لوله مانیسمان و کاربرد و استانداردهای آن

لوله مانیسمان که به عنوان لوله بدون درز نیز شناخته می‌شود، نوعی لوله فولادی است که توسط مهندس آلمانی راینهارد مانیسمن در اواخر قرن نوزدهم اختراع شد. توسعه لوله‌های بدون درز توسط Mannesmann به دلیل نیاز به لوله‌ای قوی‌تر و بادوام‌تر بود که بتواند فشارها و دماهای بالاتری را نسبت به لوله‌های فولادی جوش‌ داده‌شده موجود در آن زمان تحمل کند. او تکنیک‌های مختلفی را برای ساخت لوله های بدون درز  از جمله استفاده از سنبه برای شکل دادن به لوله و استفاده از فرآیند سوراخ کردن برای ایجاد لوله از یک قطعه فولادی جامد آزمایش کرد،

لوله Mannesmann به سرعت محبوبیت یافت و در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی از جمله در ساخت خطوط لوله، دیگ بخار و ماشین آلات مورد استفاده قرار گرفت. این فناوری همچنین برای استفاده در صنعت خودروسازی تطبیق داده شد، جایی که در ساخت قطعات موتور مانند پیستون و آستر سیلندر مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه به بررسی بیشتر این مقطع فولادی می‌پردازیم.

لوله مانیسمان چیست؟

لوله Mannesmann نوعی لوله فولادی بدون درز است که به دلیل استحکام، دوام و مقاومت بالا در برابر خوردگی شناخته شده است. لوله مانیسمان صنعت لوله های فولادی را متحول کرد و تولید مقادیر زیادی از لوله‌های بدون درز با کیفیت بالا را به سرعت و مقرون به صرفه ممکن ساخت. امروزه، فرآیند Mannesmann بیشتر اصلاح شده است و هنوز به طور گسترده در تولید لوله های بدون درز استفاده می‌شود. لوله مانیسمان جزء مهمی در کاربردهای صنعتی مدرن باقی مانده است و اختراع آن توسط راینهارد مانیسمن نقطه عطفی در تاریخ متالورژی و مهندسی محسوب می‌شود.

رده لوله مانیسمان چیست؟

برای دسته‌بندی و مشخص کردن انواع لوله مانیسمان، از «رده لوله» استفاده می‌شود. در واقع رده یک لوله، میزان تحمل تنش، جنس، قابلیت‌ها و ویژگی‌های مختلف لوله مانیسمان را تعیین می‌کند. لوله مانیسمان به سه رده 80 و 40 و 20 تقسیم‌بندی می‌شود.

لوله مانیسمان رده 40 را می‌توان محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین رده این لوله به شمار آورد (به دلیل ویژگی‌های مناسب از قبیل مقاومت بالا، استحکام مناسب، دوام عالی و ...). این لوله در ردیف لوله‌های بدون درز قرار گرفته و در ضخامت‌ها، قطرها و وزن‌های مختلفی تولید و روانه بازار می‌شود. برای لوله‌های بدون درز 40، ضخامت لوله بسته به قطر بیرونی لوله متفاوت است. ضخامت یک لوله رده 40 با قطر خارجی 3/4 اینچ، 2.89 میلی‌متر است، درحالی‌که ضخامت همان لوله با قطر خارجی 1 اینچ، 3.38 میلی‌متر است.

از طرف دیگر، لوله مانیسمان رده 20 در دسته لوله‌های بدون درز سبک قرار می‌گیرد. این لوله از رده 40 ضعیف‌تر است. از مهم‌ترین کاربردهای لوله رده 20 مانیسمان، می‌توان به گازکشی داخلی ساختمان اشاره کرد. این لوله هم در ابعاد، وزن و ضخامت‌های مختلف، تولید و روانه بازار می‌گردد.

در نهایت لوله مانیسمان رده 80 به دلیل ضخامت و مقاومت بالاتر نسبت به دو رده دیگر، در کاربردهای سنگین مانند صنایع پتروشیمی، نفت، گاز و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات لوله مانیسمان

جنس لوله مانیسمان معمولا از کربن استیل، استنلس استیل یا فولاد آلیاژی است. بسته به کاربرد مورد نظر ممکن است از آلیاژهای دیگری نیز استفاده شود. این لوله را می‌توان در طیف وسیعی از اندازه‌ها، از لوله‌های با قطر کوچک مورد استفاده در لوله کشی تا لوله‌های با قطر بزرگ مورد استفاده در صنعت نفت و گاز تولید کرد. اندازه معمولاً با قطر بیرونی و ضخامت دیواره لوله مشخص می‌شود.

لوله Mannesmann یک لوله بدون درز است، به این معنی که هیچ اتصال جوشی ندارد. این باعث می‌شود که آن را قوی‌تر و کمتر از لوله های جوش داده‌شده شکست دهد. لوله Mannesmann برای کاربردهایی که شامل فشار بالا هستند، مانند خطوط لوله نفت و گاز، مناسب است. ساختار بدون درز و مواد با استحکام بالا باعث شده است که بتواند فشار و استرس بالا را تحمل کند. این لوله در برابر خوردگی مقاومت دارد.

استانداردهای لوله مانیسمان

Mannesmann یک شرکت مهندسی آلمانی است که در تولید لوله‌های فولادی بدون درز برای کاربردهای مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، خودروسازی و مهندسی مکانیک تخصص دارد. این شرکت چندین استاندارد لوله را در طول سال ها توسعه داده است، از جمله:

• API 5L: این استاندارد برای خطوط لوله در صنعت نفت و گاز استفاده می‌شود. الزامات لوله‌های فولادی بدون درز و جوش داده شده مناسب برای استفاده در انتقال گاز، آب و روغن را مشخص می‌کند.
• EN 10216: این استاندارد اروپایی شرایط تحویل فنی لوله‌های فولادی بدون درز را برای اهداف فشار مشخص می‌کند که شامل گریدهای فولاد کربنی و لوله‌های فولادی آلیاژی برای استفاده در سرویس‌های با دمای بالا می‌باشد.
• ASTM A106: این استاندارد لوله فولادی کربن بدون درز را برای خدمات با دمای بالا در ساخت نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و سایر کاربردهای فشار بالا پوشش می‌دهد.
• DIN 1629: این استاندارد آلمانی لوله‌های دایره‌ای بدون درز ساخته‌شده از فولاد غیر آلیاژی را مشخص می‌کند که در کاربردهای ساختمانی، خودروسازی و مهندسی مکانیک استفاده می‌شود.
• ISO 3183: این استاندارد بین‌المللی شرایط فنی تحویل لوله‌های فولادی را برای انتقال سیالات قابل احتراق در صنایع نفت و گاز طبیعی مشخص می‌کند.

روش تولید لوله مانیسمان چگونه است؟

به طور کلی 3 روش برای تولید لوله مانیسمان وجود دارد که به ترتیب عبارتند از:

1. ریخته‌گری گریز از مرکز: در روش ریخته‌گری از مرکز، ابتدا شمش فولادی ذوب شده و سپس از طریق یک نازل، وارد محفظه دوار می‌شود. سپس از طریق یک نیروی گریز از مرکز، شمش ذوب شده در دیواره قالب رسوب کرده و لوله مانیسمان مورد نظر، شکل می‌گیرد.

2. ریخته‌گری پاششی: روش ریخته‌گری پاششی که البته به ندرت برای تولید لوله مانیسمان مورد استفاده قرار می‌گیرد، شباهت زیادی به روش ریخته‌گری گریز از مرکز دارد. با این تفاوت که مواد ذوب شده به همراه یک لایه از نیتروژن در درون دیواره‌های قلب نهایی لوله مانیسمان رسوب می‌کند تا در نهایت، لوله مانیسمان به ضخامت مورد نظر برسد.

3. اکستروژن شمش فولادی: در روش اکستروژن، ابتدا شمش فولادی در کوره‌های مخصوص و تا دمای کمتر از دمای ذوب حرارت داده می‌شود تا به حالت خمیری شکل دربیاید. سپس شمش گداخته شده، در قالب اکستروژن ریخته می‌شود. در ادامه، یک سنبه با قطر مشخص از درون شمش عبور داده شده و شکل لوله مانیسمان مورد نظر را ایجاد می‌کند. در نهایت و برای ایجاد استحکام لازم در لوله مانیسمان، آن را تا دمای مشخص حرارت داده و سپس به روش کنترل شده، در داخل آب، سرد می‌کنند.

کاربردهای لوله مانیسمان

از مهم‌ترین کاربردهای لوله مانیسمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنایع پالایشگاهی
• صنایع نفت و گاز
• آبرسانی صنعتی
• استفاده در خطوط فشار قوی
• خطوط صنایع غذایی و دارویی
• استفاده در خطوط هیدرولیک
• مبدل‌های حرارتی و گرمایی
• عایق کردن کابل های فشار قوی برق
• آبرسانی برای امور کشاورزی

و ...

تفاوت لوله مانیسمان با سایر لوله ها

همان‌طور که می‌دانید لوله مانیسمان در رده لوله‌های بدون درز قرار می‌گیرد و به طور کلی، تفاوت‌های زیادی با لوله‌های درزدار دارد. برخی از این تفاوت‌ها عبارتند از:

• این دو لوله در نوع ساخت با یکدیگر متفاوت هستند.
• در لوله مانیسمان هیچ گونه درز جوشی وجود ندارد؛ ولی در راستای طولی لوله‌های درزدار، ‌شاهد درزهای جوشی هستیم.
• از لوله مانیسمان برای مواردی که فشار و دمای سیال بسیار بالا باشد، استفاده می‌شود. در حالی که لوله‌های درزدار برای سیالاتی که دما و فشار نرمال دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• لوله مانیسمان از لوله‌های درزدار گران‌تر است.

و  ...

نحوه تشخیص لوله مانیسمان

اگر مشکوک هستید که لوله Mannesmann آسیب دیده یا معیوب است، چندین روش تشخیصی وجود دارد که می‌توان برای شناسایی مشکل استفاده کرد:

Ultrasonic testing: یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای تشخیص لوله مانیسمن از طریق بازرسی چشمی است. به دنبال نشانه‌هایی از خوردگی، فرورفتگی، ترک یا سایر آسیب‌های فیزیکی باشید که ممکن است یکپارچگی لوله را به خطر بیندازند.

Magnetic particle testing: تست اولتراسونیک یک روش تست غیرمخرب است که از امواج صوتی با فرکانس بالا برای تشخیص عیوب مواد استفاده می‌کند. این روش اغلب برای آزمایش ضخامت و یکپارچگی لوله‌های Mannesmann استفاده می‌شود.

تست ذرات مغناطیسی: در این روش آزمایش از میدان‌های مغناطیسی و ذرات اکسید آهن برای شناسایی عیوب سطحی و کمی زیرسطحی در مواد استفاده می‌شود. این روش برای تشخیص ترک‌های سطحی در لوله‌های Mannesmann استفاده می‌شود.

Radiography: رادیوگرافی شامل قرار دادن لوله Mannesmann در معرض اشعه ایکس یا اشعه گاما برای تولید تصویری است که می‌تواند برای شناسایی هرگونه نقص یا نقص داخلی در مواد استفاده شود.

Eddy current testing: این روش آزمایش از میدان‌های الکترومغناطیسی برای تشخیص عیوب سطحی و اندکی زیرسطحی در مواد رسانا استفاده می‌کند. اغلب برای تشخیص ترک و خوردگی در لوله‌های Mannesmann استفاده می شود.

توجه به این نکته مهم است که تشخیص این لوله ها می تواند یک فرآیند پیچیده باشد و اغلب بهتر است با یک متخصص آموزش‌دیده که تجربه کار با این مواد را دارد مشورت کنید.

با وجود مواجهه با چالش‌ها و موانع در طول تاریخ، لوله‌های Mannesmann همچنان به عنوان محصولی پرکاربرد و با ارزش باقی می‌مانند و نام Mannesmann همچنان با برتری در تولید لوله همراه است. با پیشرفت‌های مداوم در فناوری و فرآیندهای تولید، این احتمال وجود دارد که میراث لوله‌های مانیسمان برای سال‌های طولانی ادامه یابد. شما می‌توانید برای مشاهده لیست قیمت لوله مانیسمان فروشندگان معتبر، به صفحه مربوطه در سایت گرفت مراجعه کنید.