فرآیند تولید لوله مانیسمان به دلیل کاربردهای فراوان در صنعت، موضوع مهمی در صنایع مختلف است. تولید طیف وسیعی از فولادها با خواص و خصوصیات مختلف جهت استفاده در ساختمان سازی، صنعت نفت و گاز، خودروسازی و … از دسته بندی محصولات فولادی می‌توان به لوله‌های قابل استفاده برای انتقال سیالات، مخازن ذخیره سازی ساختمان، نظامی اشاره کرد. صنعت و بسیاری از کاربردهای دیگر. محصولی کاربردی که از استحکام بالایی برخوردار است و می‌توان از آن برای انتقال سیالات حساس استفاده کرد. لوله مانیسمان، لوله بدون درز نیز نامیده می‌شود.

فرآیند تولید لوله مانیسمان با جوشکاری انجام نمی‌شود که باعث افزایش مقاومت فشاری و طول عمر بیشتر آن می‌شود. تست‌های مختلف سختی، کشش، خوردگی، فشار و هیدرواستاتیک روی این لوله‌ها انجام می‌شود. این لوله‌ها از نظر ضخامت انواع مختلفی دارند و قیمت کل هر شاخه به رده ساخت آن بستگی دارد.

لوله های مانیسمان چگونه تولید می شوند؟

در سال 1886، برادران آلمانی برای اولین بار با موفقیت لوله بدون درز تولید کردند و نامی از آن نبردند. فرآیند تولید لوله مانیسمان از دو روش “ریخته گری گریز از مرکز” و “اکستروژن نورد فولادی” استفاده می‌کند.

ریخته گری گریز از مرکز

در این روش لوله مانمن با چرخش قالب همراه با عملیات انجماد انجام می‌شود. ابتدا فلز مذاب در قالبی ریخته می‌شود که به طور مکرر می‌چرخد و نیروی گریز از مرکز به دلیل چرخ‌ها ایجاد می‌شود. در مرحله بعد به دلیل نیروی وارد شده به مواد از مرکز به سمت دیوار حرکت می‌کنند و در نهایت به هم می‌چسبند. مرحله نهایی، از طریق فرآیند انجماد، به تدریج دیوارها را گسترش می‌دهد تا زمانی که هوای سرد به مواد نفوذ کند و در لوله‌ها یخ بزند. در این روش ضخامت به 3 پارامتر «حجم و اندازه ورودی به قالب»، «سرعت چرخش قالب» و «میزان نیروی گریز از مرکز» بستگی دارد.

روش های نورد و اکستروژن برای شمش فولادی (بیلت)

فرآیند تولید لوله‌های مانیسمان به این روش پیچیدگی‌های خاصی دارد. در مرحله اول ابتدا مواد به شکل شمش فولادی مستعمل به شکل استوانه‌ای توخالی در می‌آید. فرآیند کار بدین صورت است که شمش‌های فولادی به اندازه لازم بریده شده و وارد کوره قوس الکتریکی می‌شوند و پس از گرم شدن و سرخ شدن از کوره خارج شده و با دستگاه لخ پرس می‌شوند. در مرحله دوم شمش توسط دستگاه‌های کشش به شکل‌های استوانه‌ای و لوله‌ای کشیده می‌شود.

برای توخالی کردن لوله، سنبه 12 متری با سرعت زیاد به لوله جامد به صورت عمودی برخورد می‌کند. در مرحله چهارم لوله به اندازه‌های مختلف کشیده می‌شود تا به آن شکل داده شود و سر و انتهای آن گرد شود. در نهایت برای اتمام کار با پرداخت، یک لوله فولادی ضد زنگ ساختند و آن را برای آزمایش‌ها و ارزیابی‌های مختلف آماده کردند. هر دو روش پس از اتمام از لاک مشکی استفاده می‌کنند. علاوه بر این، لوله‌ها در صورت نیاز برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی با ورق های گالوانیزه پوشانده می‌شوند.

انواع لوله مانیسمان

درجه یک اصطلاحی مناسب برای لوله‌های Mannesmann است که ضخامت محصول را می‌توان مشخص کرد. به همین دلیل این لوله‌ها بیشتر به تعداد کلاس و کیلویی به فروش می‌رسند.

اعداد دسته‌های 20، 40، 60، 80، 120، 140 و … در زمان ساخت لوله‌های مانیسمان تولید می‌شوند که بسته به کاربرد در ضخامت‌های تقریباً 3 تا 91 سانتی متر در بازار موجود می‌باشند.

درجه 20: این گرید دارای ضخامتی در حدود 2 تا 6 میلی متر، اندازه‌ای در حدود 2.5 تا 30.5 سانتی متر و وزن آن از حدود 300 کیلوگرم است.

نوع 40: ضخامت 2-10 میلی متر، وزن حدود 500 کیلوگرم. اندازه آن با محدوده کلاس 20 برابر است.

درجه 60: این گرید تقریباً 20 تا 61 سانتی متر قطر تولید می‌کند که وزن آن بر اساس قطر و ضخامت متفاوت است. نکته قابل توجه در مورد این کلاس این است که مانند سایر کلاس‌ها یکپارچه نیست و بنابراین نیازهای کمتری دارد.

دسته 80: در ساخت تیوب مانیسمان این محصول در ضخامت‌های بین 3 تا 9 میلی متر و در سایزهای متنوع موجود می‌باشد. وزن آن حدود 9 تا 150 کیلوگرم است.

کلاس 120: سایز و ابعاد این محصول به درخواست مشتری می‌باشد و با توجه به ضخامت وزن آن به 700 کیلوگرم می‌رسد.

کلاس 140: به دلیل وزن و ضخامت زیاد فقط در صنایع خاص استفاده می‌شود.

کاربردهای لوله های مانهایم

از آنجایی که وجود درز در لوله باعث ایجاد کشش در این مکان‌ها و شکستگی لوله می‌شود، لوله مانیسمان بدون این ویژگی و با افزایش مقاومت فشاری تولید می‌شود. از این رو در صنایع مهم پتروشیمی و پالایشگاهی از جایگاه و اهمیت ویژه ای برخوردار است. کاربردهای لوله‌های Mannesmann شامل موارد زیر است:

ساخت تجهیزات هیدرولیک

یکی از زیر مجموعه‌های این محصول لوله‌های هیدرولیک می‌باشد که در صنایع نیز کارایی بالایی دارد. در تولید لوله‌های هیدرولیک از دو نوع فولاد ضد زنگ یکی برای دماهای پایین و دیگری برای دماهای بالا استفاده می‌شود. لوله هیدرولیک با بهره گیری از فرآیند تولید لوله مانیسمان و در نهایت با استفاده از کشش سرد، از سطح کیفی بالاتر، چگالی بالاتر، استحکام بالاتر و دقت ابعادی بالاتر برخوردار است. ساخت سیلندرهای هیدرولیک، لوله و بازوهای رباتیک، لوله‌های فولادی محوری و واحدهای تزریق پلاستیک از دیگر کاربردهای این لوله‌ها است.

صنعت نفت و گاز

لوله مانیسمان به دلیل حفظ خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و افزایش استحکام و مقاومت در دماهای بالا و پایین در صنعت تبادل نفت و گاز استفاده می‌شود. آنها در لوله‌ها و لوله‌های مته، حمل و نقل مایعات و گازها، پالایش نفت و گاز، لوله کشی ابزار استفاده می‌شوند.

صنعت دریایی

فرآیندهای تولید لوله مانیسمان توانسته است خدمات بسیار خوبی را به صنایع دریایی ارائه دهد. این محصول به دلیل خواص ویژه‌ای که دارد در تهیه و ساخت زیردریایی‌ها و کشتی‌ها، فانوس‌های دریایی، بالگردها و در سیستم‌های لوله کشی دیگ‌های بخار در معرض دما و فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتقال هیدروژن

از آنجایی که هیدروژن بسیار خورنده و واکنش پذیر است، باید با خط لوله حمل شود یا در مخازن مقاوم در برابر خوردگی با کمترین احتمال نشت و انفجار ذخیره شود. بنابراین، سوخت هیدروژنی که قبلاً جایگزین سوخت‌های فسیلی شده است، از طریق خطوط لوله و مخازن ذخیره‌سازی Mannesmann حمل و ذخیره می‌شود.

اگر از این لوله‌ها استفاده نمی‌شد، به دلیل نفوذ هیدروژن به درزهای مخزن و افزایش تعداد این اتم‌ها، انبساط هیدروژن رخ می‌داد.

یکی دیگر از کاربردهای محصولات فرآیند تولید لوله مانیسمان، دیگ‌های بخار، مبدل‌های حرارتی و سوپرهیترها می‌باشد.

با توجه به مواد فوق، در انتخاب خطوط لوله باید محیط کار و عوامل موثر بر آن در نظر گرفته شود. از سوی دیگر، صنعت امروزی تقاضای بیشتری برای فرآیندهای تولید لوله مانیسمان دارد تا محصولاتی مقاوم در برابر خوردگی، بدون زنگ زدگی و با استحکام بالا به دست آورد. به دلیل فرآیند پیچیده تولید این محصول، قیمت آن 20 تا 30 درصد گرانتر از لوله درزدار است. همچنین به دلیل تنوع زیاد، قیمت این محصول ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، قیمت لوله فولادی مانیسمان به دلیل استحکام و کارایی کمی بیشتر از قیمت لوله استیل مانیسمان است.

Mohamad