لوله مانیسمان
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 مختلفی اعم از لولههای فولادی، لولههای ضدزنگ (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.
روش تولید لوله مانیسمان چگونه است؟
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. فرآیند تولید لولههای درزدار، بسیار ساده است؛ ورقهای فلزی در سایزهای متفاوتی بُرش دادهمیشوند و پس از استوانهشدن، جوشکاری میشوند.
سوال اینجاست که لولههای بدون درز، چگونه ساخته میشوند؟ لولههای مانیسمان با تکنیک «بیرونآمدگی» یا Extruding تولید میشوند.
مرحله اول: آماده سازی مواد اولیه
برعکس لولهی درزدار که با ورق فولادی تولید میشود، لولههای بدون درز، از دو مادهی اولیهی زیر ساخته میشوند:
شمش فولادی.
مقاطع چهارگوش فولادی.
در اولین مرحله، شمش یا مقاطع چهارگوش باید وارد کارخانه شوند. البته تولیدکننده، علاوه بر وارد کردن مواد اولیه، باید دربارهی میزان ضخامت و سایر مشخصات ظاهری لولههای بدون درز هم تصمیم بگیرد و استاندارد دلخواه خود را انتخاب کند؛ یعنی مشخص کند که قصد دارد لولهی خود را در چه سایز و ابعادی تولید کند؟
مرحله دوم: برش و گرمادهی شمش
شمش، وارد خط تولید میشود و در سایزهای مخصوصی بُرش میخورد؛ سپس کورههای قوسی، فرآیند گرمکردن شمشها را آغاز میکنند.
نکته اینجاست که شمشها باید آنقدر حرارت ببینند که نرم شوند و امکان شکلدهی به آنها فراهم شود. در این مرحله، از فرآیند سُنبهکاری چرخشی استفاده میشود تا شمش، شکل و شمایل یک لوله را به خود بگیرد و فرآیند تولید، تقریباً تکمیل شود.
مرحله سوم: تابگیری و قسمتهای پایانی
پس از سُنبهکاری، نوبت به تابگیری و تنظیم سر و ته شمش میرسد. در این بخش، شمش، کمکم شکل و شمایل لوله به خود گرفته است و فقط لازم است تولیدکنندگان، کارهای پایانی را روی آن انجام دهند.
در این مرحله، ممکن است به دلخواه و سفارش مشتری، لوله به سایزها و ابعاد متعددی تبدیل شود و به مرحلهی نهایی، هدایت شود.
مرحله نهایی: تکمیل تولید و بستهبندی
لولههای تولیدشده به مرحلهی تست و بازرسی میروند. در مرحلهی تست، ضایعات و محصولات بیکیفیت، از رده خارج میشوند و سایر لولههای با کیفیت، در سایزها و ابعاد متعددی بستهبندی میشوند.
نکتهی پایانی: با گذر زمان و پیشرفت صنعت فولادسازی، روشهای دیگری هم برای تولید لولهی بدون درز، کشف شدهاست؛ مثلاً با روش ریختهگریِ گریز از مرکز یا روش ریختهگریِ پاششی هم لولههای مانیسمان باکیفیتی تولید میشود.
چند رده لوله مانیسمان داریم؟
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.
مقایسه مشخصات لوله مانیسمان با سایر لولههای صنعتی:
لوله مانیسمان، لولههای فولادی درزدار و انواع لوله فلزی برای نصب در شرایط ویژه نظیر فشارهای عملیاتی بالا طراحی شدهاند. البته سایر لولههای صنعتی نظیر لوله پلیاتیلن و لوله یو پیویسی (UPVC) نیز قابلیت نصب در فشار معمولی و فشار بالا را دارند اما در برخی موارد بنا بر صلاحدید مهندسان باید از نوع به خصوصی از لوله و اتصالات در سیستمهای لولهکشی و تأسیسات استفاده شود.
لوله پوش فیت، لوله پلیاتیلن و لوله یو پیویسی اکثراً برای انتقال آب و فاضلاب در شبکههای مختلف مناسب هستند. انواع لوله صنعتی صرفنظر از کاربردهای آنها، دارای دیواره بسیار مقاومی هستند و میتوانند در برابر تغییرات شرایط محیط پایدار بمانند.
جمعبندی
لولههای مانیسمان در کنار لولههای درزدار، جزو محصولات فولادی پُرکاربرد قرار میگیرند. این لولهها در صنایع گوناگونی مانند پتروشیمی، نیروگاهها و انواع آبرسانی کاربرد دارند و برای رفع نیاز مشتری، در ابعاد متعددی عرضه میشوند. لولههای مانیسمان، فرآیند تولید نسبتاً پیچیدهای دارند که در این مقاله، ما به صورت خلاصه آن را بررسی کردیم. البته همانطور که به خوبی میدانید، فرآیند تولید این محصول فولادی، بسیار حساستر و جزئیتر از این حرفهاست.
مهمترین کاربردهای لوله مانیسمان
لولههای مانیسمان دارای کاربرد ویژه و گستردهای هستند:
1. لولههای مانیسمان جهت خطوط فشارقوی
2. لولههای مانیسمان استیل جهت خطوط صنایع غذایی و دارویی
3. لولههای مانیسمان جهت خطوط هیدرولیک
4. لولههای مانیسمان جهت خطوط نفت و گاز