لوله‌ها در دنیای امروزه نقش حیاتی‌ای دارند. به عنوان مثال، کانال‌های لوله کشی گاز طبیعی و نفت و گاز که وظیفه انتقال منابع انرژی را از سکو‌های استخراجی به سوی منابع مصرفی را بر عهده دارند، وظیفه تامین تقریبا تمام افراد موجود در کره زمین را بازی میکنند. گذشته از خطوط حمل نفت و گاز که متشکل از لوله‌ها هستند، آبرسانی شهری، فاضلاب و انتقال و فشار مواد اولیه خوراکی دارویی، صنعتی مختلفی که در کارخانه‌ها نیز در حال انجام است، از همین لوله‌ها استفاده میکنند. اما لوله‌ها نیز انواع مختلفی دارند که در این پست، قصد داریم تا شما عزیزان را با تفاوت بین لوله درزدار و لوله بدون درز چیست؟ آشنا کنیم، پس با ما همراه باشید.
لوله درزدار و بدون درز چیست؟
به طور کلی، دو نوع لوله فولادی وجود دارد که از نظر روش تولید با یکدیگر تفاوت داشته و میتوان از جوانب متفاوت مهندسی آنها را مورد بررسی قرار داد. لوله درزدار در واقع لولهای است که از همان ابتدای تولید و خروج از خط تولید کارخانه فولاد، لوله نمی‌باشد و توسط جوش ورق را تبدیل به لوله میکنند.
جهت خرید لوله مانیسمان و خرید لوله درزدار به صفحه خرید لوله مانیسمان سایت مراجعه نمایید.
این روش ارزان ولی نسبت به روش دوم تا حد زیادی برای مصرف کننده حساس می‌باشد. بدین منظور که پس از جوش دادن دو سر ورق به یکدیگر، لوله مورد نظر تولید میشود که احتمال پارگی و نشتی نسبتا بالایی داشته و ریسک نشتی و کاهش طول عمر مفید آن کاهش مییابد.
در مقابل لوله‌های درزدار، لوله‌های بدون درز یا مانیسمان قرار دارند. نام مانیسمان نیز به مخترع این نوع لوله باز می‌گردد که در ادامه بیشتر بررسی می‌کنیم. اما تفاوت اصلی لوله درز دار با لوله بدون درز مانیسمان، تفاوت در خروجی خط تولید آن‌هاست.
لوله های بدون درز از همان ابتدای کار به شکل لوله از خط خارج میشوند که علت آن هم استفاده از قالب‌های مخصوصی است که فولاد مورد نظر را به شکل لوله ذوب کرده و از خط تولید خارج میکند. این روش طول عمر بالایی داشته و احتمال نشتی آن نزدیک به صفر می‌باشد.
از این رو از آن برای مقاطع حساس و تحت فشار میتوان با اطمینان خاطر استفاده کرد و علت اصلی آن هم، استانداردهای مربوط به لوله مانیسمان است.
مقایسه اجمالی لوله درزدار و لوله بدون درز
فشار کاری ASME ( انجمن مهندسان مکانیک آمریکا) لوله فولادی بدون درز در مقایسه با لوله فولادی درزدار، با همان مواد و اندازه، به دلیل عدم داشتن درز جوش، 20٪ بیشتر است. در لوله فولادی درزدار و کشیده شده نیز، درز قابل مشاهده ای وجود دارد که ممکن است برای کاربران نهایی نگران کننده باشد.
یکی دیگر از مزایای این لوله، این است که می‍تواند مقاومت به خوردگی بالایی را ارائه دهد؛ زیرا پتانسیل کمی برای ناخالصی ها دارد. در لوله های فولادی درزدار، احتمال بروز عیوب و اختلاف در چکش خواری و انعطاف پذیری در محل های درز وجود دارد، که استفاده از لوله فولادی بدون درز از این مشکل جلوگیری میکند.
این لوله، بر خلاف لوله های درزدار، به تست جوش و درستی آن نیاز ندارند. بنابراین، اغلب برای کاربردهای بحرانی مناسبتر است.
به طور کلی این دو نوع لوله با همدیگر از نظر فنی مهندسی تفاوت‌هایی دارند که میتوان به موارد موجود در فهرست زیر اشاره کرد:
- لوله‌های بدون درز نسبت به لوله‌های درزدار، هم نسبت به سایز و اندازه خود قادر به تحمل فشار بیشتری می‌باشند و هم این که به همین علت قادر به استفاده در دیگ‌های بخار و مکان‌هایی هستند که نیاز به تحمل فشار زیادی است.
- مقاومت در برابر انواع خوردگی لوله‌های مانیسمان نسبت به مقاومت خوردگی در لوله‌های درزدار بیشتر است، زیرا پتانسیل ایجاد ناخالصی و خوردگی در این لوله‌ها نسبت به لوله‌های درزدار کمتر می‌باشد.
- لوله‌های مانیسمان نسبت به لوله‌های درزدار که دارای ناهمگونی‌های چکش خواری و متریالی در ناحیه‌ای که درز جوش ایجاد میشود، وجود دارد، دارای این ناهمگونی‌ها نمی‌باشد.
- همچنین لوله‌های مانیسمان نسبت به لوله‌های درزدار نیازی به تست جوشکاری نمی‌باشند.
- لوله‌های بدون درز و مانیسمان نسبت به لوله‌های درزدار انتخابی مناسبتر و پرکاربرد‌تری برای اماکن حساس می‌باشند.
- لوله های بدون درز نسبت به لوله‌های درزدار دارای هزینه تولید کمتر می‌باشند.
فرآیند قالب گیری
1 . لوله های فولادی درزدار جوش داده میشود، توسط نوار استیل باریک فولاد برش داده میشود، و سپس با قالب‍گیری سرد، به یک شکل لولهای پیچیده میشود. ابتدا جوشکاری مخصوص و سپس جوش درز لوله انجام میشود. محل جوش بیرونی کاملا پولیش و صیقل داده میشود؛ تا در انتها، هیچ برآمدگی روی آن وجود نداشته باشد.
2 . لوله فولادی بدون درز، از طریق کشش گرم قالب استوانه‍ای انجام میشود، بنابراین نمی‍توانید هیچ درزی را در آن ببینید.
تفاوت ظاهری لوله درزدار و بدون درز
ماده اولیه تولید انواع لوله فولادی بدون درز، شمش فولادی (billet) است. عیوب سطح بیرونی شمش با فرآیند نورد گرم از بین نمی‍رود ، تنها پس از اتمام ساخت محصول پولیش میشود و جلا مییابد. لازم به ذکر است که در روند کاهش دیواره، این عیب فقط می‍تواند تا حدی از بین برود.
مواد اولیه لوله فولادی درزدار، کویل نورد گرم است، کیفیت سطح کویل، معیار کیفیت سطح لوله است؛ و قابلیت کنترل آسان دارد. لازم به ذکر است که سطح کویل نورد گرم، از کیفیت بالایی برخوردار است. بنابراین، کیفیت سطح لوله فولادی درزدار، بسیار بهتر از لوله فولادی بدون درز است.
کارایی و کاربرد
لوله فولادی بدون درز، استحکام بالاتری دارد. همچنین لوله های فولادی درزدار می‍توانند 20٪ فشار کار کمتری نسبت به لوله های بدون درز تحمل کنند. برای اطلاع از وزن لوله در سایزهای مختلف به این صفحه مراجعه نمایید.
جوشکاری
این دو لوله، در ترکیب شیمیایی تفاوت خاصی دارند. تولید اجزای فولادی بدون درز، فقط با مقررات اصلی ASTM انجام میشود. این لوله، باید با ترکیب شیمیایی مناسب برای جوشکاری تولید شود. به عنوان مثال، سیلیکون، گوگرد، منگنز، اکسیژن و مثلث فریت و سایر عناصر را میتوان با نسبت معینی مخلوط کرد تا در فرآیند جوشکاری، انتقال حرارت جوش آسان شود، به طوری که به تمامی درزها نفوذ کند. عدم وجود ترکیبات شیمیایی فوق در لوله بدون درز، در فرآیند جوشکاری؛ عوامل مختلف ناپایداری را ایجاد میکند که درنتیجه جوشکاری را سخت و غیر قابل نفوذ میکند.
اندازه دانه‌ها
معمولاً اندازه دانه فلز وابسته به دمای عملیات حرارتی است و در یک زمان با درجه حرارت معین، اندازه ها با هم برابر است. بنابراین، اندازه دانه در این دو لوله فولادی آنیل شده یکسان است. اندازه دانه در لوله شکاف‍دار، با حداقل عملیات سرد کردن، کوچکتر از فولاد درزدار است؛ در غیر این صورت اندازه دانه در هر دو یکسان است.
اکثر تولید کنندگان لوله های فولادی بدون درز در چین ، اندازه اصلی لوله را حداكثر 20 اینچ، 508 میلی متر تولید میکنند. در برخی جاهای دیگر به دلیل محدودیت تجهیزات، معمولاً کمتر از 16 اینچ، 406.4 میلی متر است. و اگر مشتری مایل است این لوله را بیش از اندازه‍های بالا خریداری کند، از ماشینکاری با انبساط گرم استفاده میشود. اما معمولاً کیفیت این نوع لوله را نمی‍توان با کیفیت لوله بدون درز اصلی مقایسه کرد. در مقابل، لوله های درزدار این محدودیت ها را ندارند، اندازه های موجود از 1-1/2 inch تا 100 اینچ در دسترس است.
تفاوت لوله درزدار و بدون درز از نظر استحکام
استحکام لوله، به ترکیب آلیاژ بستگی دارد. اگر ترکیب آلیاژ و عملیات حرارتی در هر دو لوله یکسان باشد؛ در اصل از نظر استحکام نیز یکسان هستند.
پس از تست کششی و آزمایش لرزش سه بعدی، در لوله های جوش خورده، تقریباً به طور انحصاری و در مکانی دور از محل جوش یا مناطق گرم شده، یک شکاف اتفاق می‌افتد.
این امر، به این دلیل است که ناخالصی‍های جوش، کمتر و میزان نیتروژن بیشتر است؛ و بنابراین مقاومت جوش در سایر قسمت‍ها بهتر است. انجمن مخازن تحت فشار و دیگ بخار ASME، براین باور است که اگرچه یک لوله شکاف‍دار تنها می‍تواند 85٪ از فشار مجاز را تحمل کند، اما امروزه عمدتا به دلیل جمع آوری اطلاعات در تجهیزات جوشکاری در حال استفاده، بهبود یافته است.
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی، خوب یا بد نیز بسته به ترکیب آلیاژ متفاوت است. این دو لوله با همان ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی یکسانی دارند. ASTM با ارائه تست تکمیلی می تواند ثابت کند مقاومت در برابر خوردگی جوش برابر یا بهتر از فلز جوش داده شده است.
عملیات حرارتی پس از جوشکاری برای لوله درزدار ناقص در محیط کلرید اسیدی، باعث تسریع خوردگی میشود. در واقع، محیط آنها چندان بد نیست و فقط به تست خوردگی نیاز دارد.
خمش و انبساط
گسترش جوشکاری در آزمایش‍های زیر با تأیید ASTM مشخص میشود: ابتدا 45 درجه و سپس 90 درجه خم شود و بعد در امتداد جوش لوله درزدار صاف شود و مراحل فوق دوباره تکرار شود. سپس طوری چرخانده شود؛ که قطر خم، بیشتر از 180 درجه باشد.
استانداردهای کیفیت جوش اتخاذ شده توسط پارگی یا جدایی بین دانه‍ای، در مورد بزرگنمایی 40 برابر مجاز نیست. شعاع خمش لوله با ترکیب آلیاژ، حداقل شعاع خم برای d2 کنترل میشود. جوشکاری درز در شرایط خنثی یا حالت فشرده انجام میشود.
علاوه بر این ، برای کاهش سختی لوله، باید آن را آنیل کرد و از این طریق، عملکرد خمش را بهبود بخشید.
تفاوت هزینه و قیمت لوله درزدار و بدون درز
به دلیل قیمت مواد اولیه ، تجهیزات و فرآیندهای تولیدی معمولاً قیمت لوله مانیسمان ، بیشتر از لوله‌های فولادی درزدار است. اما گاهی اوقات با فشار بازار، لوله درزدار گران‍تر است. بنابراین اگر با این وضعیت روبرو شدید، از خرید لوله مانیسمان با همان ابعاد دریغ نکنید.
قطر و ضخامت دیواره
ضخامت و قطر لوله های کوچک با دیواره نازک، ترجیحا با فرایند جوشکاری انجام میشود. ضخامت و قطر لوله بزرگ با دیوار ضخیم، به بهترین وجه با روش قالب زنی ساخته میشود. بنابراین:
- از آنجا که یک لوله بدون درز اندازه های ایمنی بیشتری را ارائه می‍دهد، از یک لوله درزدار گران‍تر است.
- طول لوله فولادی بدون درز نسبتاً کوتاه است، در حالی که میتوان لوله های درزدار را با طول زیاد تولید کرد.
- لوله مانیسمان معمولاً هیچ نشانه‍ای از خوردگی را نشان نمی‍دهد تا زمانی که در معرض محیطی بسیار خورنده قرار گیرد، در حالی که منطقه جوش در لوله درزدار بسیار در معرض حملات خوردگی است.
- منطقه جوش داده شده به عنوان یک منطقه ناهمگن در نظر گرفته میشود، بنابراین دارای خاصیت انعطاف پذیری متفاوت و مقاومت در برابر خوردگی کمتر و همچنین تغییرات ابعادی بیشتر است.
- لوله استیل بدون درز، مشکلات این چنینی را از بین برده و در نتیجه از مقاومت در برابر خوردگی بالایی برخوردار است.
لوله فولادی درزدار چیست؟
لوله فولادی درزدار ( Welded steel pipe ) ، لولهای فولادی است که با جوشکاری فولاد پس از رول شدن ساخته میشود. طول این لوله عموماً 6 متر است. فرآیند تولید این لوله ها، ساده و دارای راندمان تولید بالا، خواص متنوع و سرمایه گذاری در تجهیزات است. اما استحکام کلی آن پایین‍تر از لوله فولادی بدون درز است.
ورق های مورد استفاده در این لوله ها، صفحات یا نوارهای فولادی هستند که به دلیل فرایندهای مختلف جوشکاری، در کوره‍ها، لوله های الکتریکی (جوشکاری مقاومتی) و لوله های قوس اتوماتیک دسته بندی میشوند.
به دلیل روش‍های مختلف جوشکاری، به دو نوع تقسیم میشود: لوله درزدار مستقیم (straight seam welded pipe) و لوله درزدار مارپیچی (spiral welded pipe). زیرا شکل نهایی این لوله، مدور و یا به صورت مربع ، مسطح و غیره است.
لوله مانیسمان چیست؟
لوله فولادی بدون درز ، (Seamless steel pipe) از یک قطعه فلز ساخته شده است و هیچ گونه اتصالی روی سطح آن وجود ندارد. این لوله ها از طریق نورد گرم، نورد سرد، کشش سرد، اکستروژن و موارد مشابه ساخته میشوند.
تاریخچه لوله مانیسمان
در آغاز صنعت جدید، مانیسمان یک پیشرفت تکنولوژی بود. آقایان راینهارد و Max Mannesmann دو برادر آلمانی بودند که برای اولین بار فرآیند نورد تولید لوله‌های بدون درز را در کارخانه پدریشان رسما استارت زدند(نام کارخانه Remscheid).
پس از سال‌ها کار و توسعه، آنها یک درخواست ثبت اختراع در سال 1885 ثبت کردند. سر انجام در سال 1886 حق ثبت اختراع اعطا شد و نورد اولین لوله فولادی بدون درز آغاز شد.
با این حال، تا دهه 1890 بود که برادران با اختراع فرآیند pilger-rolling به آخرین پیشرفت فنی خود دست یافتند، که مفهوم آنها را به یک چشم انداز واقعاً قابل فروش تبدیل کرد که اساس موفقیت آنها بود.
متعاقباً ترکیب پیلگر نورلینگ و سوراخ کردن نورد در سراسر جهان به عنوان “فرایند Mannesmann” شناخته شد. این پتانسیل جدید را در بسیاری از زمینه های فناوری ایجاد کرد و در دهه‌های بعد انقلابی را در زمینه صنایع مهندسی، لوله کشی و ساخت وسایل نقلیه به همراه داشت.
رده لوله مانیسمان
لوله مانیسمان در رده لوله‌های بدون درز و با هدف ساخت لوله‌هایی برای انتقال مواد و فشار با حداکثر پیشگیری از نشتی تولید میشوند. یعنی فشار مواد بیشتر باشد، اما مقاومت کاسته نشود، این موضوع بیشتر در صنعت نفت و گاز به چشم می‌خورد.
از این رو در صنایع حساس از آن بیشتر از لوله درزدار استفاده میشود.
تولید کنندگان لوله مانیسمان
به طور کلی دو نوع تولید کننده وجود دارد که عبارتند از تولید کننده داخلی و تولید کننده خارجی. در ادامه این دو را با یکدیگر بررسی می‌کنیم.
تولید کنندگان خارجی لوله‌های مانیسمان
تولید کنندگان خارجی این محصول مهم و کاربردی در خارج از کشور، در فهرست زیر جمع‌آوری شده است.
- چین
- روسیه
- رومانی
- اکراین
- آلمان
- نروژ
- اسپانیا
در میان این کشور‌ها، کشور چین، بیشترین سهم در تولید و عرضه لوله‌های مانیسمان را در جهان دارد. البته در کشور ایران نیز کارخانجات زیادی این محصول را تولید میکنند که شرکت لوله دقیق کاوه پیشتاز‌ترین آن‌هاست.
تولید کنندگان داخلی لوله‌های مانیسمان
درون کشور شرکت‌هایی در زمینه تولید این لوله‌های بدون درز و حیاتی، فعالیت میکنند. در فهرست زیر نیز اسامی این برند‌های معتبر جمع آوری شده است.
- پروفیل فولادی اصفهان
- لوله سازی اهواز
- لوله کاوه ایرانیان
- لوله مانیسمان ساوه
- گستر اسفراین
- شرکت فولاد صنعت
- کارخانه گروه ملی صنعتی فولاد ایران
در میان شرکت‌های تولید کننده لوله مانیسمان داخلی، مانیسمان اهواز و مانیسمان کاوه بیشترین میزان تقاضا را دارند. همچنین جهت مشاوره بهترین محصول داخلی با شماره کارشناس فروش تماس بگیرید و به صورت رایگان مشاوره بگیرید.
خرید لوله درزدار و بدون درز
شما هموطنان گرامی می‌توانید از هر نقطه از کشور عزیزمان ایران، جهت درخواست خرید لوله‌های درزدار و بدون درز به راحتی با تیم کارشناس فروش شرکت آرسینکو تماس گرفته و ضمن اطلاع از شرایط و مشخصات اختصاصی خود و مقایسه با نیاز‌تان، مقاطع فولادی مورد نظر خود را سفارش داده و به راحتی دریافت کنید.
جهت مشاهده قیمت‌های اخیر بازار به صفحه خرید لوله مانیسمان مراجعه نمایید.