لوله فلزی مانیسمان و مزایا و معایب آن

لوله مانیسمان چیست؟

لوله مانیسمان نوعی لوله بدون درز است که با متریال مختلفی ساخته می‌شود. از جمله این متریال‌ها می‌توان به آلیاژهای کربن استیل، استنلس استیل و یا فولاد آلیاژی اشاره کرد. در فرآیند تولید این نوع لوله، بر خلاف لوله‌های درزدار که از ورق‌های فلزی ساخته می‌شوند، از شمش توپر فولادی استفاده می‌شود. در این فرآیند تولید به تدریج میان شمش توپر را خالی می‌کنند تا به لوله تبدیل شود. لوله‌های مانیسمان، بر اساس جنس و ضخامت، در دو دسته کلی قرار می‌گیرند:

1. استینلس استیل

2. آستینتی-فریتی یا لوله‌های دوبل و فوق دوبل

مشخصات فنی لوله مانیسمان بدون درز

لوله بدون درز مانیسمان، در سایزبندی مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شود. سایز نامی قطر این لوله‌ها در اصطلاح NPS نامیده می‌شود. یکی از مشخصات فنی مهم در مورد این نوع لوله‌ها، ضخامت آن است که در اصطلاح رده لوله (SCHEDULE) نامیده می‌شود. لوله مانیسمان سبک با رده‌های مختلف از جمله مانیسمان رده 20، مانیسمان رده 40، مانیسمان رده 60 و مانیسمان رده 80 و لوله مانیسمان سنگین با رده‌های 120 و 160 تولید می‌شوند. این لوله‌ها با سایز بیش از 26 اینچ تولید نمی‌شوند زیرا امکانات لازم برای تولید آن‌ها وجود ندارد. برای بیان رده این لوله‌ها از سه عنوان زیر نیز استفاده می‌شود:- STD به معنای استاندارد- XS به معنای سنگین- XXS به معنای فوق سنگین

ویژگی های لوله مانیسمان

همانطور که پیشتر عنوان شد، این لوله‌ها هیچ گونه درزی بر روی خود ندارند. از این رو مزایایی دارند که آن‌ها را برای استفاده در پروژه‌های مختلف بسیار مناسب کرده‌اند. در بخش بعد به معرفی این مزایا و معایب احتمالی خواهیم پرداخت.

مزایای لوله مانیسمان 

مزایای این نوع لوله‌ها شامل موارد زیر است:

• مقاومت آن در برابر خوردگی زیاد است.
• مقاومت مکانیکی بالایی دارد.
• فشار بیشتری را نسبت به لوله‌های درزدار تحمل می‌کند.
• مقاومت حرارتی این لوله‌ها بالاست، به خصوص وقتی ضخامت آن‌ها بیشتر باشد.
• استحکام بالایی در شرایط خمش از خود نشان می‌دهد.
• وزن کمتر نسبت به لوله‌های درزدار دارد.
• مقاومت بالا در برابر بخار داغ، ذوب و آلاینده‌های محیطی دارد.
• بر روی سطحش ناهمگونی ندارد.

معایب لوله مانیسمان

معایب بدون درز شامل موارد زیر است:

• قیمت بیشتری نسبت به لوله سیاه درزدار دارد.
• قابل ساخت در سایزبندی بالاتر از 26 اینچ نیستند.

استانداردهای لوله مانیسمان بدون درز

لوله سیاه بدون درز از جنس آلیاژهای فلزی طبق استانداردهای ASTM A106  و ASTM A53 و  API 5L سنجیده می‌شوند. استاندارد ابعادی و وزنی لوله‌های بدون درز مانیسمان نیز طبق دو استاندارد ASME B36.10  و  ASME B36.19 تعیین می‌شود. لوله‌های بدون درز اسنلس استیل مطابق با استانداردهای آلیاژی ASTM A312 و لوله‌های بدون درز کربن استیل مطابق با استانداردهای API 5L , ASTM A53, ASTM A106B تولید می‌شوند. استاندارد ابعادی و وزنی این لوله‌ها نیز مطابق دو استاندارد ASME B36.10  و ASME B36.19 تعیین می‌شود.در پروژه‌های حساس مانند استخراج نفت که معروف به پروژه‌های سر چاهی است، لوله‌های مانیسمان با استاندارد NACE استفاده می‌شود. سیالات نفتی دارای خاصیت خورندگی هستند و این استاندارد برای جلوگیری از ایجاد سوراخ‌های موضعی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش تولید لوله مانیسمان

لوله بدون درز، از شمش توپر آلیاژی تولید می‌شود. تولید این نوع لوله از میان تهی کردن این شمش‌ها و در 15 مرحله انجام می‌شود. این مراحل شامل موارد زیر است:

1. برش: در این مرحله شمش‌ها برش داده می‌شوند.
2. گرمادهی: شمش‌ها در کوره حرارت می‌بینند و سرخ می‌شوند.
3. سوراخ شدن توسط لخ پرس: این دستگاه شمش را سوراخ می‌کند.
4. استفاده از دستگاه النگاتور: شمش با استفاده از این دستگاه گرد می‌شود.
5. شلیک سمبه: سمبه با سرعت بالا داخل شمش شلیک می‌شود.
6. تاب گیری لوله: در مرحله تاب گیری لوله صاف و یکدست می‌شود.
7. جداسازی سمبه: در این مرحله سمبه شلیک شده از لوله جدا می‌شود. 
8. کروی شدن لوله: در این مرحله ابتدا و انتهای لوله گرد می‌شود.
9. کشش لوله: برای تولید در اندازه‌های مختلف، لوله‌ها کشیده می‌شوند. 
10. سرد کردن لوله:پسس از کشش، لوله‌ها باید سرد شوند.
11. در این مرحله لوله‌ها اندازه گیری می‌شوند.
12. آزمایش  و تست لوله در این مرحله انجام می‌شود.
13. کونیک شدن لوله: در این مرحله لوله صاف و صیقلی می‌شود.
14. پولیش زدن لوله: پولیش به منظور جلوگیری از زنگ زدگی انجام می‌شود.
15. در مرحله پایانی لوله‌های بدون درز بسته بندی می‌شوند.

کاربرد لوله مانیسمان بدون درز

به دلیل نداشتن درز جوش و مقاومت بالاتر نسبت به لوله فولادی سیاه درزدار، لوله‌های بدون درز در صنایع با فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این صنایع می‌توان به صنایع پالایشگاهی، انتقال نفت و گاز، سیلندرهای هیدرولیک، مبدل‌های حرارتی، دیگ‌های بخار و بویلرها و صنایع خودروسازی اشاره کرد.

برندهای سازنده لوله مانیسمان بدون درز

از جمله تولیدکنندگان لوله مانیسمان در ایران، می‌توان به لوله و نورد اهواز، کاوه ایرانیان، لوله مانیسمان ساوه، لوله مانیسمان گستر اسفراین، شرکت فولاد صنعت، شرکت پروفیل فولادی اصفهان و گروه ملی صنعتی فولاد ایران اشاره کرد.

مقایسه لوله‌های مانیسمان با دیگر انواع لوله‌ها

لوله مانیسمان

• ساختار: لوله‌های مانیسمان بدون درز (seamless) ساخته می‌شوند که این ویژگی باعث افزایش استحکام و مقاومت آن‌ها در برابر فشار می‌شود.
• کاربرد: این لوله‌ها به طور عمده در صنایع نفت، گاز، و پتروشیمی استفاده می‌شوند، جایی که نیاز به تحمل فشارهای بالا و شرایط دماهای شدید وجود دارد.
• مزایا:
  • مقاومت بالا: توانایی تحمل فشارهای بالا به دلیل عدم وجود درز جوش.
  • طول عمر بیشتر: به دلیل ساختار یکپارچه، احتمال شکستگی و نشتی کمتر است.
• معایب:
  • هزینه بالاتر: فرآیند تولید پیچیده‌تر و زمان‌برتر باعث افزایش هزینه می‌شود.
  • وزن بیشتر: دیواره‌های ضخیم‌تر موجب افزایش وزن لوله می‌شود.

لوله گالوانیزه

• ساختار: این لوله‌ها معمولاً از لوله‌های جوشی ساخته می‌شوند که سطح آن‌ها با یک لایه زینک پوشش داده شده است تا از زنگ‌زدگی جلوگیری شود.
• کاربرد: به طور معمول در انتقال مایعات با فشار پایین، مانند آب و گاز، استفاده می‌شوند.
• مزایا:
  • مقاومت در برابر زنگ‌زدگی: پوشش زینک باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی می‌شود.
  • سبک‌تر: نسبت به لوله‌های مانیسمان سبک‌تر هستند و نصب آن‌ها آسان‌تر است.
• معایب:
  • مقاومت کمتر در برابر فشار: به دلیل وجود درز جوش، تحمل فشار کمتری نسبت به لوله‌های مانیسمان دارند.
  • عمر کوتاه‌تر: در شرایط سخت و دماهای بالا ممکن است عمر کمتری داشته باشند.

لوله سیاه (درزدار)

• ساختار: این لوله‌ها نیز معمولاً از ورق‌های فولادی ساخته شده و دارای درز جوش هستند.
• کاربرد: بیشتر در سیستم‌های آب‌رسانی و تاسیسات ساختمانی استفاده می‌شوند.
• مزایا:
  • هزینه پایین‌تر: تولید ارزان‌تری دارند زیرا فرآیند تولید ساده‌تری دارند.
  • قابلیت انعطاف‌پذیری بالا: برای پروژه‌های مختلف قابل استفاده هستند.
• معایب:
  • مقاومت پایین‌تر نسبت به فشار: مشابه لوله‌های گالوانیزه، تحمل فشار کمتری دارند.
  • خوردگی سریع‌تر: بدون پوشش محافظ، مستعد زنگ‌زدگی هستند.

انتخاب بین لوله مانیسمان، گالوانیزه یا سیاه بستگی به نیاز خاص پروژه دارد. اگر نیاز به تحمل فشارهای بالا و شرایط سخت وجود دارد، لوله مانیسمان گزینه مناسب‌تری است. اما برای کاربردهایی با فشار پایین و نیاز به مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، لوله‌های گالوانیزه یا سیاه ممکن است انتخاب مناسبی باشند.

محصولات مکمل لوله بدون درز

لوله های بدون درز، نوعی لوله فولادی هستند که در فرآیند تولید آن ها، از جوشکاری استفاده نمی شود. این لوله ها از یک شمش فولادی توپر ساخته می شوند و دارای ساختاری یکپارچه هستند. لوله های بدون درز به دلیل عدم وجود درز جوش، مقاومت مکانیکی و هیدرولیکی بالایی دارند و در برابر خوردگی و زنگ زدگی نیز مقاوم هستند.

لوله های بدون درز در صنایع مختلف کاربرد دارند. از جمله کاربردهای این لوله ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• انتقال سیالات با فشار و دمای بالا، مانند سیالات نفتی و گازی
• انتقال آب آشامیدنی و فاضلاب
• انتقال هوا در سیستم های تهویه مطبوع
• انتقال مواد شیمیایی
• ساخت مخازن و سازه های فلزی

برای استفاده از لوله های بدون درز، علاوه بر خود لوله، به محصولات مکمل دیگری نیز نیاز است. محصولات مکمل لوله بدون درز، شامل کلیه محصولات مرتبط با پروژه های پایپینگ هستند. از جمله این محصولات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اتصالات جوشی مانیسمان بدون درز
• انواع فلنج
• بست
• شیرآلات صنعتی
• عایق لوله
• ابزار لوله کشی