لوله مانیسمان یا بدون درز یکی از انواع لوله های فولادی است که به دلیل عدم وجود درزِ جوش در تولید آن، ویژگی های منحصر به فردی دارد. این لوله ها به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، دما و خوردگی، در صنایع مختلفی چون نفت و گاز، ساخت و ساز و مهندسی شیمیایی کاربرد دارند. در این مقاله، به بررسی ویژگی ها، مزایا، کاربردها و سایر جنبه های این لوله ها خواهیم پرداخت تا درک بهتری از اهمیت و استفاده های آن ها در صنایع گوناگون پیدا کنیم.
لوله مانیسمان یا لوله بدون درز که در انگلیسی به آن seamless pipe گفته می شود، نوعی لوله فولادی است که بدون استفاده از درز جوش تولید می شود. در فرآیند تولید این لوله ها، شمش فولادی گرم شده و به صورت مکانیکی به شکل لوله در می آید، به طوری‌که هیچ درزی در طول لوله وجود ندارد. این ساختار یکپارچه باعث می شود لوله های مانیسمان مقاومت بالایی در برابر فشار و تنش های مکانیکی داشته باشند.
لوله‌های مانیسمان معمولا در قطرهای مختلف از ½ اینچ تا 48 اینچ تولید می گردند. ضخامت دیواره این لوله ها بسته به نوع کاربرد آن ها، معمولاً بین 2 تا 40 میلی متر است. این لوله ها در رده های مختلفی مانند رده 20، 40، 60 و 80 تولید می شوند که هر کدام ویژگی های خاصی دارند. برای مثال، لوله های رده 20 برای فشارهای پایین و لوله های رده 80 برای شرایط پرفشار و خورندگی به کار می روند.
لازم به ذکر است که در اکثر صنایع، لوله‌های با قطر بیش از ۲۶ اینچ معمولاً برای انتقال سیالات در خطوط طولانی و با فشار پایین استفاده می‌شوند. در این شرایط، تفاوت قابل توجهی بین لوله های درزدار و بدون درز وجود ندارد. به همین دلیل، تولید لوله های مانیسمان با قطر بیشتر از ۲۶ اینچ از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
لوله بدون درز در انواع مختلفی تولید شده و به شیوه های گوناگونی طبقه بندی می شود. در ادامه، یک طبقه بندی رایج را بر اساس جنس لوله آورده ایم.
لوله فولادی مانیسمان از فولاد کربنی ساخته می شود و بدون درز تولید می گردد. جنس لوله سبب می شود محصول، مقاومت بالایی در برابر فشار و تنش های مکانیکی داشته باشد. لوله های مانیسمان فولادی به دلیل توانایی تحمل شرایط سخت و دمای بالا، در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارند.
لوله استیل مانیسمان از فولاد ضدزنگ تولید می‌شود که به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و شرایط دمایی بالا، در صنایع حساس مانند داروسازی و مواد غذایی کاربرد دارد. این لوله ها به دلیل ضد زنگ بودن، در محیط های مرطوب به خوبی قابل استفاده هستند. قیمت لوله مانیسمان استیل، معمولا بیشتر از انواع دیگر است.
لوله های گالوانیزه مانیسمان با پوشش روی (گالوانیزه) تولید می شوند تا در برابر خوردگی مقاومت بیشتری داشته باشند. این لوله ها به دلیل مقاومت بالا در برابر رطوبت و عوامل محیطی، به طور گسترده در سیستم های آبرسانی، فاضلاب و خطوط انتقال سیالات استفاده می شوند. قیمت این لوله ها نسبت به سایر انواع لوله بدوندرز کمتر است.
لوله کربن استیل مانیسمان از فولاد کربنی با درصد کربن بالا تولید می شود و استحکام و سختی بیشتری دارد. این لوله ها به‌ویژه در صنایع سنگین مانند ساخت و ساز، انتقال نفت و گاز و صنایع با فشار بالا به کار می روند و به دلیل توانایی تحمل شرایط سخت و دماهای بالا، گزینه مناسبی برای این صنایع هستند.
لوله های مانیسمان به دلیل ویژگی های خاصی که دارند، در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارند. در ادامه مهم ترین کاربردهای این لوله ها در صنایع مختلف آورده شده است.
لوله های مانیسمان به دلیل مقاومت بالای خود در برابر فشارهای زیاد، گزینه ای مناسب برای انتقال نفت و گاز در شرایط سخت و فاصله های طولانی هستند. این لوله ها، هیچ درز و محل اتصالی ندارند و به همین دلیل در برابر آسیب ها و ترک های ناشی از فشار بالا مقاوم ترند.
صنایع پالایشگاهی نیاز به لوله هایی با دوام و مقاوم در برابر دما و فشارهای بالا دارند. در این صنایع لوله های مانیسمان گزینه ای ایده آل هستند. این لوله ها در فرآیند های حساس مانند تولید و تصفیه نفت و گاز به کار می روند.
صنایع پتروشیمی به لوله هایی نیاز دارند که بتوانند مواد شیمیایی و گازی، با فشار بالا را منتقل کنند. لوله های مانیسمان با ویژگی‌های ضد خوردگی و استحکام بالا در چنین محیط هایی به کار می روند.
لوله مانیسمان در سیستم های گرمایی و حرارتی استفاده می شود که نیاز به انتقال انرژی با کارایی بالا دارند. لوله های مانیسمان به دلیل هدایت حرارتی مطلوب و مقاومت در برابر دماهای بالا، انتخابی عالی برای این کاربرد هستند.
در صنایع آب و کشاورزی، لوله های مانیسمان به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و فشار بالا، به طور گسترده برای آبرسانی و انتقال سیالات به کار می روند.
این لوله ها در نیروگاه های تولید انرژی برای انتقال سیالات با دما و فشار بالا، به ویژه در توربین ها و سیستم های گرمایی، استفاده می شوند.
در این کاربرد، لوله های مانیسمان به عنوان عایق برای کابل های فشار قوی برق به کار می روند. مقاومت بالا در برابر آسیب و دمای بالا، این لوله ها را به گزینه ای مناسب برای محافظت از کابل ها تبدیل می کند.
لوله های مانیسمان نیز مانند سایر انواع مقاطع و لوله ها، از استانداردهای خاصی پیروی می کنند. در ادامه استانداردهای لوله مانیسمان را معرفی کرده و توضیح می دهیم.
استانداردهای ASTM برای لوله های مانیسمان، شامل مشخصات فنی گسترده ای هستند که بر روی خواص مکانیکی، شیمیایی و متالورژیکی لوله ها تمرکز دارند. برخی از مهم ترین استانداردهای ASTM برای لوله های مانیسمان عبارتند از:
استانداردهای DIN برای لوله مانیسمان، طیف گسترده ای از لوله ها با گریدها، ابعاد و ضخامت های مختلف را پوشش می دهند. برخی از مهم ترین استانداردهای DIN برای لوله های مانیسمان عبارتند از:
استانداردهای JIS برای لوله های مانیسمان در ژاپن تدوین شده و شامل مشخصات فنی برای لوله های فولادی بدون درز با کاربردهای مختلف است. برخی از استانداردهای JIS برای لوله های مانیسمان عبارتند از:
توجه به این نکته ضروری است که انتخاب استاندارد مناسب بستگی به نیازهای خاص پروژه، شرایط محیطی و الزامات فنی دارد.
لوله مانیسمان و درزدار، از جهات زیر با هم تفاوت دارند.
لوله استیل مانیسمان دارای ویژگی های زیر است:
لوله های استیل مانیسمان از جنس فولاد ضد زنگ ساخته می شوند که در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و شرایط خورنده مقاوم است. این ویژگی آن ها را برای محیط های مرطوب و اسیدی ایده آل می کند.
به دلیل ساختار بدون درز، این لوله ها مقاومت فوق العاده ای در برابر فشار، ضربه و تغییرات دما دارند و برای کاربردهای صنعتی سنگین مناسب اند.
لوله های استیل مانیسمان دارای سطحی صاف و یکنواخت هستند و زیبایی ظاهری آنها نسبت به سایر انواع لوله های بدون درز بیشتر است.
این لوله ها توانایی تحمل دماهای بسیار بالا را دارند و در صنایع مانند نیروگاه ها و خطوط انتقال بخار استفاده می شوند.
استیل مانیسمان به دلیل عدم واکنش با مواد غذایی و خاصیت ضد باکتریایی، در خطوط تولید و انتقال صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارد.
تقریبا تمام مزایای لوله استیل بدون درز، ناشی از بدون درز بودن آن است. در ادامه مزایای اصلی این نوع لوله آورده شده است.
لوله های استیل مانیسمان به دلیل ساختار بدون درز خود، مقاومت فوق العاده ای در برابر فشار، ضربه و تغییرات دما دارند. این استحکام، آن ها را برای صنایع حساس مانند نفت و گاز ایده آل کرده و عملکردی پایدار حتی در شرایط کاری سخت ارائه می دهد.
لوله استیل بدون درز در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، داروسازی، نیروگاه ها و مواد غذایی کاربرد دارد. تطبیق پذیری آن ها باعث شده که در محیط های مختلف، از شرایط خورنده تا دماهای بالا، عملکردی مطلوب داشته باشند. آنها حتی برای مصارفی که در آنها از لوله های درزدار استفاده می شود، قابل استفاده هستند.
لوله های استیل مانیسمان دارای سطح داخلی کاملاً صاف و بدون زبری هستند. این ویژگی مانع از ایجاد رسوب، افت جریان سیال یا آلودگی می شود و آن ها را برای کاربردهای حساس مانند انتقال سیالات تمیز یا خوراکی مناسب می سازد.
این لوله ها با استفاده از فناوری های پیشرفته تولید می شوند و ابعاد دقیق و یکنواختی دارند. این دقت ابعادی باعث می شود که در سیستم های حساس با اتصالات دقیق، عملکرد بی نقصی داشته باشند و دچار نشتی نشوند.
لوله گازی مانیسمان نوعی لوله فولادی بدون درز است که برای انتقال گاز طبیعی و سایر گازها در سیستم های صنعتی و ساختمانی استفاده می شود. این لوله ها طبق استانداردهای بین المللی مانند API 5L تولید می شوند و به دلیل ایمنی و دوام بالا، برای گاز کشی توکار ساختمان ها و خطوط انتقال گاز صنعتی انتخابی ایده آل هستند. همچنین، سطح داخلی صاف آن ها باعث بهبود جریان گاز و کاهش افت فشار در مسیر انتقال می شود. لوله گازی مانیسمان اغلب در سایزها و ضخامت های مختلف عرضه می شود تا با نیازهای متنوع پروژه ها تطبیق یابد.
لوله گالوانیزه مانیسمان نوعی لوله فولادی بدون درز است که با پوششی از روی (زینک) گالوانیزه می شود تا مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی و خوردگی داشته باشد. این لوله ها به دلیل ساختار بدون درز خود، از استحکام بالایی برخوردار بوده و پوشش گالوانیزه، آن ها را برای استفاده در محیط های مرطوب یا خورنده ایده آل می سازد. لوله های گالوانیزه مانیسمان معمولاً در سیستم های انتقال آب، فاضلاب و گاز، به ویژه در پروژه هایی که نیاز به دوام بالا و مقاومت در برابر زنگ زدگی دارند، استفاده می شوند.
لازم به ذکر است که قیمت آهن امروز نقش موثری بر قیمت لوله گالوانیزه مانیسمان دارد، در حالی که این تاثیر بر لوله های بدون درز استیل ناچیز است.
جوشکاری لوله های مانیسمان (بدون درز) به دلیل حساسیت و کاربردهای ویژه ای که در صنایع مختلف دارند، نیازمند دقت و رعایت مراحل مشخصی است. این مراحل به ترتیب زیر انجام می شوند:
پیش از آغاز جوشکاری، لوله ها باید به‌دقت تمیز شوند تا هرگونه آلودگی، زنگ زدگی یا چربی از سطح آن ها حذف گردد. این کار با استفاده از روش های مکانیکی یا شیمیایی انجام می شود. سپس، بسته به نوع فولاد و ضخامت لوله، ممکن است نیاز به پیش گرم کردن باشد تا از ایجاد تنش های حرارتی و ترک های احتمالی جلوگیری شود. دمای پیش‌گرم معمولاً بین 100 تا 300 درجه سانتی گراد متغیر است.
انتخاب روش جوشکاری مناسب بستگی به جنس لوله، ضخامت، موقعیت جوش و شرایط کاری دارد. برخی از روش های متداول عبارت‌اند از:
پس از اتمام جوشکاری، ناحیه جوش باید به دقت بازرسی شود تا از کیفیت و عدم وجود ترک یا نقص اطمینان حاصل گردد. در صورت نیاز، عملیات حرارتی پس گرم برای کاهش تنش های پسماند و بهبود خواص مکانیکی انجام می شود. همچنین، تمیزکاری نهایی و در صورت لزوم، اعمال پوشش های محافظ برای جلوگیری از خوردگی ضروری است.
جمع بندی
لوله مانیسمان (بدون درز) نوعی لوله فولادی است که بدون جوش تولید می شود و به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، خوردگی و دما، در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و ساخت و ساز کاربرد دارد. این لوله ها شامل انواع فولادی، استیل، گالوانیزه و کربن استیل هستند و طبق استانداردهای مختلفی مانند ASTM و DIN تولید می شوند. ویژگی هایی چون سطح صاف، استحکام بالا و قابلیت
سوالات متداول
لوله مانیسمان نوعی لوله فولادی بدون درز است که با فرآیند کشش و نورد گرم تولید می شود و به دلیل مقاومت بالا، در برابر فشار و خوردگی عملکرد مطلوبی دارد.
لوله مانیسمان در انواع مختلف از جمله رده ۲۰، ۴۰، ۸۰ و ۱۶۰ تولید می شود که هر کدام بر اساس ضخامت و کاربرد متفاوت هستند. این لوله های همچنین بر اساس جنس به انواع انواع فولادی، استیل، گالوانیزه و کربن استیل تقسیم بندی می شود.
لوله مانیسمان در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها، خطوط انتقال آب و بخار، سیستم های تحت فشار و به طور کلی در هر جایی که شرایط عملیاتی سختی وجود دارد، استفاده می شوند.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.