لوله های بدون درز که به لوله مانیسمان معروف هستند به دلیل استحکام بالا و عدم استفاده از جوشکاری، عنصری حیاتی در صنایع مختلف و لوله کشی مایعات و گازها به شمار می روند. به همین دلیل لوله بدون درز، گران تر از از لوله های درزدار است. تنها دو روش تولید لوله مانیسمان در جهان وجود دارد که به ترتیب روش نورد متقاطع و روش اکستروژن شمش فولادی (یا سنبه کاری چرخشی) است. در این دو روش، لوله بدون درز را مستقیما از شمش فولادی تولید می کنند تا هیچگونه درز و جوشکاری روی آن وجود نداشته باشد. تولید لوله بدون درز در ایران نیز از این دو روش انجام می شود. توجه به این نکته حائز اهمیت است که روش های دیگر تولید لوله بدون درز مانند ریخته گریِ گریز از مرکز و ریخته گریِ پاششی برای تولید لوله های بدون درز غیرفولادی مانند لوله های پلاستیکی استفاده می شود.
انواع روش های تولید لوله بدون درز و مراحل تولید آن ها و همچنین کارخانه های تولید لوله مانیسمان در ایران و جهان و روش بسته بندی آن ها را در این مقاله از دانشنامه آهن ملل بخوانید.
نسخه صوتی مقاله روش تولید لوله بدون درز
چرا تولید لوله های بدون درز فولادی اهمیت دارد؟
لوله های بدون درز با نام لوله seamless در سطح جهان شناخته می شوند و در انواع مختلفی مانند لوله مانیسمان، لوله a106 و … تولید می شوند. لوله های بدون درز فلزی را از شمش فولادی و بدون هیچگونه درز و جوشکاری تولید می کنند که باعث می شود در برابر فشار، اثرات شیمیایی و حرارتی بسیار مقاوم باشند. به همین دلیل روش تولید این لوله و رعایت استانداردهای آن بسیار اهمیت دارد.
نکته: بیشترین لوله بدون درز در بازار لوله مانیسمان است به همین دلیل در بازار به جای «بدون درز» از نام «مانیسمان» استفاده می کنند. لوله مانیسمان برای استفاده در صنایع مختلف، به ویژه صنایع آب و فاضلاب، گاز، نفت و پتروشیمی استفاده می شود. معرفی کامل و جزئیات بیشتر پیرامون لوله مانیسمان را در مقاله لوله مانیسمان چیست بخوانید.
# حتما بخوانید
برای این که لزوم استفاده از لوله های بدون درز مانیسمان را بهتر درک کنیم، باید از مزایای آن آگاه باشیم. مزایای لوله های مانیسمان که به دلیل روش تولید منحصر به فرد آن ها است، شامل موارد زیر می باشد:
- نداشتن درز و یکپارچه بودن سطح لوله: لوله های مانیسمان یا بدون درز، سطحی یکپارچه و یکنواخت داشته و هیچگونه درز یا جوشکاری روی آن ها وجود ندارد.
- دوام بالا: لوله های مانیسمان، دارای مقاومت بالا در برابر فشار هستند و قادرند با تحمل فشارهای بالا و شوک های مکانیکی، عملکرد خوبی ارائه دهند.
- مقاومت شیمیایی و دمایی: این لوله ها در برابر اثرات شیمیایی، مانند تاثیر اسیدها، قلیایی ها و مواد شیمیایی دیگر مقاومت بالایی دارند. همچنین در برابر تغییرات دمایی، مقاومت بالایی از خود نشان می دهند.
- عمر طولانی: لوله های مانیسمان، با‌دوام هستند و می توانند به مدت طولانی در شرایط سخت و محیط های متنوع استفاده شوند.
با توجه به این مزایا، لوله های مانیسمان به عنوان لوله‌های صنعتی و یک محصول غیرقابل جایگزین در صنایع مختلف تبدیل شده اند. همچنین به دلیل نداشتن درز در لوله، استفاده و کاربرد لوله مانیسمان باعث کاهش هزینه ها، افزایش بازدهی و ایجاد ایمنی بیشتر در عملیات صنعتی خواهند شد.
انواع روش های تولید لوله بدون درز
به‌طور کلی، کارخانه تولید لوله مانیسمان یا همان لوله های بدون درز فولادی از دو روش اصلی برای تولید لوله های خود بهره می گیرد که در این بخش به بررسی آن ها می پردازیم. در ادامه نیز دو روش مجزا برای تولید لوله های بدون درز غیر فولادی معرفی می کنیم.
روش های تولید لوله بدون درز فولادی (مانیسمان)
به طور کلی تمامی تولیدکنندگان لوله های بدون درز فولادی از جمله تولید کنندگان لوله مانیسمان، لوله a106 و … از دو فرآیند زیر در ساخت لوله بدون درز استفاده می کنند:
۱- روش نورد متقاطع
۲- روش اکستروژن (سنبه کاری چرخشی)
نکته: سایر روش های تولید لوله بدون درز که در ادامه معرفی می کنیم (روش ریخته گری گریز از مرکز و روش ریخته گری پاششی) برای انواع لوله غیرفلزی مانند لوله پلاستیکی استفاده می شود.
در روش اول شمش را با غلتک های مورب سوراخ می کنند و سپس آن با استفاده از دستگاهِ نورد می کشند (گسترش می دهند). این روش تولید لوله بدون درز سرعت بالایی دارد ولی به الزامات بیشتری برای پردازش نهایی نیاز خواهد داشت. این روش عمدتا برای تولید لوله فولاد کربنی و لوله های فولادی کم آلیاژ مناسب است.
در روش دوم که به به روش سنبه‌کاری چرخشی یا اکستروژن شمش فولادی (Rotary Piercing or Steel Billet Extrusion) شناخته می شود، شمش را با دستگاه سوراخ کاری، سوراخ می کنند. سپس با استفاده از یک دستگاه اکسترودر، سطح مقطع آن را گرد می کنند. این روش نسبت به روش قبلی کمتر استفاده می شود و برای تولید لوله های فولادی آلیاژی با مقاومت بالا مناسب است.
نکته ای که وجود دارد این است که در هر دو روش تولید لوله های مانیسمان، باید ابتدا شمش را گرم کنند. به همین دلیل لوله بدون درز تولید شده را لوله نورد گرم می نامند.
برای سرد کردن لوله نیز از دو روش استفاده می شود: ۱- کشش سرد: به معنی کشیدن لوله از طریق قالب اکستروژن برای طولانی تر و نازک تر کردن لوله. ۲- نورد سرد: ادامه فرآیند تولید لوله با نورد سرد و استفاده از غلتک های متعدد
مرحله سردکاری دقت ابعادی و خواص مکانیکی لوله را بهبود می بخشد.
مراحل تولید لوله مانیسمان به صورت تصویری
همان طور که گفتیم تولید لوله بدون درز فولادی با استفاده از دو روش نورد متقاطع و اکستروژن انجام می شود. این دو روش در بسیاری از مراحل مشترک هستند، به طوری که می توان اصلی ترین مراحل و فرآیند تولید لوله مانیسمان را به صورت زیر نشان داد.
روش های تولید لوله بدون درز غیرفولادی
چند فرآیند مختلف برای تولید لوله بدون درز غیرفلزی مانند لوله پلاستیکی وجود دارد که در ادامه دو نمونه از مهم ترین آن ها را معرفی می کنیم. انتخاب هر کدام از این روش ها به متریال مورد استفاده بستگی دارد.
۱- روش ریخته گری گریز از مرکز
فرآیند تولید لوله های بدون درز غیرفلزی به روش ریخته‌گری با استفاده از قالب های استوانه ای به منظور تولید لوله های کوتاه و ضخیم انجام می شود. فرآیند تولید لوله بدون درز در این روش به صورت زیر می باشد:
- ابتدا مواد مذاب داخل قالب ها ریخته می شود.
- سپس با اعمال سرعت بسیار زیاد، قالب ها به چرخش در می آیند و نیروی گریز از مرکز به وجود می آید. سپس عملیات انجمادسازی آغاز می شود.
- این فرآیند به صورت پیوسته انجام می شود و به وسیله‌ی این چرخش، لوله های کوتاه و ضخیم به دست خواهند آمد.
این فرآیند، معمولا در صنایعی مانند صنایع نفت و گاز، حمل و نقل و صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد.
مراحل تولید به روش ریخته‌گری گریز از مرکز
- ذوب کردن مواد
- ریختن آن‌ها داخل قالب‌های استوانه‌ای
- چرخش با سرعت زیاد
۲- روش ریخته گری پاششی
آخرین روش تولید لوله بدون درز، ریخته‌گری پاششی است. به طور معمول از این روش کمتر استفاده می شود. در این روش، مواد مذاب را درون یک محفظه که فرم لوله ای شکل دارد قرار می دهند و سپس، در حالی که این محفظه می چرخد، به آن گاز نیتروژن اضافه می کنند. گاز نیتروژن، حین چرخش لوله و از یک نازل روی میله پاشیده می شود. در نظر داشته باشید که قطر داخلی لوله تولیدی با قطر این میله برابر است. با کنترل مقدار پاشیدن گاز داخل محفظه، ضخامت لوله تغییر خواهد کرد.
مراحل تولید به روش ریخته‌گری پاششی
- ذوب کردن مواد
- ریختن آن داخل محفظه
- پرکردن محفظه با گاز نیتروژن
- چرخش لوله
- پاشش نیتروژن روی میله
روش بسته بندی لوله مانیسمان
روش های مختلفی برای بسته بندی لوله های مانیسمان (لوله بدون درز فولادی) وجود دارد، اما رعایت یک سری اصول و قوانین باعث جلوگیری از خوردگی و افزایش ایمنی آن ها خواهد شد. از جمله این نکات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استفاده از درپوش پلاستیکی برای دو سر لوله
- عدم استفاده از تسمه های فلزی در بسته بندی لوله ها
- قرار دادن لوله های مانیسمان با ویژگی یکسان (مانند رده فولاد) در یک دسته
همچنین، بسته بندی لوله های مانیسمان به صورت شش ضلعی است؛ به این معنی که از اعداد ۶ وجهی در یک بندیل استفاده می شود. به طور مثال، هر بندیل می تواند به تعداد ۱۹ – ۳۷ – ۶۱ – ۹۱ – ۱۲۷ – ۱۶۹ و ۱۲۷ عددی باشد.
تولیدکنندگان لوله مانیسمان در ایران و جهان
شرکت های تولید کننده لوله مانیسمان در ایران را به صورت زیر می توان معرفی کرد.
- شرکت لوله های دقیق کاوه ایرانیان
- شرکت گروه ملی ایران
در حال حاضر تنها دو کارخانه فوق تولیدکننده لوله بدون درز هستند و سایر کارخانه ها، تنها عرضه کننده لوله مانیسمان می باشند. این کارخانه ها را در مقاله کارخانه تولید لوله مانیسمان معرفی کرده ایم.
همچنین می توانید با مهم ترین کارخانه های تولید لوله های فولادی در مقاله کارخانه های تولید لوله فولادی آشنا شوید. در این مقاله کارخانه های مهم و اصلی تولید لوله های فولادی در ایران را معرفی و لوله های تولیدی آن ها را بررسی کرده ایم.
در صورتی که قصد خرید لوله مانیسمان داخلی را دارید، باید بدانید که به جز کارخانه هایی که اعلام کردیم، دیگر کارخانه های عرضه کننده لوله مانیسمان در کشور، در حال حاضر تنها عرضه کننده هستند و این نوع لوله را تولید نمی کنند. همچنین، لوله های مانیسمان وارداتی موجود در کشور عمدتا از کشور چین وارد می شوند. با این حال، قیمت لوله مانیسمان داخلی و خارجی اختلاف چندانی ندارد؛ اما توصیه می کنیم برای این که خرید مطمئن و بدون دغدغه ای تجربه کنید، حتما قبل از اقدام، راهنمای خرید لوله مانیسمان را مطالعه بفرمایید تا از تمامی نکات قبل، حین و بعد از خرید لوله مانیسمان آگاه باشید.
# حتما بخوانید
اما در ادامه به نام تعدادی تولید کننده لوله های مانیسمان در سطح جهان می‌پردازیم:
- Tenaris: یکی از بزرگترین تولیدکنندگان لوله مانیسمان در جهان که محصولاتش در بیش از ۳۰ کشور به فروش می رسد.
- Vallourec: شرکتی فرانسوی که به عنوان تولیدکننده معتبر لوله مانیسمان در جهان شناخته می شود.
- TMK Group: یک گروه بین المللی تولیدکننده لوله های فولادی به شمار می آید که شعبه های خود را در بسیاری از کشورها راه اندازی کرده است.
این سه کارخانه تولید لوله بدون درز فقط برخی نمونه های معروف در صنعت لوله مانیسمان هستند و بسیاری دیگر وجود دارند که در سراسر جهان فعالیت می‌کنند.
جمع بندی
نحوه تولید لوله مانیسمان، فرآیندی است که به واسطه آن لوله هایی با استحکام بالا و قابلیت تحمل فشار و دمای زیاد تولید می گردد. از این لوله ها در صنایع گوناگونی استفاده می شود. مهم ترین روش های تولید لوله مانیسمان، شامل روش های ریخته گری گریز از مرکز، ریخته گری پاششی و اکستروژن شمش های فولادی می باشد. استفاده از لوله های مانیسمان در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و آب و فاضلاب به دلیل عملکرد برتر آن ها امری حیاتی است.
سوالات متداول
چند روش برای تولید لوله بدون درز وجود دارد؟
دو روش اصلی برای تولید لوله مانیسمان یا همان لوله بدون درز فولادی وجود دارد:
۱- روش نورد متقاطع
۲- روش اکستروژن (سنبه کاری چرخشی)
چرا تولید لوله بدون درز اهمیت دارد؟
لوله های بدون درز به دلیل نداشتن هیچگونه درز و جوشکاری، در برابر فشار، اثرات شیمیایی و حرارتی بسیار مقاوم هستند و طول عمر بالایی دارند. به همین دلیل استفاده از آن ها در صنایع مختلف به امری ضروری تبدیل شده است.
