لوله مانیسمان چیست؟

نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز

لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز
لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز
5/5
لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز
لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز

لوله مانیسمان نوعی از لوله بدون درز Seamless Pipe می باشد که به دلیل نبود جوش در آن کاربرد فراوان در صنعت دارد.  نوعی از این لوله که بیشتر برای سرویس های انتقال با فشار جزیی کاربرد دارند، از جنس فولاد کربنی Carbon Steel تولید شده و می تواند در سرویس هایی با دمای بالا نیز مورد استفاده قرار گیرد. قیمت لوله مانیسمان از دیگر لوله های موجود در بازار گران تر است.

لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز
لوله مانیسمان چیست؟ نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز

لوله مانیسمان چیست؟

نحوه تولید، کاربرد و مشخصات لوله بدون درز

لوله مانیسمان نوعی از لوله بدون درز Seamless Pipe می باشد که به دلیل نبود جوش در آن کاربرد فراوان در صنعت دارد.  نوعی از این لوله که بیشتر برای سرویس های انتقال با فشار جزیی کاربرد دارند، از جنس فولاد کربنی Carbon Steel تولید شده و می تواند در سرویس هایی با دمای بالا نیز مورد استفاده قرار گیرد. قیمت لوله مانیسمان از دیگر لوله های موجود در بازار گران تر است. این لوله در ایران با نام لوله ی مانیسمان یا مانِسمان شناخته می شود. وجه تسمیه لوله بدون درز به لوله مانیسمان را در تاریخچه محصول خواهیم دید.

Seamless Carbon Steel Pipe for High Temperature Service

نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که در بازار، تولید و تأمین کنندگان مقاطع فولادی، پروفیل ها و …در لیست اقلام خود لوله ی مانیسمان را قرار داده اند، لیکن اشاره ای به غیر ساختمانی Non-Structural  بودن لوله ی مانیسمان نشده است. ذکر این نکته که فلسفه ی ساخت و تولید این لوله، انتقال سیال بوده است بسیار اهمیت دارد. آنچنان که در تعریف لوله ها Pipes & tubes  به این مسئله تاکید می گردد. اما تولید لوله های بدون درز فرآیند هزینه بر و پیچیده ای دارد لذا قیمت لوله مانیسمان به نسبت بالاست از این رو کاربرد آن در پروژه های ساختمانی به لحاظ اقتصادی و مهندسی، عملی به صرفه نمی باشد.

همانگونه که گفته شد نوع فولاد این لوله ها فولاد کربنی می باشد. لوله های SA106،SA35 و API5L همین مشخصات را دارا می باشند. لوله های A106 که با فرآیندهایی همچون کشش سرد به ویژه در سایزهای کوچک، گریز از مرکز و یا پاششی تولید می شوند کاملا بدون درز هستند. یعنی بر روی سطح آن اثری از درز دیده نمی شود. در لوله های API5L درز لوله مشاهده می گردد. تنوع ابعادی در لوله ای پی آی زیاد است خصوصا سایزهای بالای لوله فقط با نام ای پی آی شناخته می شوند. درز این لوله ها بر روی سطح دیده می شود اما به دلیل اینکه لوله ها پس از تولید در معرض تست های غیر مخرب و مکانیکی سخت گیرانه ای قرار می گیرد، عملا این محصولات در دسته ی لوله های بدون درز قرار دارند.

فلزمال تلاش دارد با به اشتراک گذاشتن دانش فنی در خصوص محصولات فلزی، طیف وسیعی از نیازهای علمی مخاطبان عزیز خود را پوشش دهد. در این دانشنامه با هم می خوانیم:

تاریخچه لوله مانسمان
انواع لوله های بدون درز
مشخصات فنی لوله مانیسمان
الف) مشخصات شیمیایی لوله بدون درز
ب) وزن لوله مانیسمان
تولید لوله مانیسمان
کاربرد لوله مانیسمان
تولید کنندگان مطرح لوله بدون درز در ایران

تاریخچه لوله مانیسمان

دو برادر آلمانی به نام های رِینهارد و مَکس مانیسمان، در سال 1886 موفق به تولید لوله های بدون درز شدند. آنها شرکت مانسمانMannesmann AG  را در سال 1890 میلادی با هدف تولید لوله های بدون درز تاسیس و دفتر مرکزی آن را در شهر دوسلدورف آلمان مستقر نمودند. از آن پس لوله های بدون درز در ایران نیز با نام ابداع کنندگان این لوله ها شناخته می شود.

لوله های بدون درز در گذر زمان تنوع و گسترش زیادی پیدا نمودند. یکی از نزدیک ترین لوله ها به لوله ی A106 که در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد بسیاری دارد لوله ی A333 یا LTCS می باشد. این لوله ها برای سیال با دماهای بسیار پایین به کار می رود. از این رو به آنها لوله سرویس دماپایین هم گفته می شود. باید اشاره کرد که لوله های بدون درز به فولادهای کربنی محدود نمی گردد و انواع لوله های بدون درز با آلیاژهای متفاوت نظیر استیل Stainless steel، دابلکسDuplex ، اینکونل، مونل و … برای کاربردهای مختلف و در شرایط سخت تر به کار می روند. کاربردهایی نظیر سکوهای استخراج گاز و میعانات گازی، صنایع هسته ای و صنایع نظامی.

در حال حاضر آنچه در بازار رایج است همان لوله های سیاه بدون درز یا لوله مانیسمان هستند که می توانند در مصارف گوناگون از جمله صنایع غذایی، دارویی، نفت و گاز و پتروشیمی و پالایشگاه ها به کار رود. گاهی برای مقاصدی مشخص این لوله ها به صورت گالوانیزه استفاده می شوند. استفاده از لوله بدون درز گالوانیزه بیشتر در ساخت تاسیسات آب رسانی به ویژه آب گرم استفاده می گردد.

انواع لوله بدون درز | انواع لوله مانیسمان

همانگونه که در ابتدا گفته شد تنوع متریال در لوله های مانیسمان بسیار زیاد است از این رو به چند مورد از آنها اشاره می نماییم:

  • لوله های بدون درز از جنس فولاد معمولی یا کربن استیل یا همان مانسمان رایج
  • لوله های بدون درز از جنس فولاد آلیاژی همانند استینلس و داپلکس
  • لوله های آلیاژهای غیر آهنی همچون اینکنل و یا مونل
  • لوله های بدون درز مسی (عموماآلیاژ مس و نیکل)
  • لولهای بدون درز اچ دی پی ای HDPE
  • لوله های بدون درز CPVC
  • لوله های بدون درز UPVC
  • لوله های پلی اتیلن

مشخصات فنی لوله مانیسمان

مشخصات شیمیایی لوله بدون درز

مشخصات شیمیایی لوله های بدون درز بسته به اینکه از چه نوع فولادی ساخته شده باشد، متفاوت است.

در جدول شماره 1 آنالیز شیمیایی چند نمونه از لوله های مانیسمان رایج را مشاهده می کنید.

ردیف

جنس فولاد

گرید فولاد

درصد

کربن

درصد

منگنز

درصد

فسفر

درصد

گوگرد

درصد

سیلیسیم

دیگر عناصر آلیاژی

1

A53

A

0.25

0.95

0.05

0.045

2

A53

B

0.3

1.2

0.05

0.045

3

A106

A

0.25

0.27

0.035

0.035

0.1

مس- نیکل-کرم-مولیبدن

4

A106

B

0.3

0.29

0.035

0.035

0.1

مس- نیکل-کرم-مولیبدن

5

A106

C

0.35

0.29

0.035

0.35

0.1

مس- نیکل-کرم-مولیبدن

6

API5L

X52 (1)

0.16

1.65

0.20

0.01

0.45

وانادیم-نیوبیوم-تیتانیوم

7

API5L

X70

0.17

1.75

0.20

0.01

0.45

وانادیم-نیوبیوم-تیتانیوم

8

A333

1

0.3

0.4

0.025

0.025

9

A333

6

0.3

0.29

0.025

0.025

0.1

مس- نیکل-کرم-مولیبدن

جدول شماره 1- مشخصات شیمیایی لوله های بدون درز

مشخصات لوله های مانیسمان بسته به اینکه خواص فیزیکی و ظاهری باشند و یا خواص مکانیکی، در منابع متفاوتی ذکر شده اند. الزامات مربوط به خواص مکانیکی و آنالیز شیمیایی لوله های بدون درز را می توان در استانداردهای ASTM A106، ASTMA179، ASTM A192، مشاهده نمود. در صورتی که لوله ی بدون درز از ورق A516 تولید شده باشد می توان مشخصات ذکر شده را در ASTM با همین شماره به عنوان الزامات در نظر گرفت. اما همگی این الزامات در حالتی قابل استناد می باشند که رعایت آنها توسط تولید کننده، از طرف بازرسین شخص ثالث تایید شده باشد. لوله های رایج در بازار که دارای مهر کنترل کیفیت بوده و کیفیت آن برای مصرف کنندگان ثابت شده باشند، بیش از دیگر لوله های تولید شده ارزش دارند و در بازار مورد توجه قرار می گیرند.

اگر در مشخصات ظاهری این لوله ها به دنبال کمیت های استانداردی باشیم باید به استاندارد طراحی و ساخت آنها مراجعه کنیم. آنچنان که در ASTM A106 ذکر شده است، طراحی و تولید این لوله ها بر اساس استاندارد ASME B36.10 می باشد.

وزن لوله مانیسمان

ردیف

سایز لوله

رده لوله

وزن یک متر لوله (کیلوگرم)

وزن شاخه 6 متری (کیلوگرم)

1

2/1

40

1.27

7.62

2

2/1

80

1.62

9.72

3

4/3

40

1.69

10.14

4

4/3

80

2.20

13.2

5

1

40

2.50

15

6

1

80

3.40

20.4

7

4/1-1

40

3.39

20.34

8

4/1-1

80

4.47

26.82

9

2/1-1

40

4.05

24.3

10

2/1-1

80

5.41

32.46

11

2

40

5.44

32.64

12

2

80

7.48

44.88

13

2/2-1

40

8.63

51.78

14

2/2-1

80

11.41

68.46

15

3

40

11.29

67.74

16

3

80

15.27

91.62

17

4

40

16.08

96.48

18

4

80

22.32

133.92

19

5

40

21.77

130.62

20

5

80

30.97

185.82

21

6

40

28.26

169.56

22

6

80

42.56

255.36

جدول شماره 2 – جدول وزنی لوله مانسمان

لازم به توضیح است سایز یا به اصطلاحِ بازار نمره ی لوله همان عددی است که بر حسب اینچ بیان می شود و به سایز اسمی لوله N.P.S یا Nominal Pipe Size معروف است. عبارت DN نیز از کلمات Nominal Diameter گرفته شده است که به معنی قطر اسمی می باشد.

در ستون شماره پنج این جدول مشخصاتِ ضخامتی ذکر شده است. این مشخصاتِ ضخامتی که در صنعت به  Schedule اسکجوئل و در بازار به رده ی لوله معروف است گستره ی ضخامت ها را به نمایش می گذارد. به این معنی که به عنوان مثال اگر برای طراحی خاصی ضخامت 6.29 میلیمتر محاسبه گردد، کد ضخامتی آن در محدوده XS خواهد بود در حالیکه از ضخامت 9.04 به بعد محدوده XXS در نظر گرفته می شود. اخیرا به جای عبارات STD، XS و XXS اعداد در نظر گرفته می شود (رده های 20، 40 ، 80 و …) که کلیات آن در هندبوک های پایپینگ ذکر شده و از حوصله ی این بحث خارج است.

لوله های بدون درز دارای قابلیت خم کاری با استفاده از روش های شکل دهی سرد می باشند. دستگاهی که به منظور خم کردن این لوله ها به کار می رود Bending Machine یا خم کن نام دارد. دلیل اینکه خم کاری این لوله ها حتما باید به صورت سرد باشد این است که اگر برای خمکاری دمای لوله را بالا ببرند خواص مکانیکی آن تغییر کرده و لوله ممکن است ترد و شکننده شود.

جوش پذیری این لوله ها بسیار بالاست. نحوه ی اتصال این لوله ها عموما به صورت جوشکاری سربه سر است. در موارد گالوانیزه در سایزهای پایین روش اتصال لوله ها روزه ای و گاها سوکتی می باشد.

از مهمترین فرایندهای تولید لوله های بدون درز روش خروج کاری یا اکستروژن می باشد. در این روش ابتدا بیلت های استوانه ای شکل در اندازه های مشخص برای قرار گرفتن در کوره آماده می شوند. سپس دمای فلز تا دمای مناسبِ طراحی شده جهت اکستروژن بالا می رود. پس از آن فلزِ گداخته شده در معرض سمبه کاری با مندرلی که به این منظور در نظر گرفته شده است قرار میگیرد. مرحله بعد خروج مندرل از لوله و همزمان برش قسمت های ضایعاتی (پِرت) آن می باشد. پس از آن لوله به منظور به دست آوردن راستای مشخص، تاب گیری می شود. پس از عملیات خنک کاری، انجام عملیات تست به منظور عیب یابی و رفع عیب در صورت نیاز از آخرین مراحل این فرآیند تولید می باشد. عموما بعد از فرآیند تولید و تست، لوله ها را به منظور حفاظت در برابر خوردگی با روغن و یا پرایمِر پوشش می دهند.

کاربرد لوله مانیسمان

عمده ی کاربرد لوله های مانسمان خطوط فرآیندی می باشد. خطوط فرآیندی عموما در موارد ذیل کاربرد دارند:

  •  سکوهای نفت و گاز
  •  پتروشیمی ها و پالایشگاه ها
  •  تاسیسات صنعتی کارخانه های تولیدی
  •  صنایع دارویی، صنایع رنگ، صنایع پلی اکریل
  •  خطوط لوله، خطوط آبرسانی فشار قوی، خطوط انتقال

تولید کنندگان لوله بدون مانیسمان

لوله های بدون درز برای مصارف پالایشگاهی و پتروشیمی عموما به صورت واردات ازکشورهای کره جنوبی، چین و کشورهای اروپایی تامین می شوند. دلیل این مطلب حجم بسیار بالای تولیدِ شرکت های خارجی می باشد. اما در ایران نیز دو شرکت در این زمینه آوازه ی خوبی پیدا کرده اند:

 کارخانه نورد و لوله اهواز

کارخانه نورد و لوله اهواز یکی از قدیمی‌ترین تولیدکنندگان دولتی لوله های فولادی و دارای سابقه‌ای از حدود سال ۱۳۵۰ تا کنون است. لوله مانیسمان در این کارخانه در ضخامت‌های مختلف و در سایزهایی از 1/2 تا 8 اینچ تولید و در بازار عرضه می‌شوند. شما میتوانید قیمت لوله مانیسمان اهواز را در سایت Felezmall  مشاهده کنید.

 لوله‌های دقیق کاوه ایرانیان

این کارخانه اولین تولید کننده ی خصوصی لوله های مانیسمان در ایران است. تولید این کارخانه با ۷۵ هزار تن در سال آغاز شد و در حال افزایش است. دقیق کاوه ایرانیان توان تولید لوله مانیسمان کاوه در اندازه و ضخامت‌های مختلف را دارد و محصولات تولیدی خود را مطابق با استانداردهای مطرح طراحی و تولید لوله ها از قبیل ASME/ANSI ، API و دیگر استانداردها تولید می نماید.

فهرست