لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو چیست؟

لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو لوله‌های ساخته شده از فولاد زنگ نزن که علاوه بر داشتن زیبایی ظاهری مقاومت مناسبی در برابر زنگ‌زدگی، خوردگی و تغییر رنگ داشته و بیشتر برای مصارف تزئینی و دکوراسیون استفاده می‌شوند.

کاربردهای لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو

لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو دارای سطح براق یا مات با ظاهر زیبا و مقاومت بالا جهت ساخت نرده، پله، دستگیره، تجهیزات معماری، مبلمان و نماهای داخلی و خارجی و کاربرد های تزئینی و ساختمانی برای طراحی مدرن و صنعتی استفاده می‌شوند.

استانداردهای لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو

• ASTM A554: این استاندارد مربوط به کاربرد مکانیکی و تزئینی لوله‌های استنلس استیل شامل مشخصات ابعاد، شکل، صافی سطح و کیفیت ساخت است.
• EN 10296: این استاندارد اروپایی برای مصارف مکانیکی و معماری و لوله های جوش داده شده است.
• ISO 1127: این استاندارد برای مصارف عمومی و شامل مشخصات لوله‌های استنلس استیل بدون درز و جوش داده شده است.

لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554 اغلب درزدار تولید می‌شوند زیرا تولید لوله های بدون درز شامل هزینه بالاتری است و برای مصارف دکوراتیو که نیاز به مقاومت مکانیکی بالا ندارند لوله درزدار از نظر اقتصادی به صرفه تر می‌باشد.

دلایل عدم استفاده از لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554 در صنایع شیر و لبنی

• بهداشت و جلوگیری از رشد باکتری‌ها: به دلیل وجود تخلخل‌های میکروسکوپی در محل جوش که امکان تجمع و رشد باکتری و آلودگی محصول و اهمیت حفظ استاندارد های بهداشتی، در صنایع غذایی و لبنی از لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو استفاده نمی‌شود.
• تمیزکاری دشوارتر: لوله‌های استنلس استیل بدون درز با استاندارد بهداشتی سطوح صاف و یکنواخت دارند و به آسانی تمیز می‌شوند اما در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو، محل جوشکاری باعث ایجاد ناصافی و تداخل در عمل تمیزکاری می‌شود.
• فشار و دوام: در صنایع لبنی به علت فشار بالا، لوله‌های استنلس استیل باید دوام بیشتری در برابر خوردگی داشته باشند بنابراین این لوله های بدون درز مقاوم‌تر لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو هستند.
• استانداردهای بهداشتی ویژه صنایع غذایی: استانداردهای مورد نیاز برای صنایع غذایی و لبنی، مانند ASTM A270 و 3A، الزامات بسیار سخت‌گیرانه‌تری نسبت به استاندارد ASTM A554 دارند و اطمینان از بهداشت و سلامت مواد غذایی را تضمین می‌کنند. این استانداردها معمولاً برای لوله‌های بدون درز (Seamless) تعریف شده‌اند.
• درزهای جوش‌خورده و عیوب داخلی: این لوله ها توسط جوشکاری تولید شده و به دلیل وجود ناخالصی و کیفیت جوش پایین، احتمال وجود ترک، ناهمواری و عدم پیوستگی در درزهای داخلی وجود دارد که این عیوب نقاط تجمع باکتری را فراهم می‌کنند.
•  

ویژگی‌های ظاهری لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

• سطح براق یا مات: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با توجه به نوع پولیش؛ براق آینه ای یا مات هستند.
• پوشش مقاوم به خوردگی: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو به دلیل داشتن آلیاژ استنلس استیل به خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم هستند.
• عدم وجود عیب ظاهری: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو باید عاری از ترک، خش و عیوب ظاهری باشند، زیرا در نمای ظاهری تاثیرگذاراست .

ابعاد و ضخامت‌های لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

• قطر خارجی (OD): از حدود 10  تا 100 میلی‌متر متغیر است. قطرهای کوچک برای کاربردهای سبک‌تر و قطرهای بزرگ‌تر برای استفاده در سازه‌های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند .
• ضخامت جداره: ضخامت دیوار لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو  ASTM A554 معمولاً بین 0.5 تا 3 میلی‌متر است.

اندازه‌های رایج لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

• برای لوله‌های گرد:

قطر خارجی: 10، 12، 19، 25، 32، 38، 51، 63، 76 و 100 میلی‌متر
ضخامت جداره: 0.5، 0.8، 1.0، 1.5، 2.0، 2.5 و 3.0 میلی‌متر

• برای لوله‌های مربع و مستطیل:

مقاطع: 10×10، 20×20، 25×25، 30×30، 40×40،50×50 میلی‌متر
ضخامت جداره: 0.8، 1.0، 1.2، 1.5 و 2.0 میلی‌متر

نکته: این اندازه‌ها بسته به نیاز بازار و کاربردهای مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

ویژگی‌ها و کاربرد آلیاژهای رایج در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو ASTM A554

• آلیاژ 201

ویژگی‌ها: آلیاژ 201 میزان کروم و نیکل کمتر و منگنز بیشتری نسبت به آلیاژ 304 داشته به همین دلیل، آلیاژ 201 از مقاومت کمتری برخوردار و مناسب محیط‌هایی با خورندگی کمتر است.
کاربردها: آلیاژ 201 مناسب مصارف دکوراتیو در فضاهای داخلی و محیط هایی که در معرض تماس مداوم با رطوبت و مواد خورنده نیست، هستند.

• آلیاژ 202

• ویژگی‌ها: آلیاژ 202 بسیار مشابه 201 است با این تفاوت که در برابر مواد شیمیایی و خورنده مقاومت بهتری دارد اما همچنان از آلیاژ 304 استحکام کمتری دارد.
• کاربردها: آلیاژ 202 برای کاربردهای دکوراتیو و محیط‌هایی با ‌خورندگی کم استفاده می‌شوند.

• آلیاژ 304

ویژگی‌ها: گرید 304 با درصد کروم و نیکل بالا به نام استنلس استیل “استاندارد” شناخته شده و قابلیت جوشکاری، شکل‌پذیری و مقاومت به خوردگی بالاتر از آلیاژ 201 و 202 دارد.
کاربردها: برای محیط‌هایی که نیاز به مقاومت بیشتری به خوردگی دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.

دلایل مناسب نبودن آلیاژ 201 برای محیط‌های باز و در معرض مواد شوینده

لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژ201 در معرض محیط‌های باز یا مواد شیمیایی دوام کمتری داشته و مناسب کاربرد داخلی و محیط کم خورنده هستند. در ادامه به بررسی علت این محدودیت ها از جمله ترکیب شیمیایی و ویژگی های آلیاژ 201 می‌پردازیم:

• میزان پایین نیکل: آلیاژ 201 از آلیاژهای مقاوم‌تر مثل 304 نیکل کمتری دارد ونیکل نقش مهمی در افزایش مقاومت به خوردگی و پایداری در برابر رطوبت و مواد شیمیایی دارد. پس آلیاژ 201 در شرایط مرطوب یا محیط‌های باز مقاومت کمتری دارد.
• مقدار بالاتر منگنز: درصد منگنز در آلیاژ 201 از کروم و نیکل بیشتر است که به کاهش هزینه‌های تولید کمک کرده اما در پایداری رنگ و مقاومت به خوردگی اثر منفی دارد. بنابراین سطح لوله های دکوراتیو ممکن ایت به مرور تیره و سیاه رنگ شود.
• حساسیت به مواد شیمیایی و شوینده‌ها: آلیاژ 201 به ترکیبات شیمیایی و شوینده حساس است و در تماس با آن ها ممکن است واکنش های ایجاد کند که باعث تغییر رنگ و ایجاد لکه‌های سیاه رنگ در سطح لوله استنلس استیل دکوراتیو شود.
• مقاومت کم در برابر رطوبت و زنگ‌زدگی: آلیاژ 201 با کمبود نیکل و ترکیب شیمیایی خاص مقاومت خوبی به زنگ‌زدگی ندارد و در محیط‌های باز و مرطوب سریع‌تر دچار زنگ‌زدگی و کدرشدن می‌شود.

نتیجه گیری: به دلیل این ویژگی‌ها، آلیاژ 201 برای کاربردهای داخلی و محیط‌های خشک مناسب بوده و نباید از آلیاژ 201 در شرایط جوی باز و در معرض مواد شیمیایی یا شوینده‌های قوی استفاده شود.

دلایل مناسب نبودن آلیاژ 202 برای محیط‌های مرطوب و ساحلی

• مقدار نیکل کمتر نسبت به آلیاژهای مقاوم‌تر: آلیاژ 202 نسبت به 304 دارای نیکل کمتر است و نیکل نقش مهمی در افزایش مقاومت به خوردگی و پایداری در برابر نمک و رطوبت دارد. کمبود نیکل در آلیاژ 202 سبب دوام کمتر و خوردگی و زنگ‌زدگی زودتر در محیط های مرطوب و دارای عناصر خورنده مثل کلرید ها و نمک‌های دریایی می‌شود.
• حساسیت به کلرید و ترکیبات نمکی: شهرهای ساحلی در هوای خود حاوی مقادیر زیاد کلرید و نمک هستند که به سطح استیل چسبیده و باعث تسریع خوردگی می‌شود. آلیاژ 202 مقاومت کافی در برابر کلرید و ترکیبات نمکی ندارد و به همین دلیل به‌راحتی در این شرایط زنگ می‌زند و خراب می‌شود.
• میزان بالاتر منگنز: میزان منگنز آلیاژ 202 به نسبت گرید 304(گرید مقاوم‌تر) کمتر است که باعث کاهش مقاومت به خوردگی در محیط‌های مرطوب و نمکی شده و به سرعت کدر و لکه‌دار می‌شود.
• عدم پایداری رنگ و ظاهر: آلیاژ 202 در تماس با رطوبت و نمک می‌تواند به‌مرور زمان تغییر رنگ داده و کدر شود که از نظر ظاهری در کاربردهای دکوراتیو و نمای خارجی، مطلوب نیست.

نتیجه‌گیری: با توجه به این ویژگی‌ها، لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژ 202 برای مناطق مرطوب و محیط‌های ساحلی توصیه نمی‌شوند و با این تفاسیر استفاده از آلیاژ 304 یا 316 که دارای مقاومت به خوردگی بسیار بهتری هستند، گزینه‌ی بهتری است .

دلایل نامناسب بودن جوشکاری لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژهای 202 و 201

• محتوای نیکل پایین: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژهای 201 و 202 دارای مقدار نیکل کمتری نسبت به آلیاژهای مقاوم‌تر هستند. نیکل به بهبود خواص جوشکاری و جلوگیری از ترک‌های سرد در حین جوشکاری کمک می‌کند. در غیاب نیکل کافی، احتمال بروز ترک‌های جوش افزایش می‌یابد.
• حساسیت به ترک‌های سرد: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژهای 201 و 202 به دلیل ترکیب شیمیایی خود در معرض حساسیت به ترک‌های سرد که ممکن است در حین سرد شدن جوش، ایجاد و موجب تضعیف ساختار نهایی قطعه شوند هستند.
• مقدار بالای منگنز: مقدار بالای منگنز در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژ 201 به تشکیل فازهای غیر مطلوب در حین جوشکاری در نتیجه ترک‌خوردگی و از بین‌رفتن یکپارچگی جوش منجر می‌شود.
• جوابگو نبودن به حرارت بالا: لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژهای 201 و 202 توانایی کمتری در تحمل حرارت بالای هنگام جوش و مقاومت به تغییرات دما دارند. این موضوع باعث تغییرات میکروساختاری و بروز ترک‌ها در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو می‌شود.
• عدم پایداری در دماهای بالا: در جوشکاری، نواحی نزدیک به محل جوش تحت تأثیر دماهای بالا قرارمی گیرند. و ممکن است درشرایط پایدارقرار نگیرند و دچار تغییرات ساختاری و شیمیایی در ساختارشان شوند که منجر به ترک‌خوردگی در لوله‌های استنلس استیل دکوراتیو می‌شود.

نتیجه‌گیری: به دلیل این ویژگی‌ها، لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با آلیاژهای 201 و 202 معمولاً برای جوشکاری توصیه نمی‌شوند و در صورت نیاز به جوشکاری، احتمال بروز مشکلاتی مانند ترک‌خوردگی وجود دارد. در چنین شرایطی، بهتر است از آلیاژهایی با مقاومت بالاتر مانند 304 یا 316 که خواص جوشکاری بهتری دارند، استفاده شود.

دلیل عدم جوش خوردن مناسب درز داخل لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

• ناخالصی‌ها: از عوامل جوش نخوردن یا عدم‌پیوستگی در جوش وجود ناخالصی در گاز آرگون با خلوص پایین است که می‌تواند باعث واکنش با فلز پایه شود.
• حرارت و نفوذ: در حین جوشکاری، حرارت می‌تواند باعث تبخیر ناخالصی‌ها و تشکیل گازهای اضافی موثر بر کیفیت جوش و منجر به ایجاد حباب‌ و ترک‌ها در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554 شوند.

نتیجه‌گیری: استفاده از گاز آرگون با خلوص پایین ممکن است از نظر اقتصادی جذاب باشد، اما می‌تواند بر کیفیت جوش و درزهای داخلی تأثیر منفی بگذارد. برای بهبود کیفیت جوش و جلوگیری از مشکلات جوش‌کاری، استفاده از گاز آرگون با خلوص بالا پیشنهاد می‌شود. این انتخاب می‌تواند به کاهش خطر بروز عیوب و افزایش یکپارچگی ساختاری جوش در در لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554 کمک کند .

دلایل استفاده از گاز آرگون با خلوص پایین در تولید لوله‌ استنلس استیل دکوراتیو با استاندارد ASTM A554

• اقتصادی بودن: گاز آرگون با خلوص پایین معمولاً از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر است. این موضوع به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا هزینه‌های تولید را کاهش دهند.
• جلوگیری از اکسیداسیون: آرگون به عنوان یک گاز بی‌اثر از اکسید شدن سطح فلزات در حین جوشکاری جلوگیری می‌کند. با این حال، استفاده از گاز آرگون با خلوص پایین ممکن است به دلیل وجود ناخالصی‌ها و گازهای دیگر مانند نیتروژن یا دی‌اکسیدکربن، تأثیرات منفی بر کیفیت جوش داشته باشد.
• تأثیر بر کیفیت جوش: اگرچه آرگون با خلوص پایین می‌تواند از اکسیداسیون جلوگیری کند، اما وجود ناخالصی‌ها باعث کاهش کیفیت جوش و ایجاد درزهای نامناسب در جوش شود. این ناخالصی‌ها ممکن است باعث ایجاد آلودگی در ناحیه جوش و در نتیجه منجر به عدم جوش خوردن مناسب یا ترک خوردن درز شوند.