیاد، کاربردهای فراوانی در صنعت هوا فضا دارند. بسیاری از آلیاژهای بکار رفته در تولیدات لوله‌ی نیکل، با داشتن ویژگی‌های پایداری و حفظ انسجام خود، می‌توانند در کاهش هزینه‌های طولانی مدت در صنعت هوا فضا تأثیر داشته باشند
صنایع شیمیایی و پالایش
این صنایع به آلیاژهای درجه بالا و با عملکرد بالا نیاز دارند که می‌توانند در مقابل قرارگیری در بالاترین فشارهای شیمیایی و پالایش مقاومت داشته باشد. آلیاژهای نیکل به خاطر مقاومتشان در برابر خوردگی و فرسودگی در شرایطی با دمای بسیار بالا و محیط سوزآور مشهور هستند. صنایع لوله‌سازی نیکل، آلیاژهای بسیاری را ارائه می‌دهد که به خاطر ویژگی‌های مقاومت در برابر خوردگی‌شان در کاربری‌های پالایشی انتخاب می‌شوند و مواد مناسبی برای تبادل‌گرهای گرمایی، کوره‌ها، لوله‌کشی، پمپ‌ها و دریچه‌ها می‌باشند.
مهندسی دریایی
لوله آلیاژهای بر پایه‌ی نیکل در برابر اکسایش و خوردگی مقاوم و برای کار در شرایط سخت فراهم‌شده در صنایع دریایی و نیز در نیروگاه‌های برق و تأسیسات و کارخانه‌های فرآوری که از آب دریا به‌عنوان ماده سردکننده استفاده می‌کنند، بسیار مناسب هستند. کاربردهای دیگر آن عبارت‌اند از طناب‌های سیمی، تیغه‌های ملخ هواپیما، موتورهای پیش‌ران (نیروی محرکه) و عایق‌هایی برای کابل‌های ارتباطی زیر دریا. آلیاژهای تولیدی ما، به خاطر قابلیت مقاومتشان در برابر شرایط دشوار، می‌تواند با مزایای دوام و اطمینان به کاهش هزینه‌های دراز مدت صنایع دریایی کمک کنند.
نیروگاه‌های تولید برق
تعادل مناسب بین ویژگی‌های استقامت، مقاومت در برابر دما و نقص در آلیاژهای نیکلی، کاربرد این محصولات را در طیف گسترده‌ای از کاربری‌های نیروگاهی ایده آل ساخته است. خواص مکانیکی عالی در دماهای بسیار بالا و بسیار پایین. همچنین مقاومت بسیار زیاد در برابر خوردگی و سوراخ شدن باعث شده است تا از آلیاژ نیکل در کاربردهای پرفشاری که در صنایع تولید برق وجود دارد (مانند دیسک‌ها، محورها و تیغه‌ها، تانک‌ها، لوله‌کشی، تبادل‌گرهای گرمایی، پمپ‌ها و دریچه‌ها) استفاده کنند.
پایان مقاله معرفی لوله آلیاژ نیکل. امیدواریم مورد توجه شما قرار گرفته باشد.
