لوله مانیسمان

لوله مانیسمان

لوله مانیسمان همان لوله‌های فولادی ضد زنگ می باشند که در فرایند تولید آنها هیچ گونه درز جوشی وجود ندارد. لوله مانیسمان بصورت یکپارچه از طریق نورد گرم و یا نورد سرد در قطرهای پایین تولید می گردد. به لوله مانسمان در زبان انگلیسی سیملس (pipe Seamless) اطلاق می گردد اما در کشور ما این دسته از لوله ها با نام مخترع آن نامگذاری می گردد.

لوله مانیسمان چیست؟

لوله مانیسمان نوعی لوله فولادی بدون درز  است که بصورت استوانه ای تو خالی می باشد و در اطراف آن هیچ درزی وجود ندارد. لوله مانسمان از فولاد کربن، فولاد آلیاژی، شمش فولاد ضد زنگ یا لوله جامد ساخته شده است و سپس با نورد گرم، نورد سرد یا کشش سرد ساخته می شود. لوله مانیسمان گرانتر از لوله‌های فولادی درزدار می باشد زیرا با استفاده از شمش فولادی یکپارچه، با استحکام مکانیکی ذاتی، بدون جوش درز ساخته می شوند. لوله مانیسمان توسط دستگاه‌های اکسترودینگ در قطر اسمی  1/8 تا 12 اینچ در شاخه‌های 6، 12، 24 و در آمریکا تا 42 متر تولید می گردد.

لوله مانیمسان چیست؟

تاریخچه تولید لوله مانیسمان

در قرن 19 میلادی و در سال 1886 دو برادر آلمانی بنام رینهارد و مکس مانیسمان (Reinhard, Max Mannesmann) فرآیند نورد برای تولید لوله‌های فلزی بدون درز را اختراع و ثبت کردند و در سال 1890 میلادی فرآیند نورد پیلگرد را به روشی مستقل برای تولید لوله‌های بدون درز گسترش داده و به جهان معرفی کردند. در ادامه با ارتقاء دانش بشر، از روشهای ترکیبی پیلگرد نورد و نورد سوراخ برای تولید انواع لوله‌های مانیسمان در سایزهای مختلف استفاده گردید.

روشهای تولید لوله‌های مانیسمان

برای تولید انواع لوله‌های بدون درز (لوله مانیسمان) می توان از سه روش زیر است کرد. اما روش استفاده از سمبه کاری چرخشی یکی از رایج ترین روشهای تولید لوله مانیسمان در بسیاری از نقاط جهان می باشد. در زیر مختصر هریک از روشها را تشریح خواهیم نمود.

  1. ریخته گری پاششی
  2. سمبه کاری چرخشی
  3. ریخته گری گریز از مرکز

تولید لوله مانیسمان به روش ریخته گری پاششی

در این روش توسط محفظه حاوی گاز نیتروژن، مواد مذاب و آتش به داخل جایگاه مورد نظر ریخته می شود و با چرخش همزمان میله نورد و محفظه گاز نیتروژن، گاز نیتروژن بر روی میله نورد پاشیده می شود و بدین ترتیب لوله مانیسمان تولید می گردد. قطر لوله مانسمان برابر با قطر میله نورد می باشد که این یکی از عیوب استفاده از روش ریخته گری پاششی برای تولید لوله مانیسمان می باشد.

تولید لوله مانیسمان به روش ریخته گری گریز از مرکز

در روش ریخته‌گری سانتریفیوژ در واقع شمش‌های فولادی مذاب شده در داخل محفظه و استوانه‌های ویژه تزریق می گردد. سپس این استوانه‌ها با سرعت بالا شروع به چرخیدن می کنند و بدین ترتیب لوله‌های مانیسمان با ضخامت مختلف تولید می گردد. از روش ریخته گری گریز از مرکز برای تولید لوله‌های مانیسمان با ضخامت بالا استفاده می گردد.

تولید لوله مانیسمان به روش سمبه کاری چرخشی

این روش یکی از رایجترین روشهای تولید لوله مانیسمان به شمار می رود که برای تولید آن باید مراحل زیر را با دقت بالا انجام داد:

  1. برشکاری شمش‌های فولادی: در این مرحله شمش‌های فولادی که ممکن است تولید داخل یا خارج باشد متناسب با درخواست مشتریان توسط دستگاه برش، برش داده می شود.
  2. گرمادهی شمش فولادی: شمش‌های برش داده شده وارد کوره‌های قوسی شکل می گردد و با استفاده از گاز طبیعی تا میزان معینی حرارت داده می شوند. این گرمادهی تا مرز سرخ شدن کامل شمش ها انجام می گردد.
  3. سوراخ کاری شمش‌های گرما دیده: در این مرحله شمش‌هایی که توسط کوره گرمادهی سرخ شده اند توسط دستگاه لخ پرس سوراخ می شوند.
  4. گرد کردن سوراخ ها:  در این مرحله شمش‌هایی مذابی را که توسط دستگاه لخ پرس سوراخ شده بود را با استفاده از دستگاه النگاتور گرد و دایره ای می کنیم.
  5. شلیک سمبه: بعد از گرد گردن شمش‌های سوراخ کاری شده، نوبت به پرتاپ سمبه با سرعت بالا در داخل آن می باشد. طول سبمه ها معمولا 12 متر است.
  6. تاب گیری لوله مانیسمان: در مرحله قبلی لوله‌های مانسمانی ممکن است بر اثر سرعت بالای پرتاپ سمبه صاف و هموار نباشد، تاب گیری شده و صاف و یکدست می گردند.
  7. خارج نمودن سمبه از داخل لوله مانیسمان: در این مرحله پس از تاب گیری لوله سیملس موعد خارج کردن سمبه از درون لوله می باشد.
  8. کروی و گرد کردن: در این مرحل نیز ابتدا و انتهای لوله که تیز وبرنده می باشد را با استفاده از سمباده  گرد و صاف می کنند.
  9. کشش لوله مانیسمان: در این مرحله لوله مانیسمان را تا طول و ابعاد مورد نظر مشتری کش می دهند. گاه طول لوله مانیسمان  را تا 24 متر هم تحت کشش قرار می دهند.
  10. خنک کاری لوله مانیسمان: در این مرحله لوله مانسمان را توسط دستگاههای خاص با استفاده از آب و فرآیند خاص خنک کاری و سرد می کنند تا سخت گردد.
  11. اندازه گیری و برش لوله مانیسمان: در این مرحله لوله را در ابعاد و اندازه مورد سفارش، برش می دهند. اندازه پیش فرض 6 متر می باشد.
  12. تست لوله مانیسمان: لوله‌های مانسمان برش داده شده توسط کامپیوتر تحت آزمایش قرا می گیرند تا در صورت وجود مشکل، عیب آن برطرف گردد.
  13. کونیک کردن دو سر لوله مانسمان:  در این مرحله دو سر لوله مانیسمان که برش داده شده است توسط دستگاه کونیک جهت تسریع در امر جوشکاری، صاف می گردند.
  14. پولیش کاری سطح لوله: برای جلوگیری از زنگ زدگی سطح لوله مانیسمان با رنگ روغنهای مخصوص پولیشکاری می گردد. قیمت پولیشکاری لوله تقریبا گران است.
  15. بسته بندی لوله مانیسمان: توسط پلاستیک‌های مخصوص لوله‌های مانسمان بصورت شش ضلعی بسته بندی و آماده بارگیری می شوند.

کاربرد لوله مانیسمان

لوله‌های مانیسمان در ضخامتهای 3/0 الی 9 میلیمتری برای استفاده در بخشهای مختلف در شاخه‌های 3، 6، 12، 24 و42 متر تولید می گردند. از جمله موارد استفاده لوله مانیسمان می توان به موارد زیر اشاره نمود :

  1. خطوط انتقال مایعات و گاز
  2. خطوط انتقال نفت
  3. لوله‌های مانیسمان مورد استفاده جهت پالایش نفت و گاز و مشتقات آنها
  4. لوله‌های حفاری تیوبینگ و کیسینگ
  5. بعنوان لوله کشی دیگهای بخار مورد استفاده در صنایع دریایی
  6. ساخت زیردریایی ها
  7. ساخت سکوی بالگرد
  8. ساخت فانوس دریایی
  9. خطوط و تجهیزات هیدرولیک
  10. صنایع غذایی و دارویی
  11. ذخیره سازی و انتقال هیدروژن
  12. مورد استفاده در کشتی ها، هواپیماها و قطارها

مزایای لوله مانسمان

لوله مانیسمان برای استفاده در بخشهای مهندسی و ساخت و ساز بطور گسترده ای  رایج است. این نوع از لوله‌های فلزی به سبب تفاوت در شکل تولید دارای مزایای بسیاری می باشد که در زیر به برخی از موارد اشاره می کنیم:

  1. مقاومت بالا در برابر خوردگی عمومی و زنگ زدگی و دمای بالا
  2. دارای طول عمر و ماندگاری بالایی هستند
  3. لوله مانیسمان بسیار تمییز بوده و هیچ گونه سمی را تولید نمی کند
  4. دارای یکپارچگی ساختاری می باشد
  5. دارای ظاهری زیبا می باشند
  6. دارای عملکردی بهینه
  7. دارای مقاومت مکانیکی قوی و ضربه پذیری بالا
  8. جوش پذیری قوی، قابلیت فشرده سازی بالا

انواع لوله مانیسمان

انواع لوله‌های مانسمان

لوله‌های مانیسمان بر اساس فرایند تولید به دو دسته تقسیم می گردند:

  • لوله مانسمان نورد گرم
  • لوله‌های مانیسمان نورد سرد
  • تفاوت لوله مانسمان نورد گرم نسبت به نورد سرد این است که نورد سرد، زیر دمای تبلور مجدد انجام می پذیرد و نورد گرم لوله مانیسمان در بالاتر از دمای تبلور مجدد.

لوله مانیسمان نورد گرم

لوله‌های مانیسمان نورد گرم توسط ماشین آلات نورد اتوماتیک نورد می گردد و قطر این لوله‌های معمولا بالاتر از 38 میلیمتر می باشد. ضخامت دیواره لوله مانسمان نورد گرم توسط دستگاه ریل (reel) سنجیده می شود. نورد پیوسته یکی از شیوه‌های پیشرفته‌تر تولید لوله نورد گرم است که خروجی خوبی دارد. لوله مانیسمان نورد گرم به لوله‌های بخار با فشار پایین، متوسط، بالا، لوله فولادی آلیاژی، لوله‌های تقطیر نفت، لوله‌های فولادی زمین شناسی و دیگر لوله‌های فولادی تقسیم می‌شود. قطر خارجی لوله‌های مانیسمان نورد گرم عموماً بیشتر از ۳۲ میلی‌متر و ضخامت دیواره‌شان ۲.۵ تا ۷۵ میلی‌متر است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع لوله‌های پر کاربرد در صنعت پیشنهاد مینمائیم صفحه لوله پلیکا را نیز مطالعه نمائید.

مزایای نورد گرم نسبت به نورد سرد

لوله فولادی بدون درز نورد گرم (لوله مانیسمان نورد گرم) می تواند به ریزساختار ریخته گری شمش فولاد آسیب برساند، دانه‌های کریستالی فولاد را اصلاح کند و عیوب ریزساختار را از بین ببرد؛ بطوری که ساختار لوله فولادی فشرده شده، خواص مکانیکی را بهبود می بخشد. این بهبود در جهت نورد منعکس می شود تا جائی که فولاد دیگر تا حد معینی همسانگرد (ایزوتروپیک) نیست و از اینرو دچار ترک، حباب حباب شدن و زنگ زدگی نمی گردد.

معایب لوله مانیسمان نورد گرم

  1. اجزا و فراورده‌های غیر فلزی موجود در بافت داخلی فولاد اعم از سولفیدها، اکسیدها و سیلیکات تبدیل به لایه‌های فشرده شده و در مرحله کشش لوله مانیسمان اختلال و نوعی بی کیفیتی ایجاد می کند.
  2. وجود فشار باقیمانده در اثر سرد شدن نامتعادل لوله ممکن است موجب تغییر شکل و عدم تثبت شکل لوله گردد.
  3. عدم کنترل دقیق ضخامت و عرض لبه در لوله‌های مانیسمان خروجی در اثر انبساط و انقباض موجود در مراحل تولید.

لوله‌های مانیسمان نورد سرد

لوله‌های فولادی بدون درز نورد سرد با دقت بالا در ابعاد و پرداخت خوب، مورد استفاده برای ماشین‌آلات و تجهیزات هیدرولیک هستند. فرآیند نورد سرد به روشی اطلاق می‌شود که برای پردازش صفحات یا نوارهای فولادی به لوله مانیسمان از فرآیندهای خنک کاری مانند خمش سرد و فرآیندهای کشش سرد استفاده می‌شود.

لوله‌های بدون درز نورد سرد نه تنها شامل لوله‌های فولادی عمومی، لوله‌های فولادی دیگ فشار ضعیف و متوسط، لوله‌های فولادی دیگ فشار قوی، لوله‌های فولادی آلیاژی، لوله‌های فولادی ضد زنگ، لوله‌های فولادی ترک خوردگی نفت هستند؛ بلکه شامل لوله‌های فولاد کربنی با دیواره‌های نازک، فولاد آلیاژی نیز می‌شوند.

لوله مانسمان نورد سرد معمولاً دارای قطر بیرونی کمتر از 6 میلی متر و ضخامت دیواره کمتر از 0.25 میلی متر هستند. لوله‌های مانیسمان نورد سرد با دیواره نازک معمولاً دارای قطر بیرونی کمتر از 5 میلی متر و ضخامت دیواره کمتر از 0.25 میلی متر هستند. لوله‌های مانسمان نورد سرد عموماً دقت ابعادی بالایی نسبت به لوله‌های مانیسمان نورد گرم دارند.

مزایای لوله مانیسمان نورد سرد

  1. سرعت قالب گیری و بهره وری بالا است. پوشش آسیب نمی بیند. مقاطع را می توان در اشکال مختلف متناسب و سازگاز با شرایط مختلف تولید نمود.
  2. تعیین ضخامت دقیق و دقت ابعادی لوله مانیسمان نورد سرد بیشتر از لوله‌های مانسمان نورد گرم است.
  3. لوله‌های سرد آبکاری شده قابلیت خم شدن دستی دارند که می توانند تا نهایت ظرفیتشان خم شوند، اما لوله‌های گرم بصورت دستی قابل خم شدن نیستند.

تستهای کنترل کیفیت لوله‌های مانسمان

تست‌های لوله مانیسمان

آزمایش کیفیت مانیسمان بسیار مهم است. برای کنترل کیفیت لوله‌های مانیسمان، آزمایش‌های زیر بر روی محصول خروجی صورت می پذیرد: آزمایش اولتراسونیک، آزمایش جریان گردابی، آزمایش نشت شار مغناطیسی.

تست اولتراسونیک لوله‌های مانیسمان :

با استفاده از تست اولتراسونیک مواردی از قبیل عدم وجود نقص در لوله (بصورت خودکار) و اندازه گیری ابعاد دقیق لوله (بصورت دستی) بررسی می گردد.

آزمایش غیر مخرب

آزمایش غیرمخرب (NDT) روشی پرکاربرد در بازرسی خط لوله است. این فرآیند آزمایش، بازرسی و ارزیابی کیفیت و ویژگی‌های مواد بدون آسیب رساندن به خود خط لوله یا تأثیر بر کار منظم بعدی لوله انجام می شود. به عبارت دیگر، همزمان و پس از آزمایش NDT، قطعه همچنان می تواند مورد استفاده عملی قرار گیرد. NDT از تغییرات گرما، صدا و خواص مغناطیسی ناشی از ساختار داخلی غیرعادی یا نقص برای بررسی عیوب داخلی و خارجی مواد استفاده می کند. تست اولتراسونیک و هیدرواستانیک جز تستهای غیر مخرب می باشد.

بطور کلی برای کنترل کیفیت لوله‌های مانیسمان، تست خواص مکانیکی شامل استحکام کششی، سختی، ازدیاد طول، میزان ضربه پذیری و غیره و تست عملکرد فرآیند شامل تست صاف کردن، تست شعله ور شدن، تست هیدرواستاتیک، آزمایش پیچش، تست خمش سرد، تست سوراخ شدن برروی محصول خروجی انجام می شود.

محصولی دیگر از پایپ گستر: لوله پلی اتیلن

برش اریب لوله مانیسمان

یک زاویه مناسب برای برش اریب لوله مانیسمان استاندارد به منظور اتصال 37.5 درجه است. سایر زوایای و اشکال خاص مانند J-Bevels را نیز می توان بر روی انتهای لوله با استفاده از دستگاه‌های مخروطی خودکار تولید کرد.

رده بندی لوله مانیسمان

لوله‌های مانیسمان بر اساس مولفه‌های مختلفی رده بندی می گردند.  مانند هر وسیله‌ای دیگر، لوله‌های مانیسمان نیز طبق رده‌بندی و استانداردهای خاصی شماره‌گذاری می شوند، اصولاً این شماره‌گذاری طبق سه معیار زیر انجام می‌شود:

رده بندی بر اساس استاندارد API ۵L و  ANSI B۳۶

در این روش، ضخامت عامل رده بندی لوله بدون درز خواهد بود که ما آن را با عدد اسکجول SCH می‌شناسیم.

رده بندی لوله مانیسمان بر اساس استاندرادهای  ASME

این استاندارد لوله‌های مانیسمان را براساس وزن لوله به سه دسته زیر تقسیم می کند:

  • لوله استاندارد STD
  • لوله بسیار قوی XS
  • لوله بسیار بسیار قوی XXS

برای قیمت‌گذاری در این روش، وزن یک متر از طول لوله سنجیده می‌شود.

در حال حاضر رده‌بندی لوله مانیسمان بر اساس عدد اسکجول بیان می‌شود. عدد اسکجول از تقسیم فشار طراحی بر تنش تسلیم به دست می‎آید که منظور از فشار طراحی فشار آنی است که بر روی دیواره داخلی لوله وارد می‌شود.

رده بندی بر اساس قطر لوله مانیسمان

یکی از مهم‌ترین پارامترها در رده‌بندی، قطر اسمی لوله است. قطر اسمی فاصله بین قطر داخلی و قطر خارجی است و طبق استاندارد عدد قطر اسمی برای هر رده لوله متفاوت است. مهندسین و طراحان در هنگام طراحی فشارهای مختلف را در نظر گرفته و عدد اسکجول را به دست می‌آورند. مثلاً در یک لوله با فشار طراحی ۱۰ و تنش تسلیم ۳۵۰ عدد اسکجول برابر ۳۵ خواهد بود که متخصصان رده لوله را ۴۰ در نظر می‌گیرند.

بر اساس قطر اسمی لوله‌های مانیسمان در رده‌های زیر تولید می گردند : لوله مانیسمان رده‌های ۲۰ – 40 – 60 – 80 – 160 که سه رده ۲۰، ۴۰ و ۸۰ پرکاربردترین لوله‌های مانیسمان است.

قیمت لوله مانیسمان

قیمت لوله مانیسمان

عوامل متعددی بر قیمت لوله‌های مانیسمان تاثیر خواهد گذاشت. ابعاد و سایز لوله‌ها، رده لوله مانسمان، نحوه نورد آن، برند و کشور سازنده، استانداردهای تولید، تکنولوژی مورد استفاده جهت تولید لوله مانیسمان، همه و همه بی شک بر قیمت لوله مانسمان تاثیرگذار می باشند. نوع لوله مانسمان و نوع کاربرد آن نیز بر قیمت لوله مانیسمان تاثیر مستقیم خواهد داشت.

لوله مانیسمان خود به مدلهای آتش خوار، گالوانیزه سرد، گالوانیزه گرم، هیدرولیک و لوله مانسمان سیاه تقسیم می گردد که قیمت هر یک از این ها متفاوت خواهد بود. یکی دیگر از مولفه‌های تاثیرگذار بر قیمت لوله مانسمان، متراژ طول می باشد. جهت استعلام قیمت و دریافت لیست قیمت لوله‌های مانیسمان با همکاران بنده در گروه صنعتی پایپ گستر تماس حاصل فرمایید.

محصول مشابه و پرکاربرد: لوله کاروگیت

اشتراک گذاری در : share   share   share   share   share  

دیدگاه خود را وارد کنید.