لوله مانیسمان

لوله مانیسمان؛ بدون درز و پرکاربرد در صنایع مختلف

لوله مانیسمان یا بدون درز یکی از انواع لوله است که در صنعت فولاد تولید می شود. صنایع کوچک و بزرگ متعددی از آن استفاده می‌کنند. یکی از محصولاتی که در صنعت فولاد به وفور در ابعاد، وزن، ضخامت و استانداردهای متنوع تولید می‌شود لوله است. البته از مواد اولیه‌ دیگری مانند پلاستیک و پلیمر نیز برای ساخت لوله استفاده می کنند، اما لوله‌ فلزی کاربرد گسترده‌تری دارد.

لوله نوعی پروفیل با سطح مقطع دایره‌ای شکل اما توخالی است. از آن برای انتقال مواد و حتی محافظت از تاسیسات (انتقال از یک مکان به مکان دیگر) استفاده می‌شود. سیال‌ مایع، جامد، گاز و حتی مواد جامد با ذرات ریز نیز با لوله قابل انتقال هستند. برای محافظت از کابل‌های برق و مخابرات نیز از لوله استفاده می‌کنند. یک دسته‌بندی کلی برای انواع لوله‌ عبارتند از: 

• لوله فلزی (فولاد، چدن، استیل) 
• لوله غیرفلزی (پلی‌اتیلن، بتنی، پلاستیکی، پلیمری) 

دسته بندی دیگر مربوط لوله‌های فلزی و روش تولید آنهاست: 

• لوله درزدار (لوله‌ درزجوش-Welded pipe): این لوله‌ از ورق‌های فولادی و گالوانیزه ساخته می‌شود. در زمان عبور از خط تولید، ورق با کمک دستگاه به شکل استوانه تبدیل می شود. سپس لبه‌ دو ورق به یکدیگر جوش داده می‌شود. خط جوش در انواع لوله‌های فلزی درزدار قابل مشاهده است. 
• لوله مانیسمان: با نام «لوله‌ بدون درز» شهرت دارد.

لوله بدون درز یا مانیسمان چیست؟ (Seamless pipe) 

تاریخچه‌ ابداع لوله مانیسمان به بیش از 100 سال قبل (1886 میلادی) برمی‌گردد. برادران مانیسمان به نام مکس و رینهارد در آلمان اولین بار این لوله را در کارخانه‌ پدرشان ساختند و با نام خودشان به ثبت رساندند. این لوله از ترکیب دو روش پیلگر نورد و نورد سوراخ تولید می‌شود که به روش مانیسمان شناخته می‌شود.  

لوله مانیسمان لوله‌ای است که در داخل و خارج آن هیچگونه درز و جوشکاری وجود ندارد. چند روش برای ساخت این لوله‌ وجود دارد که در ادامه توضیح می دهیم.

روش سنبه زنی در لوله مانیسمان

ماده‌ اولیه‌ ساخت لوله مانیسمان بیلت (نوعی شمش فولاد) است. بیلت درون کوره‌هایی که با گاز گرم شده‎اند حرارت داده می‌شود تا زمانی که به نقطه‌ ذوب برسد. بیلت باید کاملا صاف، یکدست و بدون سوراخ باشد. سپس بیلت گداخته وارد مرحله‌ نورد می‌شود. نورد از غلتک‌ها و اجزائی تشکیل شده است که سطح شمش را صاف می‌کنند: 

• پلانژر
• مندرل
• دو غلتک راهنما
• دو غلتک مخروطی

بیلت گداخته که وارد نورد شد غلتک‌های مخروطی، نورد بیلت را انجام می دهند. این غلتک‌ها به صورت مایل قرار دارند که زاویه تغذیه را نسبت به محور بیلت تشکیل می‌دهند. غلتک‌های راهنما مانع خروج بیلت از محور در فرآیند نورد می شوند. همزمان با عبور شمش سرخ شده از بین غلتک‌ها، در مرحله‌ لخ پرس، سنبه‌های نوک تیز از مرکز آن عبور می‌کند (به طول 6 تا 12 متر). سپس توسط دستگاه النگاتور بر طول آن افزوده می‌شود تا زمانیکه به ضخامت و طول مورد نظر برسد. 

سپس عملیات تابگیری انجام می شود، در نهایت سنبه از آن خارج خواهد شد. مرحله‌ بعد، زدن سر و ته لوله و گرد کردن هر دو طرف است. لوله وارد مرحله‌ سردکاری می‌شود، تست‌های لازم جهت بررسی کیفیت محصول در این مرحله ضروری است. مرحله‌ آخر کونیک است، بر روی لبه‌های لوله، روغن کاری انجام می‌شود تا مانع خوردگی و زنگ زدگی شود. همچنین فرآیند جوشکاری و اتصال دو لوله به یکدیگر را تسهیل می کند.

طریقه قرارگیری غلتک‌ها و شکل حرکت بیلت و شمش در فرآیند نورد به سه صورت انجام می‌شود:

• نورد عرضی: غلتک‌ها با بیلت یا قطعه موازی هستند، یعنی هر دو در یک جهت می‌چرخند.
• نورد طولی: غلتک ها موازی هستند، اما عمود بر بیلت می‌باشند و برخلاف جهت یکدیگر می‌چرخند. 
• نورد مایل: محور دو غلتک، زاویه‌ مایل را تشکیل داده اند که زاویه‌ تغذیه است (در قسمت قبل شرح داده شد). غلتک‌ها هم جهت هستند اما قطعه یا بیلت، حرکت چرخشی و طولی دارد.  

روش های نوین تولید لوله مانیسمان

علاوه بر روشی که برادران مانیسمان برای ساخت لوله مانیسمان یا بدون درز ابداع کردند روش‌های نوین دیگری نیز ابداع شده‌اند. این لوله به دو روش دیگر نیز ساخته می‌شود: 

• لوله مانیسمان به روش ریخته‌گری پاششی: در این روش با استفاده از مخزنی که با گاز نیتروژن پر شده است مواد مذاب فولاد به درون محفظه‌ قالبی به شکل لوله پاشیده می‌شود. در حین چرخش مواد مذاب شکل گرفته و لوله ساخته می شود.
• لوله مانیسمان به روش ریخته‌گری با نیروی گریز از مرکز: این روش برای ساخت لوله مانیسمان با ضخامت بالا مناسب است. در این روش بیلت یا شمش فولادی که سرخ شده و شکل پذیر است درون محفظه‌ استوانه ای قرار داده می‌شود. سپس با سرعت بسیار زیاد می‌چرخد. در مرحله چرخ، لوله‌ با ضخامت زیاد تولید می‌شود.

استاندارد ساخت لوله بدون درز یا مانیسمان 

استاندارد های ساخت لوله مانیسمان معمولا توسط کشورهای صاحب این فناوری تدوین شده اند. 4 استاندارد جهانی برای ساخت این لوله تدوین شده است: 

• استاندارد ASME: توسط انجمن مهندسان آمریکا با شماره ASME B36.10 تدوین شده است.
• استاندارد DIN:با شماره DIN 2448، متعلق به اتحادیه‌ اروپاست که کشورهای مختلفی آن را تدوین کرده‌اند. 
•  استاندارد ASTM: 100 عنوان آن برای لوله مانیسمان تعریف شده است. پرکاربردترین استانداردها ASTM A106 و ASTM A53 نام دارند.
• استاندارد API: این استاندارد متعلق به صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است. لوله مانیسمان در این صنعت کاربرد بسیاری دارد. ابعاد، وزن و ضخامت خاصی را تعریف نمی‌کند، بلکه تنها استاندارد API 5L را نام برده است و اکثر مفاد آن به استاندارد ASTM ارجاع داده شده است.

ابعاد و وزن لوله مانیسمان

لوله مانیسمان در ضخامت و ابعاد مختلف بر اساس استانداردهای ذکر شده تولید می‌شود. در زمان انتخاب باید سه معیار مهم را مد نظر قرار دهید: 

1. طول لوله: معمولا در شاخه‌های 6 و 12 متری تولید می‌شود. 
2. قطر خارجی لوله (OD): یک معیار مهم است که در زمان خرید باید به آن توجه کنید.
3. ضخامت دیواره: با نام رده نیز شناخته می‌شود. لوله بدون درز در ضخامت و رده‌های مختلف تولید می‌شود: 

• رده‌ 20: ضخامت 2.5 الی 12.70 میلیمتر 
• رده‌ 40: ضخامت 2.77 الی 6.6 میلیمتر 
• رده 60: ضخامت 3 ال 9 میلیمتر 
• رده 80: ضخامت 3 الی 9 میلیمتر
• رده 120: با توجه به سفارش مشتری ساخته می شود.
• رده 180: وزن و ضخامت این رده بسیار زیاد است، در صنایع خاص مانند انتقال نفت استفاده می شود.

کاربرد لوله های بدون درز یا مانیسمان

لوله مانیسمان یا بدون درز با توجه به رده، وزن و معیارهای دیگر در صنایع مختلف، کاربردهای گسترده ای دارد. کاربرد لوله مانیسمان عبارت است از: 

• صنایع غذایی و دارویی
• ساخت نیروگاه ‌ها و پالایشگاه‌ ها
• استفاده در تاسیسات گاز ساختمانی 
• کاربرد در انتقال آب و پروژه‌های آبرسانی 
• استفاده در خطوط انتقال با دبی و فشار بالا 
• قابل استفاده در صنعت نفت و گاز (جهت انتقال به سایر مناطق) 

مزایای لوله مانیسمان

هر محصولی که توسط انسان تولید می‌شود دارای مزایا و معایبی است، اگر مزایا در مقابل معایب بیشتر باشد از آن استفاده می کنند. لوله مانیسمان نیز به دلیل مزایا و ویژگی‌های که نسبت به لوله‌های دیگر دارد در صنایع مختلف از آن استفاده می کنند. 

مزایای لوله مانیسمان عبارتند از: 

• مقاوم در برابر خوردگی 
• مقاومت حرارتی بالا در دمای زیاد 
• یکپارچه بودن، بدون درز و جوشکاری
• طول عمر مفید و ماندگاری بسیار بالا 
• ضخامت مکانیکی ایده‌آل (در مقابل فشار و دبی بالای سیالات، مقاومت بالایی را در آزمایشات نشان داده است)

راهنمای خرید لوله مانیسمان و قیمت آن

قیمت لوله مانیسمان بر اساس معیارهای مهمی تعیین می ‌شود. عواملی که بر افزایش یا کاهش قیمت اصلی یا کاذب تاثیر می‌گذارند شامل رده یا ضخامت، وزن، ابعاد و... می‎شوند. کیفیت، جنس، کشور و برند تولیدکننده نیز بر قیمت نهایی تاثیر مستقیم می گذارند. عوامل دیگری که در نوسان قیمت موثر هستند شامل: 

• نوسانات قیمت ارز 
• قیمت فولاد در بازارهای داخلی و جهانی 
• قیمت فولاد در بازار بورس و میزان عرضه و تقاضا 
• تحولات سیاسی و اقتصادی کشورها و حتی در سطح جهان 

تولیدکنندگان لوله مانیسمان در کشور

همانطور که ذکر کردیم صنایع مختلفی در ایران از لوله مانیسمان استفاده می کنند، به ویژه برای ساخت خطوط انتقال گاز. در نتیجه بازار داخل همیشه با تقاضا رو به رو است. با وجود تحریم‌هایی که علیه کشور اعمال شده است نسبت به واردات این محصول بی نیاز هستیم. چند کارخانه در زمینه تولید لوله بدون درز فعال هستند و پاسخگوی نیاز بازار و صنایع مختلف می باشند:

• لوله‌ مانیسمان ساوه
• کارخانه‌ فولاد صنعت 
• لوله‌ مانیسمان کاوه‌ ایرانیان 
• لوله‌ مانیسمان گستر اسفراین  
• شرکت پروفیل فولادی اصفهان
• لوله و نورد اهواز در خوزستان (اولین کارخانه‌ تولید لوله‌ بدون درز در کشور و خاورمیانه)