لوله مانیسمان چیست؟ چگونگی تولید، کاربرد و محاسبه وزن دقیق آن
یکی از انواع پرکاربرد لوله که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، لوله مانیسمان نام دارد. در این لوله هیچگونه درز جوشی دیده نمی‌شود و به همین دلیل به «لوله بدون درز» نیز مشهور است. همین ویژگی به ظاهر ساده باعث شده است تا لوله مانیسمان در برابر فشار بالای سیالات (آب و گاز) از خود مقاومت زیادی نشان دهد. به هر روی، برای شناخت بیشتر لوله بدون درز با مقاله دیگری از ویکی ساختمون همراه باشید.
لوله مانیسمان چیست؟
مانیسمان (Seamless) از یک لوله فولادی ساده کم کربن ساخته شده است که هیچ درز یا خط جوشی در بدنه آن دید نمی‌شود. بنابراین بدنه لوله کاملاً یکدست و صاف است. از مواد ضد زنگ در داخل و خارج لوله جهت مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی استفاده می‌شود.
به دلیل عدم وجود درز جوش، مقاومت مکانیکی لوله مانیسمان به اندازه زیادی افزایش پیدا می‌کند. در لولههای درزدار به علت وجود درز جوش، تنشهای داخلی در اطراف محل جوش وجود دارند که باعث کاهش مقاومت محصول در برابر فشار می‌شوند. این عیب در لولههای مانیسمان وجود ندارد. همچنین، قیمت این محصول بیشتر از لولههای درزدار است.
تاریخچه لوله مانیسمان
برادران راینهارد و مکس مانیسمان برای تولید لولههای بدون درز، اولین فرآیند نورد را اختراع کردند. اختراع آن‌ها در سال ۱۸۸۶ ثبت شد و اینچنین اولین لوله بدون درز فولادی در جهان ساخته شده. در سال ۱۸۹۰، ماکس مانیسمان «نورد پیلگر» را تولید لوله بدون درز معرفی کرد. با این کار، تولید لوله مانیسمان به طرز باورنکردنی افزایش پیدا کرد و زمینه ساز پیشرفت‌های اقتصادی شد.
نحوه تولید لوله مانیسمان
برای تولید لولههای بدون درز روش‌های مختلفی اعم از نورد گرم و نورد سرد وجود دارد. رایج‌ترین شیوه در تولید لوله بدون درز، روش سنبه کاری چرخشی است که تحت فرآیندهای خاصی در کارخانه انجام می‌شود.
در ابتدا شمش فولادی بنا به درخواست مشتری به ابعاد سفارشی برش داده می‌شود. سپس در مرحله حرارت دهی، شمش فولادی توسط کوره قوسی که از سوخت گاز بهره می‌برد تا مرحله گداختن حرارت داده می‌شود. سپس با استفاده از دستگاه لخ پس، شمش از مرکز، سوراخ می‌شود.
سطح مقطع شمش با استفاده از دستگاه النگتور به شکل گِرد در می‌آید. سپس سنبه‌ای به طول ۱۲ متر داخل شمش فولادی شلیک می‌شود. در همین مرحله است که لوله اگر در طول خود دارای تاب و انحنا باشد، هرگونه تاب از بین رفته و سطح نهایی صاف و یکدست می‌شود.
سپس سنبه را از داخل لوله جدا می‌کنند تا مرحله کروی سازی شروع شود. در این مرحله سَر و ته لوله که تیز و برنده است به حالت گِرد ایجاد می‌شود. بعد از این مرحله، لوله تحت اندازه‌های مختلف تا ۲۴ متر کشیده می‌شود و با فرآیندهای خاصی، مرحله خنک سازی انجام می‌شود.
حالا نوبت انجام تست آزمایشگاهی برای رفع عیوب لوله‌هاست. لولههای مشکل‌دار از لولههای سالم جدا می‌شوند. سپس لولههای سالم به وسیله روغن مخصوص برای جلوگیری از خوردگی پولیش می‌شود. در مرحله نهایی، لوله‌ها اغلب به شکل دایره‌ای و شش ضلعی و با تسمه بسته بندی می‌شوند تا برای بارگیری آماده شوند.
نکته: روش نورد کردن به کمک غلتک پیلگر و ریخته گری پاششی از دیگر شیوه‌های تولید مانیسمان است.
ویژگی‌های لوله مانیسمان
لولههای مانیسمان به دلیل داشتن خصوصیات زیر به وفور در صنایع مختلف استفاده می‌شود:
- مقاومت مکانیکی بالا
- استحکام بالا نسبت به لولههای درزدار
- مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی
- طول عمر و کیفیت بالا
- تمیز و عاری از سم است
- قابلیت جوش پذیری بالا
- قابلیت فشرده سازی بالا
- مقاومت در برابر حرارت و فشارهای بالا
مشخصات لوله مانیسمان
آزمون عملکرد فرآیند تولید لوله مانیسمان شامل آزمون پهن شدن، آزمایش کشش، آزمایش ضربه، تست فلرینگ، آزمایش سختی، آزمایش متالوگرافی، آزمایش خمش، آزمایش غیرمخرب (از جمله اشعه ایکس جریان گردابی و آزمایش اولتراسونیک) هستند. کلیه این آزمون‌ها جهت تولید محصولی باکیفیت انجام می‌شود.
استانداردهای تولید لوله بدون درز عبارتند از:
- استاندارد ASME B36.10 (لولههای فولادی)
- استاندارد ASME B36.19 (لولههای استیل)
- استاندارد DIN 2448 (اروپایی)
- استاندارد ASTM A53 و ASTM A106 (آمریکایی)
- استاندارد API (آمریکایی)
هر کدام از این استانداردها دارای مشخصات محصول اعم از قطر، ضخامت و طول هستند. معمولاً قطر لوله مانیسمان از ۱٫۲ تا ۳۶ میلی‌متر متغیر است و این لوله را در شاخه‌های ۶ تا ۱۲ متری تولید می‌کنند.
محاسبه وزن لوله مانیسمان
وزن لوله بدون درز در قیمت نهایی این محصول نقش بسزایی دارد. از این رو، می‌توان با فرمول زیر مقدار وزن این لوله را محاسبه کرد:
قطر خارجی لوله (میلی‌متر) × ۱۴۷ × ضخامت لوله (میلی‌متر) تقسیم بر ۱۰۰۰= وزن شاخه ۶ متری
کاربرد لوله مانیسمان
لولههای مانیسمان در طیف گسترده‌ای از کاربردها مورد استفاده قرار میگیرند که عبارتند از:
- لولههای مانیسمان برای اهداف عمومی که در آن از فولاد ساختاری کربن معمولی، فولاد سازه‌ای کم آلیاژ یا فولاد سازه‌ای آلیاژی استفاده می‌شود که بیشترین بازدهی را دارند و عمدتاً برای انتقال مایعات استفاده خواهند شد.
- لولههای مانیسمان برای اهداف خاص شامل: لولههای بدون درز دیگ بخار، صنایع تولید مواد شیمیایی، نیروگاه‌های تولید انرژی، صنایع دارویی، عایق کردن کابل‌های فشار قوی مورد استفاده قرار میگیرند.
- لولههای مانیسمان در خطوط لوله انتقال مایعات مانند خطوط لوله انتقال نفت و گاز طبیعی در صنایع نفت و پتروشیمی، انتقال آب (آبرسانی) در امور صنعتی و کشاورزی و کشتی سازی به کار گرفته می‌شوند.
- لولههای مانیسمان به طور گسترده در فرآیند ساخت قطعات ساختاری و قطعات مکانیکی مانند لولههای مته روغن، شافت درایو اتومبیل، قاب دوچرخه و داربست‌های فولادی، صنعت ساخت و ساز و لوله کشی مورد استفاده قرار میگیرند.
مطلب پیشنهادی: لوله پنج لایه آب چیست
انواع لوله مانیسمان
از انواع لولههای مانیسمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
رده ۲۰
- ضخامت: حدود ۲ تا ۶ میلی‌متر
- سایز: حدود ۱ تا ۱۲ اینچ
- وزن: براساس ضخامت و سایز متغیر است.
رده ۴۰
- ضخامت: حدود ۲ تا ۱۰ میلی‌متر
- سایز: حدود ۱ تا ۱۲ اینچ
- وزن: براساس ضخامت و سایز متغیر است.
رده ۶۰
- ضخامت: حدود ۲ تا ۱۰ میلی‌متر
- سایز: حدود ۸ تا ۲۴ اینچ
- وزن: براساس ضخامت و سایز متغیر است.
رده ۸۰
- ضخامت: حدود ۳ تا ۹ میلی‌متر
- سایز: حدود ۸ تا ۲۴ اینچ
- وزن: براساس ضخامت و سایز متغیر است.
رده ۱۲۰
وزن این محصول در مقایسه با ضخامت زیادش در حدود ۷۰۰ کیلوگرم است. همچنین، ضخامت و سایز براساس درخواست مشتریان متغیر خواهد بود.
رده ۱۶۰
در بالاترین ردۀ لولههای مانیسمان قرار دارد و در صنایع خاص به کار گرفته می‌شود. از نظر ابعاد و ضخامت متغیر است اما بیشترین وزن را در بین همه رده‌ها به خود اختصاص داده است.
نکته: رده ۲۰، ۴۰ و ۸۰ بیشترین کاربرد را دارند.
کارخانجات تولید لوله مانیسمان
شرکت‌های تولیدکننده لولههای بدون درز عبارتند از:
- شرکت لوله و نورد اهواز
- شرکت لوله مانیسمان کاوه ایرانیان
- شرکت فولاد صنعت
- شرکت لوله مانیسمان گستر اسفراین
- گروه ملی- صنعتی فولاد ایران
- کارخانه پروفیل سازی جباری
- شرکت نورد لوله و پروفیل سپاهان
- شرکت آسیا استیل
نتیجه گیری
لوله مانیسمان از محصولات پرفروش و پرکاربرد صنعت محسوب می‌شود. این لوله بدون درز است و هیچگونه خط جوشی در آن وجود ندارد. همین موضوع باعث افزایش مقاومت لوله در برابر فشار شده است. این لوله برحسب نوع و ابعاد در صنایع مختلف اعم از ساختمان سازی، نفت و پتروشیمی، کشتی سازی، خودروسازی، کشاورزی و موارد دیگر به کار گرفته می‌شود.
