لوله مانیسمان چیست؟ | انواع لوله مانیسمان + کاربرد

در تولید لوله‌های درزدار (Welded Pipe)، از تکنیک‌های جوشکاری مختلفی بهره گرفته می‌شود. این لوله‌ها، به دلیل محدودیت‌های فنی، برای استفاده در صنایع با فشار بالا نظیر پالایشگاه‌ها، صنایع هیدروکربنی، انتقال نفت و گاز، و همچنین اکتشافات و سیلندرهای هیدرولیک مناسب نیستند و عمدتاً در کاربردهای فشار پایین و متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای رفع این محدودیت و تأمین نیازهای صنایع با فشار بالا، لوله‌های بدون درز یا مانیسمان (manisman pipe) جایگزین می‌شوند تا عملکرد بهتری در شرایط سخت ارائه دهند.

لوله مانیسمان (manisman pipe) چیست؟

لوله مانیسمان (Seamless Pipe) نوعی لوله فولادی بدون درز جوش است که به روش نورد گرم(Hot Rolling) یا اکستروژن تولید می‌شود. در این فرآیند، یک شمش فولادی (Billet) به دمای بالا حرارت داده شده و سپس توسط غلتک‌ها تحت فشار قرار می‌گیرد تا به شکل استوانه‌ای تبدیل شود. پس از آن، با استفاده از یک سنبه (Mandrel) حفره داخلی لوله ایجاد می‌شود، که نتیجه نهایی لوله‌ای یکپارچه و بدون هیچ‌گونه درز جوش است.

به دلیل نبود جوشکاری، لوله مانیسمان خواص مکانیکی بهتری در مقایسه با لوله‌های درزدار (Welded Pipes) دارد. این لوله‌ها تحمل فشارهای بالا را به‌خوبی دارند و در صنایع حساس مانند انتقال نفت و گاز، پتروشیمی، بویلرها و سیستم‌های هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقاومت بالای این لوله‌ها در برابر ترک‌خوردگی و فشارهای بالا، آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای سرویس‌های فشار بالا و دماهای شدید تبدیل کرده است.

یکی دیگر از ویژگی‌های کلیدی لوله مانیسمان، مقاومت عالی در برابر خوردگی (Corrosion Resistance) است، به‌ویژه در محیط‌های خورنده یا حاوی مواد شیمیایی. علاوه بر این، به دلیل نداشتن نقاط ضعف ساختاری که در محل جوش ممکن است ایجاد شود، لوله‌های مانیسمان در شرایط تنش مکانیکی یا دمایی بهتر عمل می‌کنند و طول عمر بالاتری دارند. همین خصوصیات باعث شده‌اند که این لوله‌ها در پروژه‌های حساس و کاربردهای خاص صنعتی جایگاه ویژه‌ای داشته باشند.البته در نظر داشته باشید قیمت لوله مانیسمان به مراتب از قیمت لوله درزدار بالاتر است.

تاریخچه ظهور لوله مانیسمان

پیدایش لوله مانیسمان یا لوله‌های بدون درز به نوآوری‌های برادران رینهارد و مکس مانیسمان در قرن نوزدهم بازمی‌گردد. این دو مهندس آلمانی با هدف بهبود فرآیند تولید لوله‌ها و افزایش استحکام آن‌ها، روشی نوین ابداع کردند که دیگر به جوشکاری نیازی نداشت. در آن زمان، لوله‌های جوش‌دار به دلیل ضعف در ناحیه جوش و ناپایداری در برابر فشارهای بالا، مشکلاتی به همراه داشتند. برادران مانیسمان با شناخت این نیاز، فرآیندی طراحی کردند که منجر به تولید لوله‌هایی یکپارچه و بدون درز شد.

این روش شامل فرآیند نورد گرم بود، به‌طوری که میله‌های فولادی به‌صورت یکپارچه درون قالبی کشیده می‌شدند و در نهایت لوله‌ای بدون درز و کاملاً همگن پدید می‌آمد. لوله‌های بدون درز مانیسمان به‌واسطه این تکنیک جدید، از لحاظ استحکام برتری محسوسی نسبت به لوله‌های جوش‌دار داشتند و در برابر فشارهای بالا مقاومت بهتری از خود نشان می‌دادند. این مزیت‌ها موجب شد که لوله‌های مانیسمان به‌سرعت در صنایع مختلف، از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و ساختمان‌سازی، جایگاه ویژه‌ای پیدا کنند.

امروزه، با پیشرفت فناوری، لوله‌های مانیسمان به یکی از استانداردهای جهانی در صنعت تبدیل شده‌اند. ویژگی‌هایی چون مقاومت بالا در برابر خوردگی، توانایی تحمل فشارهای زیاد و عدم وجود درز جوش، این لوله‌ها را به انتخابی ایده‌آل برای پروژه‌های صنعتی و حساس تبدیل کرده است. به‌ویژه در صنایعی که انتقال مواد تحت فشار و حساسیت بالا اهمیت دارد، لوله‌های مانیسمان به دلیل کیفیت و دوام بالای خود، نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

مشخصات و استاندارد لوله مانیسمان

لوله‌های مانیسمان باید مطابق با استانداردهای صنعتی خاصی تولید شوند تا از کیفیت و دقت لازم برخوردار باشند. هر محصولی که از این استانداردها تبعیت نکند، نمی‌تواند عملکرد مطلوبی در مصارف صنعتی داشته باشد و کیفیت آن مورد تأیید نخواهد بود.برای تولید این لوله‌ها، استانداردهای مشخصی در نظر گرفته می‌شود که به‌طور خاص در تولید لوله‌های بدون درز کاربرد دارند:

• استاندارد ASME B36.10 برای لوله‌های فولادی
• استاندارد ASME B36.19 برای لوله‌های استیل

این استانداردها به‌دقت پارامترهایی نظیر قطر، ضخامت و طول لوله را تعریف می‌کنند. کارخانه‌هایی که محصولات خود را تحت این استانداردها تولید می‌کنند، باید مطمئن باشند که لوله‌ها دقیقاً مطابق با ابعاد و بازه‌های تعیین‌شده ساخته و عرضه می‌شوند تا کیفیت و تطابق فنی آنها تضمین شود.

لوله بدون درز در چه ابعادی ساخته می شود؟

لوله‌های مانیسمان (بدون درز) در ابعاد متنوعی تولید می‌شوند تا به نیازهای تخصصی صنایع مختلف پاسخ دهند. این لوله‌ها معمولاً با قطر خارجی (OD) از 1/8 اینچ (3.175 میلی‌متر) تا 36 اینچ (914.4 میلی‌متر) قابل تولید هستند. بسته به کاربرد، ضخامت دیواره (WT) لوله‌ها در بازه‌های مختلفی از 1/8 اینچ تا 2 اینچ (حدود 3.2 تا 50 میلی‌متر) تغییر می‌کند.

استانداردهای بین‌المللی، نظیر ASME B36.10 و ASME B36.19، مشخصات دقیق‌تری برای ابعاد و مشخصات لوله‌های مانیسمان ارائه می‌دهند. این استانداردها، به کارخانه‌ها این امکان را می‌دهند که لوله‌ها را در بازه‌های مشخصی از قطر و ضخامت تولید کنند و بدین ترتیب، دقت و کیفیت محصول نهایی را تضمین کنند.

طول این لوله‌ها معمولاً در محدوده 6 تا 12 متر تولید می‌شود، اما بر اساس نیاز پروژه، امکان سفارش در طول‌های سفارشی نیز وجود دارد. این تنوع ابعادی، لوله‌های مانیسمان را برای کاربردهای صنعتی مختلف از جمله سیستم‌های انتقال سیالات در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، و نیروگاهی به گزینه‌ای مطلوب تبدیل کرده است.

انواع تجاری لوله مانیسمان

لوله‌های مانیسمان به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند:

• رده 20:

این لوله‌ها با ضخامت 2 تا 6 میلی‌متر و قطرهای 1 تا 12 اینچ تولید می‌شوند. وزن آن‌ها بسته به مشخصات مختلف می‌تواند تا 300 کیلوگرم متغیر باشد. این رده معمولاً برای کاربردهای عمومی و سیستم‌های آبرسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• رده 40:

لوله‌های این رده دارای ضخامت 2 تا 10 میلی‌متر و قطرهای 1 تا 12 اینچ هستند. وزن این لوله‌ها ممکن است تا 500 کیلوگرم برسد. این نوع لوله‌ها برای کاربردهای صنعتی و انتقال سیالات با فشار متوسط مناسب‌اند.

• رده 60:

با قطرهای 8 تا 24 اینچ، لوله‌های رده 60 معمولاً برای کاربردهای خاص طراحی می‌شوند و تقاضا برای آن‌ها نسبت به سایر رده‌ها کمتر است. وزن این لوله‌ها بستگی به قطر و ضخامت دارد.

• رده 80:

این لوله‌ها با ضخامت 3 تا 9 میلی‌متر و وزنی بین 9 تا 150 کیلوگرم تولید می‌شوند. رده 80 برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی و تأسیسات عمومی کاربرد دارد و از نظر سایز بسیار متنوع است.

• رده 120:

لوله‌های رده 120 به خاطر ضخامت بالا، وزنی تا حدود 700 کیلوگرم دارند. ابعاد این لوله‌ها معمولاً بر اساس نیاز مشتریان تولید می‌شود و برای کاربردهای سنگین طراحی شده‌اند.

• رده 160:

این رده بالاترین ظرفیت باربری را دارد و با وزنی به مراتب بیشتر از سایر رده‌ها به بازار عرضه می‌شود. لوله‌های رده 160 به‌خصوص در صنایع خاص و برای کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تنوع در رده‌های لوله مانیسمان، امکان انتخاب بهینه برای کاربردهای مختلف صنعتی و ساختمانی را فراهم می‌آورد.

انواع لوله مانیشمان از نظر فشار کاری

1. لوله مانیسمان سیاه (Black Seamless Pipe)
2. لوله مانیسمان گالوانیزه (Galvanized Seamless Pipe)
3. لوله مانیسمان استنلس استیل (Stainless Steel Seamless Pipe)
4. لوله مانیسمان آلیاژی (Alloy Seamless Pipe)
5. لوله مانیسمان فشار بالا (High Pressure Seamless Pipe)

کاربردهای لوله مانیسمان چیست؟

لوله‌های مانیسمان، به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی در صنایع مختلف، به‌دلیل ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، کاربردهای گسترده‌ای دارند. این لوله‌ها که بدون درز هستند، از استحکام بالایی برخوردارند و در برابر فشارهای خارجی مقاومت قابل توجهی از خود نشان می‌دهند. به همین دلیل، در صنایع نفت و گاز، به‌ویژه در خطوط استخراج و انتقال مواد هیدروکربنی، به‌کار گرفته می‌شوند. در این بخش از صنعت، هرگونه نشتی یا ضعف در لوله می‌تواند تبعات جدی به‌همراه داشته باشد، بنابراین استفاده از لوله‌های مانیسمان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

علاوه بر کاربردهای مربوط به نفت و گاز، لوله‌های مانیسمان در مبدل‌های حرارتی و گرمایی نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند. این لوله‌ها به‌عنوان اجزای اصلی در سیستم‌های گرمایش و سرمایش عمل می‌کنند و توانایی انتقال حرارت بالا را دارند. در این زمینه، وجود لوله‌های مقاوم در برابر خوردگی و حرارت می‌تواند به افزایش کارایی و عمر مفید سیستم کمک کند.

از دیگر کاربردهای مهم لوله‌های مانیسمان می‌توان به استفاده آن‌ها در عایق کردن کابل‌های فشار قوی و همچنین در سیستم‌های آبرسانی صنعتی و کشاورزی اشاره کرد. این لوله‌ها به‌دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، به‌عنوان عایق مؤثر در نیروگاه‌های تولید انرژی نیز به‌کار می‌روند. تنوع کاربردهای لوله‌های مانیسمان نشان‌دهنده اهمیت آن‌ها در تأمین نیازهای صنعتی و زیربنایی جوامع مختلف است.

تولید لوله مانیسمان

تولید لوله‌های مانیسمان، که به‌عنوان لوله‌های بدون درز شناخته می‌شوند، فرآیند پیچیده‌ای است که شامل مراحل زیر می‌باشد:

• برش: شمش فولادی به ابعاد مورد نظر مشتری برش داده می‌شود.
• حرارت‌دهی: شمش در کوره قوسی حرارت داده می‌شود تا به مرحله گداختن برسد.
• سوراخ‌کاری: با استفاده از دستگاه لخ پرس، مرکز شمش سوراخ می‌شود.
• گردکردن: سطح مقطع شمش با دستگاه النگیتور به شکل گرد درمی‌آید.
• شلیک سنبه: سنبه‌ای به طول ۱۲ متر به داخل شمش شلیک می‌شود.
• تاب‌گیری: تاب‌های موجود در لوله برطرف شده و آن را صاف و یکدست می‌کند.

پس از این مراحل، سنبه از لوله جدا می‌شود و لبه‌های تیز آن به حالت گرد درمی‌آید. در مرحله کشش، لوله تا اندازه‌های مختلف، معمولاً تا ۲۴ متر، کشیده می‌شود.

• سردکردن: لوله با استفاده از آب و فرآیندهای خاص خنک می‌شود
• آزمایش: لوله تحت آزمایش‌های دقیق قرار می‌گیرد تا عیوب آن شناسایی و جدا شود.
• پولیش‌کاری: لوله با روغن مخصوص پولیش‌کاری می‌شود تا از خوردگی جلوگیری شود.
• بسته‌بندی: در نهایت، لوله‌ها به‌صورت شش‌ضلعی بسته‌بندی و آماده بارگیری می‌گردند.

این فرآیند دقیق، کیفیت و استحکام لوله‌های مانیسمان را تضمین می‌کند و آن‌ها را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌سازد.

نتیجه گیری کنیم:

لوله‌های مانیسمان به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی در صنایع حساس به دلیل ویژگی‌های فنی برجسته‌شان، از جمله استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر فشارهای شدید، شناخته می‌شوند. این لوله‌ها به‌ویژه در کاربردهایی مانند انتقال سیالات هیدروکربنی، سیستم‌های پتروشیمی و تجهیزات گرمایشی به‌کار می‌روند. فرآیند تولید آن‌ها که شامل حرارت‌دهی، سوراخ‌کاری و کشش تحت کنترل دقیق است، اطمینان حاصل می‌کند که هر لوله دارای خواص مکانیکی بهینه و بدون عیب است.

با توجه به قابلیت‌های فوق‌العاده لوله‌های مانیسمان در برابر خوردگی و دماهای بالا، این لوله‌ها به‌عنوان انتخابی مطمئن برای سیستم‌های تحت فشار و محیط‌های خورنده مطرح می‌شوند. نقش آن‌ها در بهبود ایمنی و کارایی سیستم‌های صنعتی، به‌ویژه در پروژه‌های استراتژیک و حیاتی، تأکید بر اهمیت استفاده از این نوع لوله‌ها در ساختارهای زیرساختی مدرن دارد.