لوله بدون درز (مانیسمان)

در این مقاله قصد داریم تا با مزایای لوله مانیسمان آشنا شده و تاریخچۀ آن را مورد بررسی قرار دهیم، اما قبل از آن بهتر است با لوله مانیسمان و کاربردهایش آشنا شویم.

لوله مانیسمان چیست؟

لوله مانیسمان که به لوله‌های بدون درز نیز مشهور می‌باشد یکی از پرکاربردترین و پرمصرف‌ترین لوله‌های صنعتی فلزی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع حساس می‌باشد.
لوله مانیسمان به صورت یکپارچه از شمش ساخته و تولید شده و در فرآیند ساخت آن از هیچ گونه درز جوشی استفاده نمی‌شود. اصلی‌ترین وظیفه لوله مانیسمان انتقال سیّال از نقطه‌ای به نقطه دیگر بوده و در طول‌های 6 متری و 12 متری تولید می‌شود که نوع 6 متری آن رایج‌تر است.

تاریخچه لوله مانیسمان

لوله مانیسمان برای اولین بار در اواخر قرن 19 به وسیله برادران آلمانی مانیسمان اختراع شده و علت نام‌گذاری این لوله نیز به همین دلیل است. لوله‌های مانیسمان روش ساخت ویژۀ خود را داشته و به دلیل اینکه درزی در ساخت آن ایجاد نشده در بسیاری از صنایع حسّاس مانند پتروشیمی کاربرد دارد.

کاربرد لوله مانیسمان

لوله مانیسمان دارای کاربردها و مصارف بسیاری است که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به استفاده جهت خطوط نفت و گاز، خطوط صنایع دارویی و غذایی، خطوط هیدرولیک و کاربردهای بسیار دیگر اشاره کرد.
در ادامه به چند مورد از کاربردهای لوله مانیسمان خواهیم پرداخت.

استفاده از لوله مانیسمان در صنایع دریایی

استفاده از لوله‌های بدون درز در کشتی‌سازی کاربردهای فراوانی دارد که از جملۀ آن می‌توان به استفاده در سیستم لوله‌کشی دیگ‌های بخار و قسمت‌هایی از کشتی که در معرض دمای بالا و فشار زیاد قرار دارند استفاده شود.
در صنعت کشتی‌سازی به دلیل شرایط کاری سختِ قطعات به کاربرده شده در کشتی، نیاز است که هرچند سال یک‌بار قطعات تعویض شوند و بنابراین این صنعت هزینه‌های سنگینی را متحمل می‌شود. به همین دلیل استفاده از لوله‌های بدون درز در کشتی‌سازی از اهمیت بالایی برخوردار است. از لوله مانیسمان در ساخت زیردریایی‌ها، فانوس‌های دریایی و سکوی بالگردها نیز استفاده می‌شود.
لوله‌های زیردریایی به خاطر قرار گرفتن در محیطی با فشار و خورندگی بالا نیازمند لوله‌هایی است که با استحکام و مقاومت بالا در برابر خورندگی و تغییرات ابعاد کم باشد که در این شرایط استفاده از لوله‌های مانیسمان گزینه مناسبی است.

استفاده از لوله مانیسمان در صنت نفت و گاز

صنعت نفت و گاز یکی از بزرگ‌ترین صنایع ارزی جهان است که در آن استفاده از لوله مانیسمان بسیار رایج است. استفاده از لوله‌های بدون درز کاربردهای مختلفی دارد که از جملۀ آن می‌توان به لوله‌های حفاری تیوبینگ و کیسینگ، لوله‌های انتقال مایعات و گازها، لوله‌های مورد استفاده برای پالایش نفت و گاز و لوله‌هایی با مصارف تأسیساتی اشاره کرد.

 لوله‌های مانیسمان به دلیل تحمل فشار بالا و دما، گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع نفت و  وگاز است. علاوه برلوله‌های بدون درز از لوله‌های گازی API نیز در خطوط لوله‌کشی گاز استفاده زیادی می‌شود.

انتقال و ذخیره هیدروژن

هیدروژن به عنوان یک سوخت در صنعت و به عنوان یک منبع تجدیدپذیر، جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی است.
هیدروژن به دلیل خواص خورندگی بالا، مخازن ذخیره‌سازی و انتقال آن، باید از مقاومت بالایی برخوردار باشد که بتواند این شرایط را تحمل کند و مانع از نشتی، انفجار و اتفاقات مشابه شود، از این رو استفاده از لوله مانیسمان در این حوزه بسیار حائز اهمیت است.
پدیدۀ تورم هیدروژنی در نتیجۀ نفوذ اتم هیدروژن به داخل عیوب محفظۀ نگهدارنده است که در آنجا تعداد زیادی مولکول هیدروژن تشکیل و جمع شده و این اتفاق باعث تورم قطعه می‌شود.
از عواملی که باعث عیب در قطعه خواهد شد، درز جوشکاری است که برای کاهش احتمال وقوع پدیدۀ تورم هیدروژنی از لوله‌های بدون درز استفاده می‌شود.
یکی از مزایای لوله مانیسمان تحمل فشار بالا بوده و از آنجایی که محفظه‌های نگهداری هیدروژن باید تحمل و توانایی فشار بالا داشته باشند، استفاده از این لوله بهترین گزینه است.
سطح داخلی محفظه‌های ذخیره و انتقال هیدروژن باید استاندارد  ISO3183را داشته و سطح داخلی آن عاری از هرگونه جوش و یک دست باشد.
همانطور که مشاهده شد کاربرد لوله مانیسمان بسیار فراوان است و به خصوص در خطوط انتقال با مسافت زیاد محصولات پتروشیمی، در خطوط انتقال بخار سوبرهیت، بویلرهای فشار قوی و پنل‌های خنک‌کننده آبی، بسیار کاربردی است.

پروسه تولید و ساخت لوله مانیسمان

به طور کلی پروسه تولید لوله‌های مانیسمان شامل مرحله برش، گرمادهی، سوراخ شدن توسط لخ پرس، استفاده از دستگاه النگاتور، شلیک سمبه، تاب‌گیری، کروی‌شدن لوله، کشش، اندازه‌گیری و برش، آزمایش، پولیش زدن و بسته‌بندی است.
لوله بدون درز مانیسمان به صورت Extruding و یا بیرون آمدن توسط قالب‌های مختلف تولید و ساخته می‌شود. به طور کلی ساخت و تولید لوله‌های بدون درز نیازمند فرآیندی است که در طی آن یک شمش فولادی تبدیل به لوله بشود.
این لوله‌ها معمولاً از شمش‌های فولادی تولید می‌شود که تولید آن توسط مقاطع چهارگوش نیز گرچه امکان‌پذیر است ولی دارای هزینه بالایی است.
برای ساخت لوله‌های فلزی بدون درز و یا لوله مانیسمان از استاندارد ASTM به شماره A106 و A53  و همچنین استاندارد نفت و گاز API5L استفاده می‌شود. لوله مانیسمان با ضخامت‌های متفاوت و براساس استانداردهای مشخص تولید می‌شود که با توجه به فشار سیّال می‌توان ضخامت لوله را تغییر داد. بدین معنی که هر چه میزان فشار سیّال بیشتر باشد باید ضخامت لوله افزایش یابد.
در بعضی از روش‌های تولید لوله‌های مانیسمان، عملیات حرارتی خاصی به کار رفته که این با توجه به نیازهای منطقه و امکانات کارخانۀ تولیدکننده، متفاوت است.
جهت تولید لوله مانیسمان ابتدا شمش‌های فولادی را می‌زنند و سپس شمش‌ها را داخل کوره‌هایی قوسی گرم می‌کنند که با استفاده از سوخت گاز گرمادهی می‌شوند، تا به مرحله سرخ شدن برسد.
سپس با استفاده از دستگاه الانگیتور سطح شمش‌ها را گرد کرده و بعد از آن شمش‌ها را به وسیله لخ پرس سوراخ می‌کنند.
بعد از سپری شدن مراحل گفته شده و در مرحله شلیک سنبه، سنبه به داخل شمش فولادی شلیک شده که با سرعتی بالا، سنبه‌ای به طول 12 متر داخل شمش فولادی فرو می‌رود. بعد از شلیک سنبه اگر لوله دارای تاب باشد، آن را صاف و یکدست می‌کنند و سپس سنبه را از آن جدا می‌کنند.
در مرحله بعدی سر و ته لوله را گرفته تا لوله به حالت گرد درآید و در مرحلۀ کشش، لوله را به اندازه‌های گوناگون تا طول 24 متر تحت کشش قرار می‌دهند.
پس از سپری شدن مراحل گفته شده، لوله را با استفاده از آب و فرآیندهای خاص خنک می‌کنند و لوله را به میزان دلخواه مشتری، برش می‌زنند و با آزمایش به وسیلۀ کامپیوتر لوله را تست کرده تا درصورت وجود ضایعات از مابقی جدا گشته و در مرحله نهایی لوله‌ها را به شکل شش ضلعی، با تسمه بسته و آماده بارگیری می‌شود.

مزایای لوله مانیسمان

یکپارچه بودن

همانطور که گفته شد لوله مانیسمان برخلاف لوله‌های درزدار به صورت یکپارچه و بدون جوش تولید می‌شود و تمام قسمت‌های آن به یک شکل بوده و دارای یکپارچگی است.
یکپارچه بودن لوله مانیسمان به بهبود عملکرد آن کمک کرده و در عین حال باعث ایجاد ظاهری زیبا می‌شود.

مقاومت بالا در برابر خوردگی و نیز دمای بالا

استفاده از این لوله در سیستم‌های لوله‌کشی و تأسیسات بسیار پرکاربرد و حیاتی است. با توجه به دمایی که مواد هنگام عبور از لوله دارند، باید نوع لوله را انتخاب کرد.
لوله‌های مانیسمان به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و همچنین مقاومت و تحمل دماهای بالا یکی از گزینه‌های مناسب در صنایع حساس همانند پتروشیمی و نفت و گاز است.
البته باید توجه داشته باشید که ممکن است بخش‌هایی از لوله مانیسمان که با جوش به اتصالات مرتبط شده‌اند، دارای استحکام کافی نباشند که در این شرایط باید با توجه به نوع کارکرد و میزان مقاومتی که نیاز است، لولۀ مورد نظر را انتخاب کرد.

دوام بالا

استفاده از مواد اولیه با مقاومت بالا و استحکام کافی باعث شده تا لوله مانیسمان برای مدت طولانی و بدون آسیب مورد استفاده قرار بگیرد. همانطور که گفته شد همین دوام بسیار بالای آن موجب شده تا در صنایعی نظیر کشتی‌سازی و زیردریایی، بسیار به کار گرفته شود؛ زیرا در این صنایع تعویض لوله‌ها به دلیل هزینه‌های بسیار بالا ممکن است هر چند سال یک‌بار و به ندرت اتفاق بیافتد.

در آخر

همانطور که اشاره شد لوله‌های مانیسمان از مزایای بی‌شماری نظیر مقاومت فشار بالا، استحکام بالا و مقاومت در برابر خورندگی برخوردار است که در صنایع مختلفی نظیر نفت و گاز، قطعه‌سازی و خودروسازی استفاده می‌شود. قیمت دقیق لوله‌های مانیسمان با توجه به سایز لوله‌های مورد نظر متفاوت بوده و محدوده این لوله‌ها بین 8.1 اینچ تا 26 اینچ متغیر است که در رده‌های مختلف مانیسمان رده 20، رده 40، رده 60، رده 80، رده 120 و همچنین رده 160 تولید می‌شود که انتخاب لوله با توجه به مکان مورد استفاده و فشار وارده می‌تواند متغیر باشد.
شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت دقیق‌تر و دریافت مشاوره با شماره تلفن‌های 02186073350   با مشاورین ما در ارتباط باشید. و یا از طریق سایت https:// petrosaco.com

پرسش های متداول در مورد لوله بدون درز

لوله بدون درز (مانیسمان) چگونه ساخته می شود؟

لوله بدون درز با استفاده از فرآیندی تولید می شود که یک شمش جامد را به شکل استوانه‌ای گرم کرده و به صورت قالب در می آورند، سپس آن را می غلتاند تا کشیده و توخالی شود. از آنجا که مرکز آن تو خالی و به شکل نامنظم است، یک نقطه سوراخ کننده گلوله ای همانطور که رول می شود در قیسمت مرکز آن ایجاد می شود.

آیا لوله های بدون درز از درزدار جوشی قوی تر است؟

به طور کلی، لوله درزدار جوشی ذاتاً ضعیف تر در نظر گرفته می شود زیرا شامل درز جوشکاری است. لوله بدون درز فاقد این نقص ساختاری قابل درک بوده و ایمن تر به حساب می آمد.

چگونه لوله بدون درز را تشخیص دهم؟

ساده ترین راه برای تشخیص اینکه یک لوله فولادی بدون درز یا ERW است، بررسی سطح لوله خواهد بود :

1. نوع S به معنای یکپارچه است.
2. نوع F کوره است اما به صورت جوش داده شده است
3. نوع E مقاوم در برابر برق مقاوم است که همان نوع جوشی معرفی می شود.