برای بررسی تفاوت‌های اصلی لوله مانیسمان درمقابل لوله فورج شده توجه به نحوه ساخت و خواص هر کدام ضروری است. در این فرصت از دانستنی‌های آهن نرخ به مقایسه ساختار و ویژگی‌های لوله مانیسمان درمقابل لوله فورج شده می‌پردازیم.
در این مقاله می‌خوانید:
- ساختار لوله مانیسمان و لوله آهنگری
- تفاوت‌های اساسی لوله فولادی بدون درز و لوله آهنگری در ساختار و خواص
ساختار لوله مانیسمان و لوله آهنگری
لوله بدون درز چیست؟
فرایند مانیسمان Mannesmann که بر اساس نام مخترع آن شهرت پیدا کرده است، روشی برای ساخت لوله بدون درز از سال ۱۸۸۰ محسوب می‌شود. لوله مانیسمان از میله‌ای فولادی ساخته می‌شود که پس از گرمایش به‌وسیله یک محور سوراخ‌کننده یا سنبه به پوسته‌ای لوله‌ای و توخالی تبدیل می‌شود. استانداردهای لوله مانیسمان پس از فرایند سوراخ‌کردن شمش فولادی با عملیات نورد گرم یا سرد بر روی محور موازی با محور شمش انجام می‌شود.
مراحل تولید لوله مانیسمان یا لوله فولادی بدون درز
- گرمایش شمش فولادی
- سنبه زنی و ایجاد سوراخ با اکستروژن
- کاهش ضخامت دیواره لوله توخالی به‌اندازه استاندارد موردنظر با ایجاد کشیدگی در لوله
- نورد سرد یا گرم بر روی لوله برای تنظیم محصول نهایی مطابق استانداردهای موردنظر
تمایز ساختار لوله مانیسمان به دلیل نحوه نورد و شکل‌دهی لوله فولادی باعث افزایش تحمل فشار و دما می‌شود. پایپینگ در دمای بالا برای سایزهای لوله با قطر دهانه کوچک و متوسط در لوله‌کشی کارخانه‌های فرایندی به‌خوبی از لوله مانیسمان بهره می‌برند. نورد لوله مانیسمان از طریق یک مسیر اسپیرال و حرکت دورانی غلتک‌هایی در اطراف محور لوله انجام می‌گیرد. سرعت حرکت لوله مانیسمان هنگام نورد به‌اندازه ۱۰ برابر کمتر از سرعت دورانی غلتک‌ها است. فرایند فرم دهی از طریق غلتک‌ها؛ نوآوری در صنعت تولید لوله فولادی بدون درز محسوب می‌شود.
به‌این‌ترتیب لوله توخالی با دیواره ضخیم به محصول نهایی لوله مانیسمان با ضخامت دیواره ظریف و مستحکم تبدیل می‌شود. این فرایند بر روی گریدهای فولاد کربنی که از پرکاربردترین متریال برای انواع لوله‌های بدون درز است نیز اعمال می‌شود. فرایند تولید لوله مانیسمان درمقابل لوله فورج شده کوتاه‌تر و سریع‌تر انجام می‌گیرد. همچنین لوله فولادی بدون درز معمولاً برای سایزهای کم و متوسط دهانه لوله باظرافت ضخامت دیواره و فشار بالا تولید می‌گردد.
لوله فورج شده چیست؟
لوله آهنگری یا لوله فورج شده به لوله‌ای گفته می‌شود که طی حرارت دادن شمش فولادی هم زمان با نیروی فشار پرس آهنگری شکل‌دهی می‌شود. برای ساخت لوله فورج شده به دمایی بالاتر از دمای تغییر شکل فولاد نیاز دارید و این دما مستقیماً به درصد آلیاژ مواد بستگی دارد. دمای تغییر شکل فولاد کربنی بالای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد است که پس از شکل‌دهی اولیه با ضربه‌ها و فشار پرس آهنگری، با ماشین‌کاری CNC به فرم نهایی می‌رسد. در ساخت لوله آهنگری برای رسیدن به استاندارد لوله بدون درز از طریق CNC عمل می‌شود تا دستیابی به تلرانس‌های موردنظر امکان‌پذیر باشد.
فرایند تولید لوله فورج شده در مقابل لوله مانیسمان (لوله فولادی بدون درز) شامل مراحل بیشتری می‌شود و طولانی‌تر است. لوله فورج شده معمولاً برای سایزهای بزرگ دهانه لوله با ضخامت دیواره بالا و کاربردهای سخت استفاده می‌شود. ماشین‌کاری نهایی CNC در ساخت لوله آهنگری امکان تولید با تلرانس‌های دقیق بین منفی و مثبت ۱ میلی‌متر در هر جهت را فراهم می‌کند. برای آشنایی بیشتر و دقیق‌تر با عملیات فورجینگ می‌توانید به ساختار اتصالات فولادی فورج مراجعه نمایید.
تفاوت‌های اساسی لوله فولادی بدون درز و لوله آهنگری در ساختار و خواص
قیمت لوله
فرایند تولید لوله‌های بدون درز کاملاً خودکار و عمدتاً به اندازه‌های استاندارد و مقادیر زیاد است به همین دلیل قیمت لوله مانیسمان مقرون‌به‌صرفه‌تر به نظر می‌رسد. تکنولوژی تولید لوله مانیسمان همچنان در حال پیشرفت و مشمول نوآوری است.به‌این‌ترتیب قابلیت هر خط تولید لوله در هر پارت می‌تواند از مقدار حداقل ۲۰ لوله تا ۴۵۰ لوله بدون درز باشد.
قابلیت اتصالات متنوع
لوله مانیسمان (بدون درز) به‌جز انتهای هر لوله به طور مکانیکی ماشین‌کاری CNC نمی‌شوند.انتهای هر لوله مانیسمان اریب یا رزوه‌شده است تا امکان اتصال هر نوع لوله و اتصالات لوله را فراهم کند.
اندازه لوله مانیسمان درمقابل لوله فورج شده
اندازه یک لوله بدون درز با موارد زیر تعریف می‌شود:
- قطر خارجی OD
- ضخامت دیواره WT
لوله بدون درز با عناوین لوله با ضخامت بیرونی کنترل شده یا لوله با ضخامت دیواره متوسط نیز شناخته می‌شود. این در حالی است که اندازه یک لوله فورج شده با موارد زیر تعریف می‌شود:
- قطر خارجی OD
- قطر داخلی ID
لوله فورج شده به نام‌های لوله کنترل شده با شناسه ID یا لوله با حداقل ضخامت دیواره نیز شناخته می‌شود.به عبارتی چون لوله آهنگری یا لوله فورج شده بیشتر در سایزهای بزرگ تولید می‌شوند از عنوان حداقل ضخامت برای ارائه سایز استفاده می‌شود.
تفاوت در محدوده ابعادی
برای استفاده بهینه از لوله مانیسمان و لوله فورج شده توجه به ابعاد و کاربرد هر کدام ضروری به نظر می‌رسد.
لوله‌های بدون درز در این ابعاد مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند:
- اندازه‌های استاندارد قطر خارجی OD از ۱۲.۷ میلی‌متر یا ۱.۲ اینچ تا ۶۱۰ میلی‌متر یا ۲۴ اینچ
در مقابل، لوله‌های آهنگری می‌توانند در هر اندازه دلخواه تولید شوند و مزیت کلی هزینه را برای لوله‌های ضخامت بیرونی OD بزرگ‌تر نشان می‌دهند. انواع فلنج فلزی در اتصالات لوله‌کشی برای سایزهای بزرگ و همچنین خطوط لوله انتقال در صنایع نفت و گاز از لوله فورج شده بهره می‌برند. تکنولوژی ساخت لوله فورج شده با قطر بیشتر از ۱۸ اینچ OD و ۴۰ یا ۵۰ میلی‌متر WT برای لوله‌های سنگین‌تر مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
لوله‌های با ضخامت دیواره سنگین عمدتاً در سیستم لوله‌کشی صنعتی و پایپینگ برای صنایع و تکنولوژی‌های زیر کاربرد دارند:
- تولید برق
- نیروگاه‌های هسته‌ای
- تاسیسات دریایی
- تحولات بالادستی
برای مثال، در خطوط بخار توربین‌های تولید برق که شامل آلیاژهایی با محتوای کروم بالا هستند از لوله فورج شده استفاده می‌شود. لوله آلیاژی با درجه آلیاژ ۱۱، ۲۲، ۹۱ و ۹۲ که نیاز به ضخامت دیواره سنگین دارند از طریق عملیات فورجینگ ساخته می‌شوند. این لوله‌های فورج شده معمولاً برای مقاومت در برابر دماهای بالا استفاده می‌شوند. همچنین لوله آهنگری با قطر شناسه کنترل شده امکان اندازه‌گیری بهتر در مرحله مهندسی را فراهم می‌کند.
مزایای لوله فورج شده
لوله فورج شده به دلیل قطر زیاد دهانه؛ کاهش حرکات گردابی سیال و خطرات خزش در لوله‌کشی صنعتی را فراهم می‌کند. همچنین باعث کاهش هزینه‌های جوشکاری در هنگام نصب لوله‌ها می‌شود. از موارد کاربردی ویژه لوله فورج شده می‌توانیم به قطعات دریایی تحت‌فشار مکانیکی بالا اشاره کنیم. در صنایع دریایی قطعاتی مانند رایزرها، یقه‌های J-Lay، قطعات قرقره در درجه‌های X X60/X70 با فولاد فورج عرضه می‌شوند. این قطعات به خواص مکانیکی و استحکام کششی بسیار بالا در دماهای پایین نیاز دارند که تنها با ویژگی‌های فولاد فورج در مقابل فولاد ریخته‌گری امکان‌پذیر است.
یکی دیگر از کاربردهای رایج لوله فورج شده برای کوپلینگ‌های OCTG در کاربردهای بالادستی در ابعاد بزرگ و ضخامت سنگین است. تولید مهم‌ترین شیرآلات صنعتی در تاسیسات برای سایزهای بزرگ و ویژگی‌های مکانیکی سخت از طریق عملیات فورجینگ امکان‌پذیر است. همچنین انواع اتصالات لوله در سایزهای بزرگ با استفاده از فرایند تولید بدون درز استاندارد قابل‌تولید نیستند. مجموعه آهن نرخ مفتخر است بر اساس ویژگی‌های منحصربه‌فرد لوله مانیسمان (لوله فولادی بدون درز) و لوله فورج شده بهترین کیفیت را به شما ارائه کند.
برای خرید تجهیزات لوله‌کشی با بهترین کیفیت در صنایع مختلف با ما در آهن نرخ تماس بگیرید.
