لوله مانیسمان

عمدتا لوله های فولادی به دو صورت داخل بازار خرید و فروش می شوند. که این دونوع لوله های فولادی درز دار و لوله های فولادی بدون درز می باشند.

در این مقاله لوله 24 سعی دارد نکاتی را در مورد لوله مانیسمان نشر دهد و به طور دقیق تر به خصوصیات و ویژگی های این لوله بپردازد.

۱۳۴ سال پیش یعنی در سال ۱۸۸۶ در کشور آلمان اولین ثبت اختراع فرایند مانیسمان برای تولید لوله های بدون درز توسط دو برادر مکس و ریچارد صورت گرفت . اختراع آن‌ها باعث ایجاد  انقلابی عظیم در زمینه خط لوله ، مهندسی مکانیک و ساخت وسایل نقلیه شد که در ادامه به شکل مفصل به بررسی موارد کاربرد لوله مانیسمان خواهیم پرداخت، آنها فعالیت خود را در سال ۱۸۹۰ با شعار”مانیسمان مخفف لوله های با کیفیتی که قابلیت اطمینان حداکثردارند “، شروع کردند و پس از کش مکش های جنگ جهانی دوم و سیاست های برده های کار امروزه ، فرایند و صنعت مانیسمان در بسیاری از کشورهای اروپایی آمریکایی اعم از هلند،آلمان، ایتالیا ، انگلستان ، اتریش، آمریکا و همچنین آسیا گسترش پیدا کرده است.

فرایند تولید لوله مانیسمان

لوله ها‌ی بدون درز که در ایران به نام مانیسمان شناخته میشوند را میتوان به سه روش :

سنبه کاری چرخشی(نورد چرخشی)

ریخته گری پاششی (نورد پاششی) 

ریخته گری( گریز از مرکز)

تولید کرد.

روش نورد چرخشی :

Rotary Tube Piercing

متدوال ترین و رایج ترین روش تولید مانیسمان نورد چرخشی ست که یک فرایند نورد معمولی در تولیدات انبوه است در این روش ماده را به وسیله رول هایی که به صورت مورب متمایل به یکدیگر هستند سوراخ میکنند. هنگامی که مواد در جهت قطری فشرده میشوند شمش‌گرد چرخانده شده و قسمت مرکزی شمش به حالت نرم و شل درمی‌آید همین امر باعث ایجاد سوراخ در وسط آن می‌شود، به این اثر مانیسمان گفته میشود. قسمت سوراخ شده توسط کشنده گسترش می‌یابد وسپس ضخامت دیواره توسط نورد توپی نازک و کشیده می‌شود درنهایت سطوح داخلی و خارجی با چرخش و غلتک صاف شده و توسط سایزر درابعاد مطلوب آماده خواهد شد. برای تولید لوله مانیسمان میتوان با توجه به اندازه مطلوب میتوان دو روش را در نظر داشت.

روش اول:

 برای ساخت اندازه های کوچکتر لوله مانیسمان از قطر۱تا۶ اینچ (۲۵تا۱۵۰میلی‌متر) روند فرایند به شکل زیرخواهد بود:

  • شمش فولاد تا ۲۳۷۰ درجه فارنهایت گرم و سوراخ می شود.
  • یک مندرل (سنبه) درون لوله قرار داده می شود و مونتاژ از طریق آسیاب نورد (مندول) عبور می کند.
  • بر خلاف آسیاب پلاگین ، آسیاب ماندرل به طور مداوم ضخامت دیواره را با یک جفت غلتک خمیده تنظیم می کند که با زاویه ۹۰ درجه به یکدیگر قرار دارند.
  • پس از گرم کردن مجدد ، لوله از یک غلتک کششی چند سطحی عبور می کند تا قطر را به قطر نهایی کاهش دهد.
  • سپس لوله قبل ازعملیات حرارتی ، صاف کردن نهایی ، بازرسی و آزمایش هیدرواستاتیک به طول برش داده می شود.

روش دوم:

برای ساخت اندازه های بزرگتر لوله های مانیسمان از قطر ۶ تا ۱۶ اینچ (۱۵۰ تا ۴۰۰میلی‌متر) استفاده می‌شود.

  • شمش فلزی به وزن حداکثر دو تن در دمای ۲۳۷۰ درجه فارنهایت (۱۳۰۰ درجه سانتیگراد) گرم و سوراخ می‌شود.
  • چرخش رول ها ضخامت دیواره را کاهش می دهد.
  • برای اطمینان از گرد بودن ، لوله از آسیاب پلاگین ۹۰ درجه می چرخد.
  • سپس لوله از طریق آسیاب حلقوی عبور داده می شود و ضخامت دیواره را کاهش می دهد تا ابعاد خواسته شده را تولید کند.
  • سپس لوله قبل از عملیات حرارتی ، صاف کردن نهایی ، بازرسی و آزمایش هیدرواستاتیک به طول برش داده می شود.

روش ریخته گری پاششی :

spray casting

برای تولید لوله مانیسمان در این روش، کوره گداخته را از گاز نیتروژن پر کرده و همزمان با چرخش لوله، نیتروژن با سرعت زیادی به سمت لوله پرتاب میشود. با کنترل میزان پاشش نیتروژن میتوان ضخامت لوله مانیسمان را تنظیم کرد.

لازم به ذکر است این روش از استفاده بسیار کمتری برای تولید لوله مانیسمان برخوردار است به همین علت در Lole24.com به توضیح مختصر بسنده شد.

روش گریز از مرکز :

در این روش ابتدا در قالب چرخشی مایع مذاب از فلزریخته میشود سپس با توجه به پیکربندی مطلوب برروی محورعمودی یا افقی چرخانده میشود و به دلیل چرخش سریع و نیروی گریز از مرکز روی مواد مذاب فلز،لوله های مانیسمان در ابعاد کوتاه‌تر و ضخیم‌تر به عمل می‌آیند.

لوله مانیسمان

کاربرد لوله فولادی مانیسمان :

لوله مانیسمان از محیط همگن فوق العاده ای برخوردار است درنتیجه در برابر فشار داخلی و پیچ خوردگی مقاومت بالایی دارد با وجود این ویژگی است که از لوله های مانیسمان برای پمپاژ نفت و گاز طبیعی در میادین نفتی ، در صنایع  هیدرولیکی ، غذایی ،  دارویی ، شیمیایی و… استفاده می‌شود .

 لازم به ذکر است در پروژه های بزرگ خط لوله مانند خط لوله Langeled  دریای شمال و خط لوله دریای بالتیک  Nord stream از لوله های مانیسمان استفاده شده است.

اندازه و رده بندی :

قبل از بررسی رده های لوله مانیسمان باید به این نکته توجه کرد که متناسب با کاربرد لوله های فولادی ، محصولاتی در اندازه ها و ابعاد مختلف تولید میشوند .

همچنین به یاد داشته باشید منظور ازاصطلاح رده بندی ضخامت دیواره میانه لوله مانیسمان است.

20 – 40 – 80  رده های رایج لوله مانیسمان هستند که از این میان رده های 20 و 40 سهم بیشتری از بازار فولاد را در ایران از آن خود کرده اند.

به این علت در مقاله  Lole24.com  به توضیح موارد کاربردی تر پرداخته شده .

رده 20:  امروزه در بسیاری از قوانین ساخت و ساز به ویژه ساختمان سازی،استفاده از لوله های فولادی مانیسمان رده 20در گازکشی ساختمان ها تاکید شده است.(به علت بدون درز بودن ،خطر نشت گاز و شکستگی لوله در سوانح و حوادث غیرمترقبه مانند زلزله کاهش میابد)

رده40: این رده بیشترین تقاضا را در بین رده بندی های مانیسمان دارد که در میادین نفتی و گازی و صنایع پتروشیمی و حرارتی مورد استفاده قرار میگیرد.

برند های لوله مانیسمان :

در ایران اصولا رایج ترین لوله های مانیسمان لوله های چینی هستند اما در داخل کشور خودمان هم لوله های بدون درز با کیفیت تولید میشود که به دو برند کاوه و اهواز معروف هستند.

مجموعه لوله 24 تمامی برندهای لوله مانیسمان را در سایز های مختلف برای خریداران عزیز تامین می کند

هنجارهای تولید:

استانداردهای کلی ، تست ها و گواهینامه های تولید لوله مانیسمان عبارتند از :

 A589 ASTM(انجمن مواد و آزمون آمریکا) که استاندارد فنی و روش آزمایش و .. را شامل می‌شود.

 AWWA(انجمن انتقال و امور آب آمریکا)که استانداردی ست برای  لوله های انتقال دهنده آب .

DIN  (موسسه ملی استاندارد آلمان) که استاندارد آلیاژ ها از بعد عملیات حرارتی و خواص استحکامی و .. را شامل میشود.

 همچنین :

  • بازرسی بصری و بعدی
    • تست کشش نشت: تست هیدرواستاتیک ، تست ادی جریان
    • آزمایش های مخرب: صاف کردن ، خم شدن 
    • آزمایش های مکانیکی 
    • تجزیه و تحلیل شیمیایی 
    • آزمایش متالوگرافی 
    • گواهی های آزمایش میل 
    • استانداردهای NDT 

EN10224,SI103,C200 از موارد دیگر استانداردهای تولید لوله های فلزی مانیسمان هستند.

نکات نهایی:

همانطور که روشن شد لوله های مانیسمان به علت خواص خاص خود بدون رقیب و جایگزین هستند پس به نسبت لوله های درز دار از قیمت نهایی بالاتری برخوردارند .

روش تهیه لوله های مانیسمان به شکل استفاده از واردات و استفاده از تولیدات داخل است که با توجه به  هزینه گزاف استفاده از تولیدات داخل صرفه اقتصادی بیشتری برای خریدار دارد.