در میان لوله های موجود در بازار لوله بدون درز یا لوله مانیسمان اهمیت بسیاری دارد. این نوع لوله روش ساخت ویژه خود را دارد و به دلیل نبودن درز در آن در صنایع حساس کاربرد بسیاری خواهد داشت.
لوله های بدون درز (مانیسمان) چیست؟
در صنعت از انواع مختلفی از لوله ها استفاده میشود. لوله های لوله های فولادی، لوله استنلس استیل، لوله آلیاژ، لوله های بویلر از انواع مختلف لوله ها هستند. لولۀ مانیسمان که به آن لولۀ بدون درز (Seamless Pipe) نیز گفته میشود، لوله ای است که به دلیل روش خاص ساخت و طراحی آن، بدنه ای یک دست دارد. این لوله فاقد درز است و روی آن هیچ جوش کاری صورت نگرفته است. همین مسئله موجب میشود که نسبت به سایر انواع لوله محکم تر باشد. لوله مانیسمان روش ساخت مخصوصی دارد و قیمت آن نسبت به سایر انواع لوله ها بیشتر است. بدون درز بودن لوله مانیسمان موجب شده که این نوع لوله در صنایع پتروشیمی کارکرد بیشتری داشته باشد چرا که به خوبی میتواند فشار و دما را تحمل کند و در برابر اسیدها و مواد سمی مقاوم تر است. کاربرد لوله مانیسمان در صنعت نفت و گاز نیز می باشد.
لوله مانیسمان
علت نامگذاری
در ایان لوله بدون درز را به نام سازندۀ آلمانی آن لوله مانیسمان Mannesmann میشناسند. این شرکت آلمانی اولین بار این نوع لوله را در ایران تولید کرد و این نام در ایران به عنوان یک اصطلاح بازاری کاربرد دارد.
روش ساخت لوله مانیسمان
برای ساخت لوله مانیسمان سه روش وجود دارد.
روش اول:
سنبه کاری چرخشی (Rotary Tube Piercing): در این روش شمش را حرارت میدهند تا گرم شود. سپس به کمک یک سنبه (Mandrel) داخل آن ها را خالی میکنند. پس از رفع نواقص، لوله های تولید شده را به اندازه دلخواه برش میزنند. بیلت (شمش حرارت دیده) را به کمک کشش و نورد تولید میکنند. لوله هایی که با این روش تولید میشوند ضخیم و بلند هستند.
مراحل تولید شمش به روش سنبه کاری چرخشی:
- ابتدا شمش های فولادی را برش میزنند.
- سپس شمشها را داخل کوره های قوسی شکل حرارت میدهند.
- سطح شمش ها را گرد میکنند. برای اینکار از دستگاه الانگیتور (Elongator) استفاده میشود.
- شمش ها را به کمک لخ پرس سوراخ میکنند.
- به کمک سنبه لوله ها را شکل میدهند و در صورتی که لوله تاب برداشته باشد آن را صاف میکنند. سپس سنبه را از آن جدا میکنند.
- با کمک روش کشش طول لوله ها را تنظیم کرده و سپس آن را سرد میکنند (سردکاری).
- لوله ها را برش میدهند.
- لوله های تولید شده را با تست هیدرواستاتیک امتحان میکنند.
- ابتدا و انتهای لوله را فرم میدهند.
- روی لوله ها با پوششی از روغن پوشانده میشود. به این فرایند پالیش کردن میگویند؛ سپس لوله های تولیدی را بسته بندی و آمادۀ حمل به بازار میکنند.
در این روش تولیدی، از روش سنبه کاری چرخشی استفاده میشود. همچنین در حین کار یک ماندارین داخلی سوراخ را گسترش میدهد و قطر لوله در مرکز بیلت ها کنترل میشود. ماندرل در طول لوله کاملاً ثابت است یا حالت شناور دارد.
لوله مانیسمان
روش تنظیم ضخامت لوله
ضخامت لوله مانیسمان در حال تولید با کمک روش نورد کردن کاهش داده میشود. این کار به دو شیوه انجام میشود. در روش اول از ماندرل داخلی و در روش دوم از غلتک پیلگر در کنار ماندرل داخلی استفاده میشود. به این فرایند نورد کردن میگویند.
نورد کردن به کمک غلتک پیلگر (Pilger Mill)
این روش نورد کردن به این صورت است که غلتک پیلگر در کنار ماندرل داخلی هر دو با هم ضخامت لوله را تنظیم میکنند. لوله ای که ماندرل در داخل آن قرار دارد را روی صفحه ای قرار خواهند داد که یک حرکت رفت و برگشت غلتک را در آن حرکت میدهد. این نوع از غلتک ها شکل خاصی دارند و به طور مداوم در حرکتند. با عقب رفتن غلتک ها لوله ها در مسیر به جلو حرکت میکنند و میچرخند و سپس غلطک باز میگردد، تکرار این کار قطر لوله را کاهش میدهد.
روش دوم:
ریخته گری به کمک نیروی گریز از مرکز (Centrifugal Casting): این روش تولید به این صورت است که مواد مذاب را داخل قالب های استوانه ای شکل میریزند و سپس آن را با سرعت بسیار زیاد به چرخش در می آورند. این روش معمولا برای تولید لوله های کوتاه و ضخیم کاربرد دارد.
روش سوم:
ریخته گری پاششی (Spray casting): یکی از روشهای تولید لوله های بدون درز روش ریختگری پاششی است. به طور کلی از این روش بسیار کم استفاده میشود. اما در اینجا ما آن را ذکر میکنیم. برای تولید لوله در این روش، مواد مذاب را داخل محفظه ای میریزند. داخل محفظه را از گاز نیتروژن پر میکنند. سپس در حالیکه لوله میچرخد، یک نازل نیتروژن را روی میله میپاشد. قطر داخلی لولۀ تولیدی با قطر این میله برابر است. مواد مذاب به داخل پاشیده میشود و با کنترل مقدار آن میتوان ضخامت لوله را تنظیم کرد.
حداکثر قطر لوله مانیسمان موجود در بازار ۲۴ اینچ است. البته این نوع لوله قطرهای بالاتری نیز دارد که همۀ آنها استانداردهای بین المللی را نیز دریافت کرده اند و برای امور فنی مناسب اند اما ساخت لوله های بدون درز در اندازه های بزرگ بسیار مشکل و هزینه بر است. با رشد تکنولوژی این کار نیز ساده تر میشود، به عنوان مثال کشور آمریکا موفق شده لوله مانیسمان با قطر ۴۲ اینچ نیز تولید کند. چند شرکت چینی نیز این فناوری را از آنها گرفته اند.
لوله مانیسمان
ویژگی لوله مانیسمان
این لوله درز ندارد؛ یعنی درزی را که در لوله های دیگر جوش داده میشود در لوله مانیسمان وجود ندارد ،همین مسئله موجب بالا رفتن میزان استحکام لوله ها میشود. به طور معمول لولۀ مانیسمان با قطرهای کم ساخته میشود زیرا ساخت این نوع لوله با قطر زیاد سخت و هزینه بر است.
