در خطوط لوله های پرفشار مانند نفت و گاز از هر لوله ای استفاده نمی شود زیرا امکان ترک در لوله و نشت گاز وجود دارد. به همین دلیل مهندسان از لوله هایی به نام لوله مانیسمان در این خطوط استفاده می کنند. این لوله ها با دقت خاصی تولید شده اند و اصطلاحا «بدون درز» هستند که در این مقاله درباره آنها توضیح می دهیم.
لوله مانیسمان چیست؟
لوله مانیسمان نوعی لوله فولادی بدون درز است که از شکل دادن شمش های فولادی به ددست می آید. این لوله به دلیل نداشتن درز جوش، در برابر فشارهای بالا یسیار مقاومند و در ضخامت های مختلفی تولید می شوند. این لوله ها به دلیل قرآیند پیچیده و هزینه بری که دارند معمولا قیمت بالایی دارند.
پیشنهاد مطالعه: برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع لوله های فولادی و کاربرد آن ها در صنایع، مقاله “لوله فولادی چیست و در کدام صنایع قابل استفاده است؟” را مطالعه نمایید.
این لوله برای اولین بار در آخر قرن ۱۹ به صنعت عرضه و مخترعان آن برادران مانیسمان بوده اند که علت نامگذاری آن در بازار به این دلیل است.
مشخصات لوله مانیسمان
امروزه تهیه لوله های مانیسمان در داخل کشور از کارخانه های داخلی و خارجی صورت می گیرد. اما همه آن ها مشخصات فنی یکسانی دارند که از استاندارد ساخت ASME B36.10 برای لوله های فولادی و استاندارد ساخت ASME B36.19 برای لوله های استیل بهره می برند.
- رده: ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۲۰ و ۱۶۰
- ضخامت: ۱.۲۴ تا ۵۹.۵۴ میلی متر
- سایز: از ۱/۸ تا ۳۶ اینچ
- وزن هر متر: بین ۰.۲۸ تا 807.68 کیلوگرم
- طول لوله: ۶ و ۱۲ متر
همچنین می توانید در مقاله زیر، اطلاعات کامل تری درباره وزن، ضخامت و سایز انواع این لوله ها بر اساس رده آنها به دست آورید.
# حتما بخوانید
نکته مهم: لوله مانیمسان رده ۸۰ که استحکام بالاتری دارد در موارد پرفشار و شرایط خورندگی مصرف دارد و جزو لوله های سنگین محسوب می شود. تقریبا در تمام موارد صنعت، سایز های بالاتر از سایز ۲۶ اینچ معمولا برای انتقال خطوط طولانی و کم فشار استفاده می شوند و در این موارد تفاوت خواص چشم گیری بین لوله درزدار و بدون درز وجود ندارد.
کاربرد لوله مانیسمان
لوله مانیسمان به دلیل کیفیت بالایی که نسبت به لوله های فولادی دیگر دارد در موارد بسیار حساس استفاده می شود از جمله:
- مسیر خطوط فشار قوی نفت، گاز
- خطوط هیدرولیک
- خطوط صنایع غذایی و دارویی
- ساخت بویلر و مبدل ها
- خطوط انتقال برق
- صنایع پتروشیمی
- صنایع خودروسازی (ترمز بادی خودروهای سنگین)
انواع لوله مانیسمان از لحاظ رده
لوله مانیسمان از لحاظ رده لوله به انواع مختلفی تقسیم می شود که شامل لوله مانیسمان رده ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۲۰ و ۱۴۰ می شود. در این بین لوله مانیسمان رده ۲۰، لوله مانیسمان رده ۴۰ و لوله مانیسمان رده ۸۰ نسبت به بقیه لوله های بدون درز رایج تر است.
بیشتر بخوانید: برای کسب اطلاعات بیشتر درباره تفاوت لوله مانیسمان رده ۴۰ و رده ۸۰، مقاله “تفاوت‌های لوله مانیسمان رده ۴۰ و رده ۸۰” را را مطالعه نمایید.
انواع لوله مانیسمان از لحاظ مواد به کار رفته
- لوله مانیسمان فولادی کربنی
- لوله مانیسمان استیل
- لوله مانیسمان آلیاژی
انواع لوله مانیسمان از لحاظ استاندارد
انواع لوله مانیسمان بر اساس استانداردهای آمریکا (ASTM)، اروپا (EN)، API (موسسه نفت آمریکا) و JIS (ژاپن) تولید می شود که به شرح زیر است:
- لوله مانیسمان با استانداردهای A106، A153 و A335 و ASME B36.19
- لوله مانیمسان با استاندارد EN 10216-1
- لوله API
- لوله مانیسمان با استانداردهای JIS G 3455 و JIS G3454
توجه! لوله مانیسمان به ۲ صورت درزدار و بدون درز تولید می شود. بنابراین در کاربردهایی که به لوله مانیسمان نیاز است، استفاده از لوله درزدار API صحیح نمی باشد. اگر می خواهید در مورد شباهت ها و تفاوت های لوله مانیسمان و لوله API بیشتر بدانید، مقاله تفاوت لوله مانیسمان و لوله API را بخوانید.
روش تولید مانیسمان
به طور خلاصه روش تولید لوله مانیسمان به این صورت است که ابتدا یک سنبه داخل شمش فولادی داغ می رود. دمای شمش داغ در این حالت بین ۱۲۵۰ و ۱۲۸۰ درجه است. همزمان با فرورفتن سنبه داخل شمش، دو غلتک اطراف آن می چرخد. در نهایت با چرخیدن غلتکها لوله به ضخامت و اندازه مناسب می رسد.
در تصویر تولید لوله مانیسمان به روش سنبه کاری را مشاهده می کنید.
بفرآیند تولید لوله مانیسمان با جزئیات شامل مراحل زیر می شود:
- برش: ابتدا شمش فولادی طبق درخواست مشتری به ابعاد مورد تقاضا برش داده می شود.
- مرحله حرارت دهی: در این مرحله بوسیله کوره قوسی که از سوخت گاز استفاده می کند به شمش تا مرحله گداختن حرارت داده می شود.
- دستگاه لخ پرس: بوسیله ی این دستگاه شمش از مرکز سوراخ می شود.
- دستگاه النگیتور: سطح مقطع شمش بوسیله ی این دستگاه گرد می شود.
- مرحله شلیک سنبه: در این مرحله سنبه ای به طول ۱۲ متر داخل شمش فولادی شلیک می شود.
- تاب گیری: در صورتی که در لوله تاب وجود داشته باشد در این مرحله از بین می رود و صاف و یکدست می شود.
- جدا کردن سنبه: سنبه از داخل لوله جدا می شود.
- کروی سازی: در این مرحله، سر و ته لوله که تیز و برنده است به حالت گرد درمی آید.
- کشش: لوله با اندازه های مختلف تا ۲۴ متر کشیده می شود.
- سرد کردن: لوله به کمک آب و با فرآیندی خاص خنک می شود.
- آزمایش: لوله تست مورد تست آزمایشگاهی قرار می گیرد تا در صورت وجود عیب از بقیه لوله ها جدا شود.
- پولیش کاری: لوله با روغن مخصوص برای جلوگیری از خوردگی پولیش می شود.
- بسته بندی: لوله ها عموما به صورت شش ضلعی و با تسمه بسته بندی و آماده بارگیری می شوند.
انواع روش های تولید لوله مانیسمان
انواع روش های تولید لوله مانیسمان شامل سنبه کاری چرخشی، ریخته گری گریز از مرکز و ریخته گری پاششی می شود.
تولید لوله مانیسمان به روش سنبه کاری چرخشی
در این روش ابتدا شمش طبق سفارش مشتری در ابعاد گوناگون برش داده می شود. بعد از اینکه شمش ها داخل کوره قوسی با سوخت گاز، به اندازه کافی حرارت دید، سطح مقطع آن به وسیله دستگاهی به نام الانگیتور گرد می شود. سپس درون آن با استفاده از یک سنبه (ماندرل) خالی می شود.
تاب گیری لوله به خاطر یک دست کردن لوله انجام گرفته می شود و سنبه داخل لوله از آن جدا می شود. در مرحله بعدی سر و ته لوله گرفته شده تا از حالت بُرنده به حالت گرد در آید. بعد از عملیات کشش که معمولا تا ۲۴ متر انجام و سردکاری که معمولا توسط آب و با فرآیندی مخصوص صورت می گیرد، لوله به طول های مورد نظر برش داده می شود. در نهایت تست هیدرواستاتیک روی نمونه ها انجام می شود و در صورتی که قصد ارسال لوله به خارج کشور وجود داشته باشد، روی سطح لوله پوشش روغن ایجاد می کنند تا از خوردگی آن جلوگیری شود.
مرحله آخر بسته بندی و بارگیری لوله هاست. در این روش معمولا محصول نهایی ضخامت بالا و طول زیادی خواهد داشت. به منظور کاهش ضخامت لوله های مانیسمان در حال تولید، از روش نورد کردن استفاده می شود که می تواند با استفاده از سنبه داخلی و یا غلتک پیلگر در کنار سنبه داخلی انجام شود.
تولید لوله مانیسمان به روش ریخته گری گریز از مرکز
هنگامی که به لوله های بدون درز با طول کوتاه و ضخامت زیاد نیاز داشته باشید از این روش استفاده می شود. همچنین در مواردی که به خواص گرادیانی در راستای شعاع لوله نیاز باشد، تنها از این روش می شود استفاده کرد. در این روش از یک قالب چرخنده که با سرعت بالایی در حال حرکت است استفاده می شود. اول فلز مذاب به داخل قالب دوار بریزید و با توجه به وارد شدن نیروی گریز از مرکز، مذاب به قسمت خارجی قالب متمایل و فرآیند انجماد از دیواره قالب شروع می شود.
تولید لوله مانیسمان به روش ریخته گری پاششی
در این روش مواد مذابی که قرار است بدنه لوله را تشکیل دهند در محفظه ای حاوی نیتروژن قرار می گیرند و با چرخش یک میله، روی آن پاشیده می شود. قطر این میله، ضخامت داخلی لوله را تعیین می کند. با کنترل مقدار مواد مذاب پاششی می توان ضخامت دیواره لوله تولیدی را کنترل کرد.
روش های مخصوص لوله های بدون را با جزئیات کامل در مقاله زیر توضیح داده ایم.
# حتما بخوانید
قیمت لوله مانیسمان
همانطور که گفتیم قیمت لوله مانیسمان به دلیل فرآیند پیچیده و هزینه بالای تولید، از بقیه لوله های فولادی بیشتر است. همچنین این لوله به دلیل ضخامت ها و سایزهای مختلف، قیمت آن متفاوت است.
کلام آخر
لوله مانیسمان از انواع لوله فولادی است که برای کاربردهای حساس مانند خطوط پر فشار نفت، گاز و پتروشیمی استفاده می شود. این لوله ها بدون درز است به این معنی که برای تولید آنها از جوشکاری دو لبه ورق استفاده نشده و به جای آن از مستقیما از شمش های فولادی استفاده شده است.
سوالات متداول لوله مانیسمان چیست و چه کاربردی در صنایع مختلف دارد
لوله مانیسمان چیست؟
لوله های مانیسمان که زیرمجموعه ای از لوله های فولادی محسوب می شوند، معمولا قطر کمی دارند و در مواردی از صنعت که قطر های بیشتر از این نوع لوله نیاز باشد، فرآیند تولید تغییر کرده و هزینه زیادی در برخواهد داشت.
لوله های مانیسمان در اندازه هایی تولید می شوند؟
لوله مانیسمان طبق کاربرد، سایز و رده به انواع مختلفی تقسیم می شود. این لوله ها معمولاً در دو سایز شش و ۱۲ متری و رده های ۲۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۲۰ و ۱۴۰ ساخته می شوند که رده های ۲۰ و ۴۰ نسبت به دیگر انواع موجود بیشتراستفاده می شوند.
فرآیند تولید لوله های مانیسمان شامل چه مراحلی می باشد؟
برش، مرحله حرارت دهی، دستگاه لخ پرس، دستگاه النگیتور، مرحله شلیک سنبه، تاب گیری، جدا کردن سنبه، کروی سازی، کشش، سرد کردن، آزمایش، پولیش کاری، بسته بندی.
