لوله مانسمان چیست؟

لوله مانسمان

لوله مانسمان که با نام لوله بدون درز (Seamless Pipe) نیز شناخته می‌شود، یکی از محصولات فولادی پرکاربرد در صنعت است که فرایند تولید آن بدون جوش و درز انجام می‌گیرد. برای تولید این لوله، شمش‌های فولادی را به کمک فرایندهای سوراخ‌کاری و نورد، به شکل لوله در می‌آورند. این مساله باعث می‌شود تا بدنه لوله مانسمان یکپارچه باشد و مقاومت مناسبی در برابر فشارهای خارجی و داخلی از خود نشان دهد. لوله بدون درز مزایای زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی و ترک‌خوردگی، تحمل دما و فشارهای بالا اشاره کرد. از این لوله‌ها در صنایع حساس مثل نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها به طور گسترده استفاده می‌کنند. در این نوشته قصد داریم به پاسخ سوال لوله مانسمان چیست پرداخته و کاربردها، مزایا، انواع و استانداردهای آن را بررسی کنیم؛ پس تا انتها همراه ما باشید.

لوله مانسمان چیست و به چه روشی تولید می‌شود؟

لوله‌های مانسمان بر خلاف لوله‌های درزدار که از خم‌کردن ورق‌های فولادی و جوشکاری لبه‌های ورق تولید می‌شوند، هیچگونه درز جوشی در بدنه ندارند و کاملا یکپارچه هستند. این ویژگی، ساختاری یکنواخت و مقاوم به لوله می‌دهد و آن را برای استفاده در شرایط حساس و پرتنش، به گزینه‌ای ایده‌آل تبدیل می‌کند.
سطح داخلی و خارجی لوله‌های بدون درز حالتی صاف و همگن دارد و اثر ضربه، فشار و دمای بالا، دچار شکستگی یا ترک‌خوردگی نمی‌شود.
بهتر است بدانید «مانسمان» برگرفته از نام برادران مانسمان (Mannesmann) است که در قرن نوزدهم، فناوری تولید لوله‌های بدون درز را توسعه دادند. اصطلاح «بدون درز» نیز به این خاطر استفاده می‌شود که این لوله بدون جوشکاری تولید می‌شود و نقطه ضعف ساختاری بر روی بدنه ندارد.

لوله مانسمان به روش‌های مختلفی تولید می‌شود که عبارتند از:

• نورد گرم
• نورد سرد
• اکستروژن
• ریخته‌گری گریز از مرکز

هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند که در هنگام خرید لوله مانسمان حتما باید آن را بررسی نمایید. برای مثال، لوله‌های نورد سرد از دقت ابعادی بالاتری برخوردار هستند؛ اما به دلیل داشتن فرایندهای سخت، قیمت بالاتری دارند. در نقطه مقابل، لوله نورد گرم قیمت مناسبی دارد؛ اما دقت ابعادی آن در مقایسه با نورد سرد پایین است. در ادامه روش تولید با دو روش رایج یعنی نورد گرم و سرد را توضیح می‌دهیم تا آشنایی کاملی با آن‌ها داشته باشید.

• تولید لوله بدون درز با روش نورد گرم
  برای تولید لوله مانسمان با این روش، ابتدا شمش فولادی مناسب را انتخاب کرده و آن را در ابعاد مورد نیاز برش می‌دهند. بعد از آن، مراحل زیر قدم به قدم انجام می‌شود.
  • شمش فولادی در کوره تا دمای بالای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود تا آماده شکل‌گیری شود.
  • سپس با استفاده از سوراخ‌کاری پرسی یا مته، شمش را به شکل استوانه‌ای توخالی تبدیل می‌کنند.
  • شمش توخالی با عبور از غلتک‌های نورد، به ضخامت و طول مورد نظر می‌رسد. برای اینکه ضخامت دیواره به صورت یکنواخت باشد، از ابزاری میله‌ای به نام ماندرل استفاده می‌کنند.
  • بعد از رسیدن لوله به ضخامت مورد نظر، به تدریج خنک شده و در نهایت در طول‌های استاندارد ۶ و ۱۲ متر برش داده می‌شود.

•  تولید لوله مانسمان به روش نورد سرد

برای تولید لوله‌های نورد سرد نیز ابتدا شمش فولادی را حرارت داده و آن را سوراخ‌کاری می‌کنند تا به شکل لوله در بیاید. سپس سطح لوله خام از هر گونه آلودگی و زنگ‌زدگی تمیز می‌شود. بر خلاف لوله‌های نورد گرم که در هنگام عبور از غلتک‌ها، دارای دمای بالایی هستند، در نورد سرد، لوله‌ها در دمای محیط قرار دارند.
مراحل تولید این لوله به این شکل است که:

• • لوله خام از میان غلتک‌ها عبور می‌کند تا به ابعاد و ضخامت مورد نظر برسد.
  • در مرحله بعد، فرایند کالیبراسیون انجام می‌گیرد تا به اندازه‌های دقیق دست پیدا کنند.
  • برای اینکه تنش‌های داخلی لوله بهبود پیدا کند، عملیات حرارتی بر روی آن انجام می‌گیرد.
  • در مرحله بعدی، لوله‌ها از نظر کیفیت بررسی شده و در ابعاد مورد نظر برش داده می‌شوند.

آشنایی با ویژگی‌ها و مشخصات فنی لوله مانسمان

لوله‌های بدون درز از فولادهای آلیاژی و استیل باکیفیت ساخته می‌شوند؛ این آلیاژها دارای عناصر مختلفی همچون کربن، مولیبدن، منگنز و کروم هستند که هر کدام از آن‌ها خواص مکانیکی و مقاومت شیمیایی لوله را افزایش می‌دهند. قطر لوله‌های مانسمان متنوع است و در اندازه‌های ۱.۸ تا ۴۸ اینچ و در ضخامت‌های ۱.۵ الی ۵۰ میلیمتر تولید می‌شوند؛ حتی امکان تولید آن در سایزها و ضخامت‌های دیگر و با توجه به نیاز مشتریان وجود دارد.
این لوله‌ها به دلیل ساختار یکپارچه، توانایی تحمل فشارهای بالا تا ۲۰۰۰۰ PSI را دارند و می‌توانند دمای نزدیک به ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند. این ویژگی کمک می‌کند تا انتقال سیالات داغ یا تحت فشار، با ایمنی بیشتری انجام بگیرد. مقاومت کششی یا حداکثر نیرویی که لوله قبل از شکست می‌تواند تحمل کند، در لوله‌های مانسمان با توجه به متریال، بین ۴۱۵ الی ۷۶۰ مگاپاسکال است.
استحکام تسلیم یا مقدار تنشی که لوله قبل از تغییر شکل دائمی تحمل می‌کند، برابر با ۲۴۰ الی ۶۰۰ مگاپاسکال است که با توجه به ضخامت، سایز و استانداردهای لوله تغییر می‌کند.

در جدول زیر مشخصات این لوله به طور کلی آورده شده است که با مطالعه آن می‌توانید اطلاعات کامل را به دست آورید.

این لوله ویژگی‌های مختلفی دارد که از مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• مقاومت در برابر خوردگی و ترک‌خوردگی
  یکی از ویژگی‌های لوله مانسمان، به‌خصوص لوله‌هایی که از جنس استیل ساخته شده‌اند، مقاومت بالا در برابر خوردگی حاصل از رطوبت و مواد شیمیایی است. این ویژگی باعث می‌شود تا برای کاربرد در صنایع حساس مثل داروسازی، مواد غذایی و پتروشیمی، گزینه مناسبی باشد.
  همچنین این لوله در برابر ترک‌خوردگی نیز مقاومت خوبی دارد و علت آن نداشتن درز جوش است.
  از آنجایی که لوله‌های درزدار معمولا از ناحیه جوشکاری شده دچار خوردگی یا شکستگی می‌شوند، لوله‌های مانسمان از این لحاظ عملکرد بهتری دارند.
•  افزایش ایمنی در پروژه‌ها
  ساختار بدون درز این لوله باعث کاهش نشت گاز یا سیالات می‌شود و در نتیجه با ایمنی بیشتری می‌توان سیالات خطرناک، مواد شیمیایی سمی و گازها را انتقال داد.
• مقاومت بالا در برابر فشار و دما
  یکی دیگر از ویژگی‌های این لوله، تحمل فشارها و دماهای بالا است که این مساله باعث می‌شود تا برای انتقال نفت، گاز و سایر سیالات با فشار بالا مناسب باشد.
• تنوع زیاد
  لوله‌های بدون درز با توجه به کاربردهای گسترده‌ و متنوعی که دارند، در انواع رده‌ها و با جنس‌های مختلف تولید می‌شوند؛ این امکان به صنایع کمک می‌کند تا لوله مورد نیاز را به توجه به ویژگی‌های پروژه خریداری کنند.

آشنایی با کاربردهای لوله مانسمان

لوله‌های بدون درز با توجه به مشخصات فنی و ویژگی‌هایی که در بالا توضیح دادیم، در صنایع مختلفی به کار برده می‌شوند که از مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• خطوط انتقال و توزیع نفت و گاز
• انتقال مواد شیمیایی خورنده و گازهای سمی
• سیستم‌های بخار با دما و فشار بالا
• انتقال آب داغ، بخار و سایر سیالات در سیستم‌های نیروگاهی
• خطوط انتقال مواد بهداشتی و خوراکی
• مخازن تحت فشار و مبدل‌های حرارتی
• تولید شاسی، اگزوز و خطوط سوخت رسانی

انواع لوله مانسمان بر اساس گرید

یکی از دسته‌بندی‌های رایج که برای لوله‌های بدون درز وجود دارد، دسته‌بندی بر اساس رده و گرید است. هر چقدر رده لوله افزایش پیدا می‌کند، مقاومت آن در برابر فشار و دما نیز بیشتر می‌شود.

• رده ۲۰: این رده ضخامت دیواره کمتری دارد و برای انتقال سیالات با فشار پایین و پروژه‌های سبک به کار برده می‌شود. قیمت این رده نسبت به سایر رده‌ها پایین است.
• رده ۴۰: این رده بیشترین کاربرد را به خود اختصاص داده است و تعادل مناسبی از لحاظ قیمت و مقاومت دارد.
• رده ۶۰: ضخامت این رده کمی بیشتر از رده ۴۰ است و در خطوطی که نیاز به مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و فشار دارند، استفاده می‌شود.
• رده ۸۰: این رده ضخامت بیشتری از رده ۶۰ و ۴۰ دارد و از آن برای خطوط انتقال بخار و سیالات با دما و فشار بالا استفاده می‌کنند.
• رده ۱۲۰: ضخامت رده ۱۲۰ ضخیم‌تر از سایر رده‌ها است و برای مواردی که فشار و دما بسیار بالا است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  از جمله کاربردهای آن‌ می‌توان به مخازن تحت فشار و بویلرهای صنعتی اشاره کرد.

استانداردهای لوله مانسمان

برای تولید لوله‌های بدون درز از استانداردهای مختلفی استفاده می‌کنند که مهمترین آن‌ها عبارتند از:

• ASTM A106 (فولاد کربنی): مناسب برای انتقال گاز و نفت
• ASTM A53 (فولاد کربنی): مناسب برای لوله‌کشی و خطوط فشار متوسط
• ASTM A335 (فولاد آلیاژی): مناسب برای انتقال بخار و سیالات در دما و فشار بالا
• ASTM A312 (فولاد ضدزنگ): مناسب برای صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی
• DIN 17175 (فولاد مقاوم در برابر حرارت): مناسب برای صنایع نیروگاهی و حرارتی

جمع‌بندی
لوله‌های مانسمان یا بدون درز، جزو محصولات فولادی پرکاربرد در صنعت هستند و از آن‌ها برای انتقال سیالات تحت فشار و دمای بالا استفاده می‌شود.
معمولا زمانی از این لوله‌ها استفاده می‌کنند که نیاز به ایمنی بالایی دارند و لوله‌های درزدار توانایی تحمل فشار و دما را ندارند.
در این نوشته سعی کردیم به سوال، لوله مانسمان چیست، جواب مناسبی ارائه دهیم؛ امیدواریم مطالب ارائه شده مفید بوده باشد.
آهن یک انواع لوله‌های مانسمان در رده‌ها، ضخامت‌ها و ابعاد مختلف را با قیمت مناسب و کیفیت بالا تامین و در اختیار مشتریان قرار می‌دهد.
فروش این محصول با ارائه مشاوره تخصصی پیش از خرید انجام می‌گیرد تا مشتریان با آگاهی کامل، لوله متناسب با نیازهای پروژه را خریداری کنند.
در صورتی که در رابطه با انتخاب و خرید لوله‌ها نیاز به راهنمایی بیشتری دارید، با شماره‌های درج شده در سایت تماس بگیرید.