لوله مانيسمان / لوله فولادي بدون درز
لوله مانيسمان يا همان لوله فولادي بدون درز يك لوله دايره اي شكل است كه قسمتي توخالي دارد و در اطراف آن هيچ درزجوشي وجود ندارد. لوله مانيسمان يا سيملس از فولاد كربن، فولاد آلياژي، شمش فولاد ضد زنگ يا لوله جامد به روش نورد گرم، نورد سرد يا كشش سرد ساخته مي شود. لوله هاي مانيسمان برتر از لوله هاي جوش داده شده تلقي مي گردند زيرا با استفاده از شمش فولادي يكپارچه، با استحكام مكانيكي ذاتي، بدون درز جوش ساخته مي شوند.
ويژگي هاي لوله مانيسمان :
لوله فولادي بدون درز( لوله مانيسمان ) در بخشهاي مهندسي و عمراني بصورت گسترده استفاده مي گردد. اين نوع از لوله هاي فولادي، توخالي بدون درز است و عمدتا از آنها براي حمل و نقل خطوط لوله مايعات، با اشكالي متفاوت و با استفاده از متريال فولادي عمومي استفاده مي گردند. لوله هاي مانيسمان سنگين داراي مقاومت بالا در برابر خوردگي، مقاوم در برابر خوردگي عمومي هستند.
لوله مانيسمان فولادي زنگ نمي زند، اين عملكرد باعث افزايش طول عمر لوله هاي فولادي بدون درز مي شود، مهم ترين آن اين است كه بسيار تميز بوده و هيچ گونه سم يا مواد شيميايي از خود به محيط زيست انتشار و منتقل نمي كنند. براي لوله كشي آب و ساير مايعات مي توان از لوله پلاستيكي يكپارچه و بدون درز مقاوم به حرارت استفاده نمود. مزاياي لوله مانيسمان به شرح زير است:
- · با دقت بالا مي توانيد اقطار كوچك را سريع توليد نمود.
- · جوش پذيري قوي، قابليت فشرده سازي بالا.
- · لوله فولادي مانيسمان داراي عملكرد برتر با استفاده از فلز نسبتا متراكم مي باشد.
- · منطقه صليب فولادي پيچيده تر است.
- · لوله مانيسمان توليد شده با استفاده از نورد سرد داراي كيفيت بالاتري هستند.
طبقه بندي لوله هاي مانيسمان :
با توجه به فرآيند توليد، لوله مانيسمان را مي توان به دو نوع لوله مانيسمان نورد گرم و لوله مانيسمان نورد سرد تقسيم كرد. لوله مانيسمان حاصل از نورد سرد خود به دو دسته لوله هاي دايره اي و لوله شكل تقسيم مي شود.
لوله مانيسمان با نورد گرم:
تقاوت لوله مانيسمان نورد گرم و نورد سرد در دماي تبلور مي باشد. لوله مانيسمان نورد سرد زير دماي تبلور مجدد نورد مي گردد و لوله مانيسمان نورد گرم در بالاتر از دماي تبلور مجدد نورد توليد مي شوند.
مزاياي لوله مانيسمان نورد گرم :
لوله فولادي بدون درز نورد گرم مي تواند به ريزساختار ريخته گري شمش فولاد آسيب برساند، دانه هاي كريستالي فولاد را اصلاح كند و عيوب ريزساختار را از بين ببرد، به طوري كه سازمان فولاد متراكم، خواص مكانيكي را بهبود بخشد. اين بهبود در جهت نورد منعكس مي شود، به طوري كه فولاد ديگر تا حد معيني همسانگرد نيست. از اين رو ممكن است در هنگام ريخته گري و مذاب شدن حباب حباب شده و دچار ترك خوردگي و در داخل آن حفره هاي خالي پديدار گردد.
معايب لوله مانيسمان با نورد گرم :
1-پس از نورد گرم، اجزاي غيرفلزي در داخل يك فولاد (عمدتاً سولفيدها و اكسيدها و همچنين سيليكات) به صورت ورقه فشرده شد، پديده طبقه بندي شده (لامينيت) ظاهر مي شود. لايه بندي فولاد در جهت ضخامت توسط عملكرد كشش به طور قابل توجهي بدتر شده و ممكن است در پارگي بين لايه، انقباض جوش ظاهر شود. كرنش موضعي ناشي از انقباض جوش اغلب به چندين برابر كرنش نقطه تسليم مي رسد كرنش بسيار بيشتر از بار ايجاد مي گردد.
2-تنش پسماند ناشي از سرمايش نامتعادل و نا همسان: تنش پسماند در واقع تنش تعادل خودفاز داخلي در غياب نيروي خارجي است، فولاد نورد گرم از سطوح مختلف داراي تنش پسماند تشكيل مي گردد، معمولاً ابعاد مقطع فولادي لوله مانيسمان نورد گرم بيشتر است، نتيجتا تنش‌هاي پسماند نيز بيشتر است. تنش پسماند خود فاز تعادل است، اما اعضاي فولادي در عملكرد نيروي خارجي يا تاثير خاصي دارند. مانند تغيير شكل، عدم ثبات و ...
3- لوله مانيسمان نورد گرم داراي كنترل ضعيف ضخامت و عرض لبه هستند : ما با انبساط و انقباض حرارتي آشنا هستيم، حتي اگر ابتداي نورد گرم طول، ضخامت استاندارد باشد اما پس از سرد شدن طول و ضخامت و عرض لبه لوله مانيسمان تغيير مي كند. بنابراين براي نورد لوله هاي مانيسمان با ضخامت و اقطار بالا فولاد بزرگ براي لبه فولادي عرض، ضخامت، طول، زاويه و خط كناري هيچ معياري وجود ندارد تنها بايد با دقت كافي عمل نورد صورت پذيرد.
لوله مانيسمان با نورد سرد:
لوله‌هاي مانيسمان نورد سرد، لوله‌هاي فولادي بدون درز دقيق نورد شده با دماي كمتر و با دقت بالا در ابعاد و پرداخت خوب سطح مورد استفاده توسط ماشين‌آلات و تجهيزات هيدروليك هستند. فرآيند نورد سرد به روشي اطلاق ميشود كه براي پردازش صفحات يا نوارهاي فولادي از فرآيندهاي خنك كاري مانند خمش سرد و فرآيندهاي كشش سرد استفاده ميشود. لوله‌هاي مانيسمان نورد سرد نه تنها شامل لوله‌هاي فولادي عمومي، لوله‌هاي فولادي ديگ فشار ضعيف و متوسط، لوله‌هاي فولادي ديگ فشار قوي، لوله‌هاي فولادي آلياژي، لوله‌هاي فولادي ضد زنگ، لوله‌هاي فولادي ترك خوردگي نفت هستند، بلكه شامل لوله‌هاي فولاد كربني با ديواره‌هاي نازك، فولاد آلياژي ميشوند. لوله هاي مانيسمان نورد گرم معمولاً داراي قطر بيروني بزرگتر از 32 ميلي متر و ضخامت ديواره بين 2.5 ميلي متر تا 75 ميلي متر هستند. لوله هاي مانيسمان نورد سرد معمولاً داراي قطر بيروني كمتر از 6 ميلي متر و ضخامت ديواره كمتر از 0.25 ميلي متر هستند. لوله هاي جدار نازك معمولاً داراي قطر بيروني كمتر از 5 ميلي متر و ضخامت ديواره كمتر از 0.25 ميلي متر هستند. لوله هاي مانيسمان نورد سرد عموماً دقت ابعادي بالايي نسبت به لوله هاي مانيسمان نورد گرم دارند.
مزايا و معايب لوله هاي مانيسمان نورد سرد :
مزايا
1-سرعت قالب گيري و بهره وري بالا لوله مانيسمان نورد سرد :
پوشش آسيب نمي بيند. مقاطع را مي توان به اشكال مختلف ساخت تا با شرايط مختلف سازگار شوند. فرآيندهاي نورد سرد مي توانند باعث شوند كه لوله فلزي تغيير شكل زيادي داشته باشد تا نقطه تسليم فولاد را افزايش دهد.
2- فرآيندهاي نورد سرد مي توانند ساختار ريخته گري شمش هاي فولادي را از بين ببرند، دانه هاي محصولات فولادي را تصفيه كنند و عيوب ريزساختاري را از بين ببرند تا ساختار محصولات فولادي فشرده شود و خواص مكانيكي محصولات فولادي بهبود يابد. اين نوع بهبود عمدتاً در امتداد جهت نورد منعكس ميشود كه باعث ميشود محصولات فولادي تا حدي ديگر بدنه همسانگرد نداشته باشند. حباب ها، ترك ها و انقباض هاي ايجاد شده در ريخته گري تحت تأثير دما و فشار بالا قابل ترميم هستند.
معايب:
1-بخش فولاد نورد سرد به طور كلي بخش باز است كه داراي سفتي پيچش آزاد نسبتاً كم است. فولاد هنگام خم شدن به راحتي پيچ خورده است. هنگام فشار دادن فولاد، كمانش خمشي-پيچشي به راحتي نمايان مي شود. مقاومت پيچشي نسبتا ضعيف است.
2-ديواره لوله فلزي نورد سرد نسبتاً نازك است. گوشه هاي اتصال صفحات ضخيم نيستند. توانايي تحمل بار متمركز جزئي ضعيف است.
لوله هاي فولادي مانيسمان با توجه نوع كاربرد مختلف به دسته هاي زير تقسيم مي شوند:
1-لوله فولادي بدون درز عمدتاً براي ساختار كلي و ساختار مكانيكي استفاده مي شود.
2-لوله هاي فولادي بدون درز عمدتاً براي سيال انتقال در پروژه هاي خط لوله و تجهيزات بزرگ استفاده مي شود.
3-لوله مانيسمان ديگ بخار فشار ضعيف و متوسط در ساخت انواع سازه براي لوله هاي بخار سوپرهيت ديگ فشار ضعيف و متوسط، ديگ هاي بخار آب جوش و لوكوموتيو، لوله بخار سوپرهيت، لوله ترياك، لوله دود كوچك و آجرهاي قوسي استفاده مي شود.
4-لوله فولادي بدون درز ديگ فشار قوي براي ساخت ديگ لوله آب فشار بالا و بالاتر براي گرم كردن سطح با فولاد كربني با كيفيت بالا، فولاد آلياژي و لوله بدون درز فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر حرارت استفاده مي شود.
5-لوله مانيسمان ساخته شده از فولا كربن فولاد آلياژي براي تجهيزات كود شيميايي فشار بالا براي دماي عملياتي -40 ~ 400 ℃، فشار كاري تجهيزات شيميايي 10 ~ 30Ma قابل استفاده است.
6-لوله فولادي مانيسمان براي ديگ هاي ذوب نفت، مبدل هاي حرارتي و لوله سيال انتقال آنها استفاده مي گردد.
7- لوله هاي حفاري هسته اي براي بخش زمين شناسي استفاده مي گردد. است كه براي استفاده نهايي مي توان آن را به لوله مته، يقه مته، لوله هسته، پوشش و لوله هاي بارش تقسيم كرد. لوله فولادي بدون درز مته هسته الماس براي حفاري هسته الماس، ميله هسته، پوشش لوله فولادي بدون درز استفاده مي شود.
جهت كسب اطلاعات بيشتر در ارتباط با لوله مانيسمان به وب سايت پايپ گستر مراجعه نماييد.
