لوله مانیسمان چیست؟ بررسی روش تولید و رده بندی لوله های مانیسمان

لوله مانیسمان چیست؟ بررسی روش تولید و رده بندی لوله های مانیسمان

لوله‌ها از حیث جنس، کاربرد، نحوه‌ی ساخت و نحوه‌ی اتصالات به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. با توجه به رشد سریع ساخت و ساز و تاسیسات و تقاضای بالای صنایع، یکی از کالاهایی که با افزایش حجم تولید مواجه است، انواع لوله‌ها برحسب کاربرد می‌باشد.

لوله‌ها که به دو دسته‌ی کلی آهنی و غیرآهنی تقسیم می‌شوند هر کدام دارای زیرمجموعه‌هایی هستند که به فراخور کاربرد با تیراژ متفاوت تولید همراه هستند. در این میان با توجه به منابع معدنی موجود در کشور، تولیدات آهنی و فولادی در ایران دارای جایگاه ویژه‌ای هستند. بطور کلی لوله‌های فولادی تجاری برای تاسیسات حرارت مرکزی، تهویه‌، انتقال نفت و روغن در فشارهای پایین و نوع گالوانیزه‌ی آن جهت آبرسانی کاربرد دارد.

در این میان انواع لوله‌ مانیسمان (لوله‌های بدون درز) که زیرمجموعه‌ی لوله‌های فولادی محسوب می‌شوند، در دنیا به‌دلیل اینکه در صنایع نفت و گاز روز به روز بیشتر  استفاده می‌شوند برای بسیاری از سرمایه‌گذاران در این حوزه اهمیت و جذابیت دارد. لذا غالب مقاله‌ی حاضر به بررسی لوله‌های فولادی و بخصوص از نوع لوله‌های بدون درز (مانیسمان) می‌پردازد. در مقاله لوله چیست؟ بیشتر با این مقطع پرکاربرد آشنا شوید.

در ابتدا به سراغ یک تقسیم ‌بندی کلی از انواع لوله‌های موجود در بازار و تعریفات مختلف آنها می‌رویم. در پایان مطالبی در خصوص رده بندی لوله مانیسمان تدوین شده است.

تفاوت تیوب و لوله چیست؟

در وهله‌ی اول تعریفی از دو کلمه‌ی Pipe و Tube ارائه می‌دهیم. در حالت عام هر دو به معنای لوله بوده اما منظور از Pipe لوله‌ایست که به منظور انتقال سیالات از نقطه‌ای به نقطه‌ی دیگر استفاده می‌شود. در مقابل از Tube برای گردش سیالات در داخل یک ماشین یا یک سیستم محدود برای انتقال انرژی بهره می‌گیرند و در کاربرد سیستم‌های ابزار دقیق و انتقال حرارت بکار می‌رود که به عنوان مثال، تیوب در ساخت بویلرها، مبدل‌های حرارتی و کوره‌های نفتی بکار می‌رود. در ادامه مطلب منظور از بررسی لوله‌ها انواع Pipe است. بطور کلی لوله‌ها از نظر جنس دارای تنوع و گوناگونی زیادی هستند و به دو سردسته‌ی فلزی و غیرفلزی تقسیم بندی می شوند.

چرا لوله فولادی ؟

لوله‌های فولادی دارای مزایایی هستند که حتی با روی کار آمدن لوله‌های پلاستیکی و پلیمری و نرخ سریع رشد آنها در کاربردهای مختلف، هنوز از جایگاه ویژه و منحصربفردی برخوردارند. مقاومت کششی و فشاری بالا، میزان نفوذناپذیری بالا، تیراژ بالای تولید با انواع قطر و ضخامت، مقاوم در برابر آتش‌سوزی، دوام بالای اتصالات و جوش‌کاری‌ها و تحمل دمایی بالا گوشه‌ای از این ویژگی‌هاست. معمولا این لوله ها از جنس ST37 ، ST33 و ASTM A53 و برای آب مطابق استاندارد  AWWA-C200 می‌باشد. در ادامه به طور دقیق‌تر به بررسی لوله‌های فولادی می‌پردازیم.

تقسیم‌بندی لوله‌های فلزی از نظر ساخت – لوله‌های بدون درز و لوله‌های درزدار

از حیث روش ساخت، لوله‎ها به دو دسته‌ی لوله‌های بدون درز (Seamless) و لوله‌های درزدار  یا درز جوش (welded pipe) نیز گروه‌بندی می‌شوند.

در ساخت انواع لوله‌های درزدار ابتدا ورق فلزی به شکل لوله فرم داده می‌شود و سپس محل درزها بوسیله‌ی جوش بهم متصل می‌شود. جوش محل درزها می‌تواند بدون الکترود (ERW) بوده و از انواع جوشکاری الکتریکی مقاومتی و یا جوشکاری القایی فرکانس بالا باشد و یا عملیات جوشکاری می‌تواند با استفاده از الکترود (DSAW) انجام شود. جهت مشاهده قیمت انواع لوله درزدار روی لینک مشخص شده کلیک کنید.

برای ساخت لوله‌های بدون درز و یا به اصطلاح مانیسمان، دو روش رایج موجود است:

  1. ساخت انواع لوله مانیسمان به روش ریخته‌گری گریز از مرکز

قلز مذاب به درون قالب چرخان هدایت می‌شود و با توجه به ساختار دستگاه و میزان نیروی گریز از مرکز وارد شده، فلز مذاب به سمت دیواره‌های قالب هجوم برده و انجماد نیز در همین حین از دیواره های قالب شروع می‌شود. ضخامت نهایی دیواره‌ی لوله‌ی تولیدی هم تابعی از حجم مذاب اولیه‌‌ی ورودی و همچنین میزان دور بر دقیقه‌ی موتور دستگاه و میزان نیروی اعمالی است. نکته‌ی قابل ذکر در این روش، بحث سیالیت فولاد مذاب است. فولاد در حالت مذاب دارای ویسکوزیته و چسبندگی پایین‌تر و سیالیت و روندگی بیشتر است و روش ریخته گری گریز از مرکز برای ساخت لوله نیازمند کنترل‌های محیطی و دستگاهی فراوانی است. با توجه به سیالیت مذاب فولاد در حال حاضر این روش در ایران موجود نمی‌باشد.

  1. ساخت انواع لوله مانیسمان از طریق نورد و اکستروژن شمش‌های فولادی (بیلت)

یک قطعه شمش را گرم کرده و سپس با واردشدن سنبه‌ی میله‌ای نوک تیز به مرکز شمش گداخته‌شده ، لوله‌ای بدون درز را ایجاد می‌کند، سپس با غلطک‌های مخصوص تحت نورد وکشش قرار می‌دهند تا ضخامت، قطر و طول مورد نظر بدست آید.
در نهایت پس از تولید، این نوع لوله‌ها تحت عملیات حرارتی و تنش‌گیری قرار می‌گیرند. بطور معمول در صنعت از این روش که به روش مانیسمان معروف است، استفاده می‌شود. روی لینک روش تولید انواع لوله مانیسمان کلیک کنید تا ویدئو مربوط به این روش ساخت را با جزئیات بیشتری مطالعه کنید.

در ادامه‌ی مطالب مقاله‌ی اخیر به‌ بررسی مراحل ساخت و بررسی سایر پارامترهای انواع لوله‌ مانیسمان می‌پردازیم.

تاریخچه‌ی لوله مانیسمان

رینهارد و مکس مانیسمان، برادران آلمانی بودند که نخستین‌بار در سال 1886 موفق به ابداع روش تولید لوله‌های بدون درز شدند. بین سال های 1887 تا 1889 میلادی با چندین شرکت تجاری مختلف آلمان، بوهمیا، لاندور و ولز وارد شراکت شدند و کارخانه استارتاپی خود را در سال 1890 در برلین راه‌اندازی کردند. از سال 1893، بخش مرکزی و اصلی کارخانه به مرکز صنایع لوله یعنی دوسلدولف منتقل شد و با نام Mannesmannröhren-Werke به فعالیت حرفه‌ای خود ادامه داد.

مانیسمان یک برند است که چون اولین لوله بدون درز (Seamless) وارد شده در ایران می‌باشد، این لوله ها با این اسم در بازار ایران شناخته می‌شوند.

مراحل ساخت لوله‌ی مانیسمان

در اولین مرحله شمش فولادی را به عنوان ماده اولیه تولید لوله مانیسمان، بنا به درخواست مشتری به ابعاد گوناگون برش می‌دهند. در ادامه شمش‌های برش داده‌شده را داخل کوره‌هایی گرم می‌کنند تا به درجه حرارت مناسب جهت شکل‌دهی برسند. در مرحله‌ی بعد در حین عبور شمش‌ها از میان دو غلطک به جهت گرد کردن تدریجی شمش ها، سنبه‌ای نوک تیز جهت سوراخ‌زنی(لخ‌پرس) و ایجاد شکل لوله از سمت سطح مقطع وارد شمش ها می‌شود.

در ادامه با استفاده از دستگاهی موسوم به الانگاتور، فولاد گرم شده مجددا از بین دو غلطک عبور داده تا همزمان با گردتر شدن سطح مقطع، طول لوله افزایش می‌یابد. اصلی‌ترین مرحله‌ی تولید مانیسمان، شلیک سنبه است که سنبه‌ای به طول 12 متر را داخل شمش فولادی شلیک می‌شود.

در ادامه اگر لوله مقدار کمی تاب داشته باشد صاف و یکدست شده و عملیات تاب‌گیری انجام می‌شود. سپس در مرحله آزاد‌سازی سمبه، سمبه داخل لوله از آن جدا می‌گردد. در مرحله‌ی کروی‌کردن سر و ته لوله گرفته می شود و سر لوله به حالت گرد درمی‌آید. در نهایت جهت رسیدن به طول مورد نظر، لوله تحت کشش قرار می‌گیرد. مرحله سرد کردن لوله با آب، اندازه‌گیری طول نهایی لوله که معمولا 6 یا 12 متری است و مرحله‌ی آزمایش یا تست با استفاده از تجهیزات الکترونیکی جهت تضمین کیفیت لوله، از جمله مراحل پایانی می‌باشد. در پایان، مرحله‌ی کونیک‌شدن دو سر لوله جهت تسهیل در امر جوش‌کاری و سپس پولش‌کاری با استفاده از یک روغن مخصوص به منظور جلوگیری از خوردگی لوله‌ی مانیسمان انجام می‌شود. در پایان لوله‌ها بسته‌بندی شده و آماده بارگیری می‌گردد. نکته‌ی قابل ذکر این است که تولید لوله مانیسمان از مقاطع چهار گوش نیز امکان پذیر است اما باعث بالا رفتن هزینه تولید می‌گردد.

مراحل تولید لوله مانیسمان، قیمت لوله مانسیمان، لوله بدون درز مانیسمان
مراحل تولید لوله مانیسمان

کارخانه‌های تولید‌کننده‌ی لوله مانیسمان

از بزرگترین شرکت‌های تولیدکننده‌ی مانیسمان در دنیا می‌توان به:

  1. P. Jindal Group، ArcelorMittal SA، TMK IPSCO، Pearlitesteel، APITCO Limited، Tenaris، VALLOUREC، TPCO Enterprise، ISMT Ltd، Prosaic Steel & Alloys، Evergreen Seamless Pipes & Tubes Pvt. Ltd اشاره کرد.

اما از مهم‌ترین کارخانه‌های تولیدکننده‌ی لوله مانیسمان (بدون درز) در ایران عبارتند از:

گروه ملی صنعت فولاد ایران:

شرکت گروه ملی فولاد ایران در سال 1342 به عنوان اولین کارخانه‌ی نورد فولاد کشور کار خود را در اهواز آغاز کرد. میلگرد ساده و آجدار و نبشی اولین تولیدات این کارخانه است. در حال حاضر با توجه به توسعه‌ی محصولات، این کارخانه یکی از بزرگترین کارخانه‌های تولیدکننده‌ی لوله‌های بدون درز در ایران است. (وب‌سایت گروه ملی صنعت فولاد ایران)

شرکت لوله‌های دقیق کاوه ایرانیان

این شرکت اولین تولید‌کننده‌ی لوله‌های بدون درز دقیق فولادی توسط بخش خصوصی در ایران است. در حال حاضر با ظرفیت سالانه پانزده هزار تن تیوب بدون درز به روش کشش سرد در حال فعالیت است و همچنین برنامه‌ی بلند مدت تولید هفتاد و پنج هزار تن لوله بدون درز به روش نورد گرم را در برنامه‌ی خود دارد.(شرکت لوله‌های دقیق کاوه ایرانیان)

شرکت لوله گستر اسفراین

به عنوان یکی از تولیدکننده‌‌های لوله‌های فولادی بدون درز شامل لوله‌های جداری – مغزی مورد نیاز صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی کشور در سال 1385 و با ظرفیت اسمی 100 هزار تن مورد بهره‌برداری قرار گرفت. در حال حاضر لوله های مانیسمان با گرید های J55، K55، l80-1، N80 و P110 جزو محصولات این کشور قرار دارد.(شرکت لوله گستر اسفراین)

شرکت پروفیل فولادی اصفهان

شرکتی عظیم که ظرفیت تولید بیش از 130 نوع از محصولات فلزی را دارد. یکی از خط تولیدهای قدرتمند این شرکت مربوط به لوله‌های مانیسمان با سایزهای مختلف از ضخامت و قطر می‌باشد که درحال حاضر مشغول به کار نیست.(شرکت پروفیل فولادی اصفهان)

رده بندی لوله مانیسمان

بطور کلی سایز لوله‌های فولادی با قطر اسمی (Nominal diameter) که حد فاصل قطر داخلى و قطر خارجی می‌باشد، از اندازه 1.8 تا 12 اینچ تعیین می‌گردد.

برای رده بندی لوله مانیسمان از سه روش به شرح زیر استفاده می‌شود:

  1. براساس اعلام ضخامت لوله بصورت اینچی یا میلی‌متری مطابق استاندارد API 5L و یا ANSI B36
  2. براساس روش وزنی که به سه دسته استاندارد(STD)  وسنگین (XS) وفوق سنگین (XXS) تقسیم می‌شود.
  3. براساس استاندارد ANSI بصورت  سایز لوله‌های مانیسمان

sch(عدد اسکجول) که از یک فرمول به صورت زیر بدست می‌آید: sch = (1000P) / S

که P فشارطراحی برحسب PSI و S تنش تسلیم مواد سازنده لوله بر حسب PSI می‌باشد. عدد بدست‌آمده را روند یا رده می‌گویند و عموما به اعداد 10، 20، 30، 40، 60، 80، 120، 160 منتج می‌شود.

ارتباط بین انواع رده بندی لوله مانیسمان

سایز لوله‌های مانیسمان
جدول روابط رده بندی لوله مانیسمان

در استفاده از معیار سوم برای سفارش لوله باید دقت داشت که ممکن است برای قطرهای مختلف، یک عدد اسکجول برابر معرف ضخامت های متفاوتی باشد. برای مثال برای یک لوله با قطر اسمی 12 اینچ و رده 40، ضخامت دیواره لوله برابر با 10/31 میلیمتر و برای یک لوله با قطر اسمی 14 اینچ و رده 40، ضخامت دیواره لوله برابر با 11/13 میلی‌متر است.

در شکل 3 اختلاف بین ضخامت جداره لوله‌هایی که همگی قطر خارجی یکسانی دارند (قطر اسمی آن‌ها برابر است)، برای چهار رده (عدد اسکجول) مختلف 10 ،40 ،80 و 160 به شکل شماتیک نشان داده شده است.

"<yoastmark

انواع لوله‌ مانیسمان دارای رده‌های 20، 40، 60، 80، 120 و 140 است و به صورت شاخه‌های 6 و 12 متری تولید می‌شود. محدوده‌ی اندازه‌ (قطر لوله‌) این لوله‌ها نیز از 1/2 تا 36 اینچ بسته به کاربردهای مختلف است و  در ایران نهایتا تا سایز 24 اینچ موجود است. به عنوان مثال از لوله‌های رده‌ی 20 به عنوان لوله‌های گازرسانی توکار ساختمانی استفاده می‌شود. و یا لوله‌های بدون درز رده ی 40 در خطوط آتش‌نشانی یا برج ها استفاده می‌شود. رده‌ی 40 به بالا مناسب کاربردهایی با حساسیت بالا و فشار طراحی خیلی زیاد مثل صنایع نفت و گاز و پتروشیمی می‌باشد. نکته‌ی قابل ذکر در اینجا مربوط به اتصالات است که باید همواره از اتصالات مانیسمان با ضخامت و رده‌ی یکسان استفاده کرد.

کاربرد و مزایای مانیسمان

انواع لوله‌ مانیسمان ساختار بدون درز دارند یعنی درز موجود در سایر لوله‌ها که تمرکز تنش و عامل گسیختگی است، در لوله‌های مانیسمان وجود ندارد. همین امر باعث شده تا لوله‌های مانیسمان نسبت به لوله‌های موجود در بازار مقاومت بیشتری داشته باشند و برای نصب در شرایط ویژه نظیر فشارهای عملیاتی بالا طراحی شده‌اند. لوله‌های مانیسمان دارای کاربردهای گسترده و ویژه‌ای هستند:

  • خطوط نفت و گاز، صنعت پتروشیمی و پالایشگاهی
  • مبدل‌های حرارتی و بویلرها
  • کاربردهای نیروگاهی و خطوط فشار قوی
  • کاربردهای آبرسانی و کشاورزی

در پایان برای مشاهده قیمت لوله مانیسمان ، رده بندی انواع لوله مانیسمان به همراه جدول وزنی آنها روی لینک مشخص شده کلیک کنید.

One thought on “لوله مانیسمان چیست؟ بررسی روش تولید و رده بندی لوله های مانیسمان

  1. امیرعلی پوزشی میگوید:

    سلام
    محتوای خیلی خوبی بود ممنونم
    قیمت لوله مانیسمان رو مثل پایپ کالا منتشر می کنید ؟

    • صالح رسولی میگوید:

      سلام
      سپاس از توجهتون
      قیمت لوله مانیسمان از معتبرترین تامین گنندگان بازار استعلام گرفته می‌شود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *