کاربرد لوله های مانیسمان و انواع رده های آن
لوله مانیسمان برای اولین بار توسط برادران مانیسمان اختراع شد و علت این نام‌گذاری نیز همین است. در میان لوله‌های موجود در بازار لوله‌های فولادی بدون درز اهمیت و کاربرد بسیاری دارند. این نوع از لوله‌ها روش ساخت ویژه خود را دارند و به دلیل نبود درز در آنها، در صنایع حساس به‌کار برده می‌شوند.
در صنعت، لوله‌های مختلف اعم از لوله‌های فولادی، لوله‌های ضد زنگ (استنلس استیل)، لوله آلیاژ و لوله بویلر وجود دارد. لوله مانیسمان که به آن لوله بدون درز نیز گفته می‌شود لوله‌ای است که روش تولید و ساخت آن به نحوی است که بدنه‌ای یکدست و بدون درز دارد و هیچ نوع جوش‌کاری بر روی آن صورت نگرفته است. این نوع لوله معمولاً از فولاد ساده کم‌کربن ساخته می‌شود؛ اما به وسیله افزودن برخی مواد به داخل و بیرون لوله، آن را در برابر زنگ زدن مقاوم می‌کنند.
این لوله‌ها به دلیل یکدست بودن و بدون درز بودنشان نسبت به سایرین محکم‌تر هستند و قیمتی بالاتر از سایر لوله‌ها دارند. موارد استفاده گوناگونی برای لوله‌های مانیسمان در رده‌های مختلف وجود دارد.
مهم‌ترین کاربردهای لوله مانیسمان
این لوله به‌صورت یک تکه تولید شده و فاقد هرگونه درزی است. اهمیت این نکته زمانی مشخص می‌شود که شما بخواهید از یک لوله با استحکام بالا بهره ببرید. مانیسمان در ابعاد و قطرهای کوچک نیز قابل تولید است. البته به دلیل اینکه تولید با قطر بالا به‌صرفه نیست معمولاً در قطرهای بالا تولید نمی‌شوند؛ و قطر نهایی این محصول نهایتاً می‌تواند در حدود ۲۴ اینچ باشد.
ضخامت لوله مانیسمان با توجه به فشار و نوع سیال مشخص می‌شود که در صنایع آن را با نام “schedule ” یا همان «رده» می‌شناسند. طبق جدول تنظیم شده هر چه رده لوله بالاتر باشد در نتیجه ضخامت آن نیز بیشتر خواهد بود. برای مثال مانیسمان ده اینچی دارای ضخامتی در حدود ۲۷٫۹ میلی‌متر بوده و مانیسمانی که در رده ۸۰ تولید می‌شود دارای ضخامتی حدود ۱٫۱۵ میلی‌متری خواهد بود.
لوله‌های مانیسمان دارای کاربرد ویژه و گسترده‌ای هستند که عبارتند از:
- جهت خطوط فشارقوی
- استیل جهت خطوط صنایع غذایی و دارویی
- جهت خطوط هیدرولیک
- جهت خطوط نفت و گاز
کاربردهای صنعتی لوله مانیسمان
- کنترل‌کننده‌های سطح: مثل لول گیج‌ها، لول ترانسمیترها و لول سوئیچ‌ها
- شیرهای کنترلی: انواع شیرهای کنترلی مثل فشاری، گیت، بال ولو، چک ولو، ترموستاتیک و پنوماتیک ها
- تله‌های بخاری: انواع تله بخار مثل تله‌های ترمودینامیکی، تله‌های فری فلوت، تله‌های ترموستاتیکی، فلوتری و …
- ابزار دقیق‌ها و ابزار نمایشگر: مثل ابزار دقیق اندازه‌گیری سطح سیال، فشار سیستم، دمای سیستم و …
روش تولید لوله چیست؟
لوله بدون درز مانیسمان به‌صورت بیرون آمدن (Extruding) توسط قالب‌های مختلف تولید می‌شود. اصولاً تولید لوله‌های بدون درز مستلزم فرآیندی است که طی آن یک شمش فولادی تبدیل به لوله می‌گردد. این لوله‌ها معمولاً از شمش‌های فولادی تولید می‌شوند اما تولید آن توسط مقاطع چهارگوش نیز امکان‌پذیر است ولی هزینه را بالا می‌برد. برای ساخت لوله فلزی بدون درز یا لوله مانیسمان از استاندارد ASTM به شماره A106 و A53 و همچنین استاندارد نفت و گاز API 5L استفاده می‌شود.
طراحی این لوله با ضخامت متفاوت به دستورالعمل‌های ویژه‌ای نیاز دارد که در استانداردها درج شده‌اند. ضخامت لوله مانیسمان در اندازه‌های مختلف تولید می‌شود. هر چه قدر فشار سیال بیشتر باشد ضخامت لوله نیز افزایش خواهد یافت. در برخی از روش‌های تولید این لوله‌ها، عملیات حرارتی خاصی باید به کار رود. انتخاب روش تولید لوله مانیسمان بر اساس نیازهای منطقه‌ای و امکانات کارخانه سازنده انجام می‌شود. و این عامل نیز در تعیین قیمت آن بسیار تاثیر گذار است، از این رو کارشناسان شرکت آهن یک همه روزه قیمت های تمامی این محصولات را ارائه می نمایند.
مشخصات شیمیایی لوله بدون درز
مشخصات شیمیایی لوله های بدون درز بسته به اینکه از چه نوع فولادی ساخته شده باشد، متفاوت است.
| 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 |
مراحل تولید لوله مانیسمان
در ابتدا شمش‌های فولادی را برش می‌زنند، سپس شمش‌ها را داخل کوره‌های قوسی که با استفاده از سوخت گاز گرمادهی می‌شوند وارد می‌کنند تا گرم شده و به مرحله سرخ شدن برسند. سپس با استفاده از دستگاه الانگیتور سطح شمش‌ها را گرد کرده و در آخر آنها را به‌وسیله لخ پرس سوراخ می‌کنند.
در مرحله شلیک سنبه، سنبه را با سرعت به داخل شمش فولادی شلیک می‌کنند. در مرحله بعد اگر لوله مقدار کمی تاب داشته باشد آن را تاب‌گیری می‌کنند تا صاف و یکدست شود. در این مرحله سنبه از داخل لوله خارج می‌شود… در مرحله بعد سروته لوله را گرفته و لوله به حالت گرد درمی‌آید. در مرحله کشش، لوله را به اندازه‌های گوناگون تا ۲۴ متر تحت کشش قرار می‌دهند. پس‌ازآن لوله را با آب و با فرآیندی خاص خنک کرده و لوله خنک شده را به‌دلخواه مشتری برش می‌دهند.
در مرحله آزمایش به‌وسیله کامپیوتر لوله را تحت آزمون قرار می‌دهند تا ضایعات از مابقی جدا گردد. در مرحله پایانی نیز لوله‌ها را به شکل شش‌ضلعی با تسمه محکم می‌بندند و آماده بارگیری می‌کنند.
این لوله‌ها درز ندارند، یعنی درزی که در لوله‌های دیگر جوش داده می‌شود در این لوله وجود ندارد همین موضوع باعث بالا رفتن میزان استحکام لوله‌ها می‌شود. به‌طورکلی این لوله‌ها با قطرهای کم ساخته می‌شود زیرا ساخت این نوع لوله با قطر زیاد سخت و هزینه‌بر است.
انواع رده های لوله مانیسمان
لوله مانیسمان بر اساس نسبت قطر به ضخامت، به دسته‌های زیر تقسیم می‌شود:
- لوله مانیسمان رده سبک: این دسته دارای ضخامت کم نسبت به قطر خود هستند و در سایزهای 1 تا 16 اینچی عرضه می‌شوند. ضخامت آنها نیز از 3 تا 7.9 میلی‌متر متفاوت است. لوله گاز مانیسمان نیز در این رده قرار دارد.
- لوله مانیسمان رده 40: قطر لوله‌های این رده بین 0.5 تا 16 اینج و ضخامت آنها بین 2.7 تا 12.7 میلی‌متر متغیر است.
- لوله مانیسمان رده 80: لوله‌های این رده قطری بین 0.5 تا 16 اینچ و ضخامتی بین 3.7 تا 21.4 دارند.
- لوله مانیسمان رده 160: قطر لوله‌های این رده همانند رده‌های 40 و 80 بوده اما ضخامت آنها بین 4.7 تا 40.4 متغیر است.
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 اینکونل و یا مونل
- لوله های بدون درز مسی (عموما آلیاژ مس و نیکل)
- لوله بدون درز اچ دی پی ای HDPE
- لوله های بدون درز CPVC
- لوله های بدون درز UPVC
- لوله های پلی اتیلن