تاریخچه لوله مانیسمان
لوله مانیسمان نخستین بار توسط برادران مانیسمان ساخته شد و به همین خاطر به نام آنها نام گذاری شد. باید در نظر داشت در میان انواع لوله ی موجود در بازار لوله بدون درز بسیار با اهمیت و پر کاربرد است. این لوله ها روش ساخت مخصوص به خود را دارند و به دلیل نداشتن درز در در صنعت در نقاط حساس استفاده می شود.
در صنایع، لوله های مختلف از جمله از لوله فولادی، لوله ضدزنگ (استنلس استیل)، لوله آلیاژ و لوله بویلر کاربرد دارد. لوله مانیسمان که به لوله بدون درز نیز معروف هست نوعی از لوله است که روش تولید خاصی دارد به نحوی که با بدنه ای یک دست و بدون درز ساخته می شود و هیچ نوع جوش کاری بر روی آن صورت نمیگیرد.
مزیت این دسته از لوله ها یکدست بودن و بدون درز بودنشان است و نسبت به سایر لوله ها محکم تر هستند و قیمتی بالاتر نسبت به قیمت لوله های دیگر دارند. موارد استفاده گوناگونی برای لوله های مانیسمان در رده های مختلف وجود دارد.
ساخت لوله مانیسمان
لوله بدون درز مانیسمان به روش بیرون آمدن (Extruding) با قالب های متفاوت ساخته می شود. در واقع تولید لوله بدون درز نیازمند فرآیندی است که طی آن یک شمش فولادی تبدیل به لوله شود.
تولید این لوله معمولا با شمش است اما تولید توسط مقاطع چهارگوش نیز امکان پذیر بوده ولی هزینه تمام شده بالا می رود. برای ساخت لوله فلزی بدون درز یا لوله مانیسمان از استاندارد ASTM به شماره A106 و A53 و استاندارد نفت و گاز API 5L استفاده می شود.
در طراحی آنها با ضخامت و قطر متفاوت به روش های خاص خود را دارد که در استاندارد ها درج شده است. لوله مانیسمان در اندازه های مختلف با ضخامت مختلف تولید می شود. هر چه قدر فشار سیالی که قرار است در لوله عبور کند بیشتر باشد ضخامت لوله مصرفی نیز افزایش خواهد یافت. در برخی از روش های تولید این دسته لوله، عملیات حرارتی خاصی به کار می رود. انتخاب روش تولید لوله مانیسمان بر اساس نیازهای منطقه ای و امکانات کارخانه سازنده است.
مراحل تولید لوله مانیسمان
این دسته از لوله به چد روش تولید می شوددر ادامه روشی که به سنبه‌کاری چرخشی معروف است توضیح خواهیم داد و سپس روش های ریخته‌گری به وسیله نیروی گریز از مرکز و ریخته‌گری پاششی.
سنبه‌کاری چرخشی
در فرایند تولید ابتدا شمش فولادی را برش داده می شود. سپس شمش برش خورده به داخل کوره قوسی که با استفاده از سوخت گاز افزایش دما می دهد گرم می شود تا به مرحله سرخ شدن برسد سپس با استفاده از دستگاهی به نام الانگیتور سطح شمش را گرد می کنند. در مرحله بعدی شمش را به وسیله لخ پرس سوراخ می کنند.
در پورسه نولید لوله مرحله بعدی شلیک سمبه است در این مرحله سمبه را به داخل شمش فولادی شلیک می کنند که با سرعتی بالا سمبه ای به طول ۱۲ متر را داخل شمش فولاد می کنند.
در ادامه به مرحله بعد وارد می شویم در قسمت اگر لوله مقدار کمی تاب داشته باشد، تاب گیری شده تا صاف و یکدست شود.در همین مرحله سمبه از داخل لوله جدا می شود.
مرحله بعد سر و ته لوله گیره قرار داده می شود و لوله به حالت گرد حالت دهی می شود.
در مرحله کشش، لوله را به اندازه های گوناگون تا ۲۴ متر تحت کشش قرار می دهند. پس از این قسمت لوله را با آب و با فرآیندی ویژه خنک می شود. در آخرین مرحله لوله با کامپیوتر تست می شود و سپس لوله ها را به شکل شش ضلعی با تسمه محکم بسته یندی میکنند تا آماده بارگیری باشد.
لوله مانیسان درز ندارد، یعنی قسمتی که در لوله های دیگر جوش داده می شود در این لوله وجود ندارد همین موضوع باعث بالا رفتن میزان استحکام لوله است. به طور کلی این لوله در قطرهای کم تولید می شود زیرا ساخت قطر های بالا سخت و هزینه بر است.
فرآیند تولید با استفاده از روش ریخته‌گری گریز از مرکز
زمانی که به لوله بدون درز با طول کوتاه و ضخامت بالا نیاز است این روش کاربرد دارد همچنین هنگامی که به خواص گرادیانی در راستای شعاع لوله نیاز هست، تنهراه ممکن استفاده از این روش است.
در این روش از یک قالب چرخنده با سرعت بالا استفاده می‌شود. در مرحله اول فولاد مذاب به داخل قالب دوار ریخته و با توجه به وارد شدن نیروی گریز از مرکز، در اثر چرخش سریع قالب فولاد مذاب به قسمت خارجی قالب متمایل و فرآیند خنک سازی و انجماد از دیواره قالب شروع می‌شود.
فرآیند تولید با استفاده از روش ریخته‌گری پاششی
در مورد این روش می توان گفت که کمتر متداول است، فولاد مذاب که قرار است از آن بدنه لوله ساخته شود در محفظه ای حاوی نیتروژن قرار می‌گیرد و با چرخش یک میله، روی آن پاشیده می‌شود. قطر این میله چرخنده، سایز قطر داخلی لوله را تعیین می‌کند. با کنترل مقدار مواد مذاب پاششی می‌توان ضخامت دیواره لوله تولیدی را کنترل کرد.
مقایسه لوله مانیسمان با سایر لوله های صنعتی
لوله مانیسمان، لوله های فولادی درزدار و دیگر انواع لوله فلزی برای نصب در شرایط خاص مانند فشار عملیاتی بالا طراحی شده است. البته سایر لوله های صنعتی مانند لوله پلی اتیلن و لوله یو پی وی سی (UPVC) هم قابلیت استفاده در فشار معمولی و فشار بالا را هستند اما در برخی موارد بنا بر نظر طراحان باید از نوع به خصوصی لوله و اتصالات در سیستم های لوله کشی و تأسیسات استفاده شود.
لوله پوش فیت، لوله پلی اتیلن و لوله یو پی وی سی بیشتر برای انتقال آب و فاضلاب در شبکه های مختلف مناسب هستند. انواع لوله صنعتی صرف نظر از کاربرد آن، دارای دیواره با مقاومت بالا هستند و می توانند در برابر تغییرات شرایط محیط پایدار بمانند.
ساخت لوله مانیسمان در ایران
نخستین بار در ایران لوله مانیسمان یا بدون درز در دو مرحله خشن کاری و ظریف کاری تولید شد. ایران توانایی تولید تا حداکثر قطر ۲۴ اینچ را دارد در موارد خاص توانایی ساخت لوله هایی بدون درز تا قطر ۴۲ اینچ بصورت سفارشی نیز گزارش شده است.