لوله مانیسمان لوله‌ایست بدون درز و بدون جوش‌خوردگی. برای ساخت لوله مانیسمان ضدزنگ، شمش‌های ‌استوانه‌ای فولاد را در دمای بسیار بالا حرارت می‌دهند. سپس با فشار وارد کردن یا بیرون کشیدن مواد درون شمش استوانه‌ای، بدنه اولیه لوله ساخته می‌شود. بدنه لوله از دستگاهی با غلتک‌ها و سنبه‌های مختلف عبور می‌کند تا قطر خارجی آن کاهش یافته و قطر داخلی هم به اندازه مورد نظر افزایش یابد. با این مقاله از سلسله مقالات لوله مانیسمان پترو ایلیا انرژی همراه ما باشید.

به دنبال کامل‌ترین خدمات هستید؟

ما با به‌روزترین تجهیزات و محصولات در کنار شما هستیم. برای دریافت مشاوره در انتخاب و خرید تجهیزات می‌توانید، همین حالا با ما تماس بگیرید.
۰۲۶۳۲۵۶۳۷۹۶

درزها و جوش‌ها، نقاط ضعف لوله‌های درزدار و جوش‌خورده هستند. این مسئله استقامت لوله را در حد استقامت جوشکاری آن نگه می‌دارد، در صورتی که لوله مانیسمان هیچ نقطه جوشکاری شده‌ای ندارد و بدنه یکپارچه آن استحکام و استقامت بالایی را در تمام نقاط بدنه لوله ارائه می‌دهد. با توجه به این مشخصات لوله مانیسمان، می‌بینیم که این لوله‌ها توان تحمل فشار بیشتر، دمای بالاتر و فشار مکانیکی بیشتری دارند و در برابر خوردگی هم مقاوم‎تراند. بنابراین نقش پررنگی را در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، خودرو سازی و تاسیسات مکانیکی و ساختاری ایفا می‌کنند.

مزایای لوله مانیسمان ضدزنگ

مزایای لوله مانیسمان ضدزنگ

این سه، از مهم‌ترین مزایای لوله مانیسمان ضدزنگ هستند:

  1. استحکام در برابر بار زیاد

 این لوله‌ها استقامت بسیار خوبی در برابر بارهای زیاد دارند. لوله‌های خالی به راحتی وزن خودشان را تحمل می‌کنند، اما وقتی مواد در لوله جاری می‌شود (زیر بار)، لوله باید وزن مواد را هم به خوبی تحمل کند. خرابی و نشتی در نقاط جوشِ لوله‌های درزدار بسیار رایج است، اما در لوله مانیسمان که هیچ درز و جوشی وجود ندارد دیگر شاهد مشکلاتی از این قبیل نیستیم.

با چنین مزایایی، لوله مانیسمان ضدزنگ، در جایگاه اول صف کارکرد های تجاری لوله‌ها، شامل کشتی سازی، خط لوله‌ها، دکل‌های نفتی، تجهیزات میدان نفتی، لوله‌های فشار، قطعات مکانیکی و دکل‌های شناور ایستاده است. همچنین عملکرد بسیار خوب در شرایط سخت، همچون محیط‌هایی با دمای بسیار بالا یا بسیار پایین، از دیگر خصوصیات لوله مانیسمان است.

  1. استحکام در برابر فشار بالا

ارتقاء توان تحمل فشار، بزرگ‌ترین مزیت لوله مانیسمان در برابر لوله درزدار است؛ به دلیل وجود درز جوش‌خورده که نقطه ضعف بزرگی برای لوله درزدار است. از آنجایی که هیچ جوشکاری‌ای روی لوله مانیسمان صورت نمی‌گیرد، درزی هم روی آن وجود ندارد و این مسئله به تمام نقاط لوله به طور یکسانی استحکام می‌بخشد. این مزیت محاسبه توان فشار را هم ساده‌تر می‌کند زیرا دیگر نیازی نیست که کیفیت جوشکاری را در نظر بگیریم.

  1. یکپارچگی بدنه

لوله‌های درزدار به گِردی لوله‌های مانیسمان نیستند، زیرا این لوله‌ها در اصل ورقه‌های فولادی‌ای هستند که دور یک حجم استوانه‌ای پیچیده و جوشکاری شده‌اند. این جوشکاری موجب اعمال حرارت، فشار و ایجاد دیگر زائده‌های خارجی در فرآیند تولید می‌شود.

به دلیل یکپارچگی بدنه، لوله مانیسمان ضدزنگ نصب آسانی دارد و اتصالات به خوبی روی آن سوار می‌شوند. لوله ‌مانیسمان حاصل یک فرآیند سوراخ‌کاری است، و این بدین معناست که همیشه می‌تواند روی سطح صاف و یکپارچه آن حساب باز کنید.

مواد اولیه لوله مانیسمان

مواد اولیه لوله مانیسمان

رده‌های بسیاری از لوله مانیسمان در بازار موجود است که می‌توان آن‌ها را به ۴ دسته جامع تقسیم کرد:

 فولاد ضدزنگ آستنیتی

فولاد ضدزنگ آستنیتی رایج ترین رده فولاد ضدزنگ است. ریزساختار آن‌ها شامل مقادیری از نیکل، منگنز و نیتروژن است که با آلیاژ قابلیت جوش‌پذیری و شکل‌پذیری می‌بخشد. قابلیت ضدخوردگی هم می‌تواند با افزایش درصد کروم، مولبیدن، نیتروژن در پایه آلیاژ، تقویت بشود. فولاد ضدزنگ آستنیتی به دو گروه تقسیم می‌شود:

  1. سری ۲۰۰ (آلیاژهای کروم – منگنز – نیکل)
  2. سری ۳۰۰ (آلیاژهای کروم – نیکل، مانند ۳۰۴، ۳۰۹، ۳۱۶، ۳۲۱، ۳۴۷ و…)

فولاد ضدزنگ مارتنزیتی

فولاد مارتنزیتی و فولاد فریتیک خصوصیات مشابه بسیاری دارند، از آن رو که هردو از مقدار قابل توجهی کروم بهره می‌برند، اما تفاوتشان در اینست که فولاد ضدزنگ مارتنزیتی از کربن بیشتری (بیش از ۱%) بهره می‌برد.

به دلیل افزایش مقدار کربن، فولاد مارتنزیتی می‌تواند مانند آلیاژهای استاندارد کربن و کروم محکم شود و حرارت ببیند. در مقایسه با فولاد آستنیتی، رده‌های فولاد مارتنزیتی مغناطیسی‌اند. رده‌های رایج فولاد مارتنزیتی ۴۱۰، ۴۲۰ و ۴۴۰C می‌باشند.

فولاد ضدزنگ فریتیک

فولاد ضدزنگ فریتیک

فولاد فرتیک به طور قابل توجهی از کروم و کربن کمتری تشکیل شده است (عموماً کمتر از ۰.۵%). فولاد فریتیک هم مانند فولاد مارتنزیتی به صورت طبیعی خاصیت مغناطیسی دارد. رایج‌ترین رده‌های فولاد فریتیک ۴۳۰ (۱۷% کروم) و ۴۰۹ (۱۱% کروم) هستند که به شکل گسترده در صنایع خودرو سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فولاد ضدزنگ دوپلکس و سوپردوپلکس

فولاد دوپلکس از ۵۰% فولاد فریتیک و ۵۰% فولاد آستنیتی تشکیل شده است. این ترکیب، ریزساختار فولاد دوپلکس را هم از فولاد فریتیک و هم از فولاد آستنیتی محکم‌تر ساخته است.

رده‌های رایج این خانواده از فولاد چنین هستند:

  • دوپلکس مایل (لین دوپلکس): UNS S32101، S32202 (UR2202)، S32304و S32003
  • دوپلکس استاندارد: UNS S31803 / S32205
  • سوپر دوپلکس: UNS S32760 (زرون ۱۰۰)، S32750 (2507)، S32550 (فرالیوم ۲۲۵)
  • هایپر دوپلکس: UNS S32707 و S33207

ضخامت لوله مانیسمان

ضخامت لوله مانیسمان

اندازه لوله‌ها معمولاً با قطر اسمی، به همراه قطر خارجی ثابت (OD) و شماره رده‌ای که معرف ضخامت لوله است، تشخیص داده می‌شوند. سازمان معادل‌سازی بین‌الملل و اروپا NPS (اندازه اسمی لوله) را معادل DN (قطر اسمی) دانسته است که با واحد میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود.

اصطلاح NB (کالیبر اسمی) نیز با NPS قابل تعویض است. بر اساس اندازه اسمی لوله و رده لوله می‌توان قطر خارجی و ضخامت دیواره را به کمک جدول لوله مانیسمان زیر، که بر اساس استاندارد های B36.10 M و B36.19M  مورد نظر ASME، طراحی شده است به دست می‌آورد.

لوله مانیسمان ASTM A312 – ظرفیت قطر

رده اسمی لوله ظرفیت قطر خارجی

 ASTM A312 / ASME SA312

+
میلی‌متر اینچ میلی‌متر اینچ
۱/۸ to 1 1 /2 ۱/۶۴(۰.۰۱۵) ۰.۴ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 1 1 /2 to 4 ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 4 to 8 ۱/۱۶(۰.۰۶۲) ۱.۶ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 8 to 18 ۳/۳۲(۰.۰۹۳) ۲.۴ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 18 to 26 ۱/۸(۰.۱۲۵) ۳.۲ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 26 to 34 ۵/۳۲(۰.۱۵۶) ۴ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸
> 34 to 48 ۳/۱۶(۰.۱۸۷) ۴.۸ ۱/۳۲(۰.۰۳۱) ۰.۸

لوله مانیسمان ASTM A312 – ظرفیت ضخامت لوله مانیسمان

لوله مانیسمان ASTM A312 – ظرفیت ضخامت لوله مانیسمان

اندازه اسمی لوله ظرفیت

ASTM A312/ASME SA312 WT, %

+
۱/۸-۲ ۱ /۲ ۲۰ ۱۲.۵
۳~۱۸, t/D≤ ۵% ۲۲.۵ ۱۲.۵
۳~۱۸, t/D> 5% ۱۵ ۱۲.۵
≥ ۲۰, جوش‌خورد ۱۷.۵ ۱۲.۵
≥ ۲۰, مانیسمان, t/D≤ ۵% ۲۲.۵ ۱۲.۵
≥ ۲۰, مانیسمان, t/D> 5% ۱۵ ۱۲.۵

مشخصات مکانیکی لوله مانیسمان ASTM A312

رده لوله مانیسمان توان کششی توان مهار کشیدگی
ASTM A312/ASME SA312 N/mm2 (min) N/mm2 (min) % (min)
TP304 ۵۱۵ ۲۰۵ ۳۵
TP304L ۴۸۵ ۱۷۰ ۳۵
TP316 ۵۱۵ ۲۰۵ ۳۵
TP316L ۴۸۵ ۱۷۰ ۳۵
TP321 OD < 17,1 mm – ۵۱۵ OD < 17,1 mm – ۲۰۵ ۳۵
OD > 17,1 mm – ۴۸۵ OD > 17,1 mm – ۱۷۰

مواد لوله مانیسمان اروپایی در مقابل ATSM

مواد لوله مانیسمان اروپایی در مقابل ATSM

رده‌ لوله مانیسمان
Werkstoff/DIN رده‌های انگلیسی رده‌های

ASTM

۱.۴۵۴۱ X6CrNiTi18-10 A 312

رده

TP321

۱.۴۵۷۱ X6CrNiMoTi17-12-2 A 312

رده

TP316Ti

۱.۴۳۰۱ X5CrNi18-10 A 312

رده

TP304

۱.۴۳۰۶ X2CrNi19-11 A 312

رده

TP304L

۱.۴۳۰۷ X2CrNi18-9 A 312

رده

TP304L

۱.۴۴۰۱ X5CrNiMo17-12-2 A 312  TP316
۱.۴۴۰۴ X2CrNiMo17-13-2 A 312 رده TP316L
۱.۴۴۶۲ X2CrNiMoN22-5-3 UNS S 31803 (دوپلکس)
۱.۴۵۲۹ X1NiCrMoCuN25-20-7 UNS N 08926
۱.۴۵۳۹ X1NiCrMoCu25-20-5 UNS N 08904 (904L)
۱.۴۵۴۷ X1CrNiMoCuN20-18-7 UNS S 31254

لوله مانیسمان ATSM A312 (ASME B36.19) – جدول وزن لوله مانیسمان

لوله مانیسمان ATSM A312 (ASME B36.19) – جدول وزن لوله مانیسمان

اندازه اسمی لوله قطر خارجی ابعاد لوله مانیسمان
رده‌های ۵ رده‌های ۱۰ رده‌های ۴۰ رده‌های ۸۰
میلی‌متر اینچ WT / WEIGHT
میلی‌متر (اینچ) کیلوگرم / متر میلی‌متر (اینچ) کیلوگرم / متر میلی‌متر (اینچ) کیلوگرم / متر میلی‌متر (اینچ) کیلوگرم / متر
۱/۸ ۱۰.۳ ۰.۴۰۵ ۱.۲۵ (۰.۰۴۹) ۰.۲۸ ۱.۷۳ (۰.۰۶۸) ۰.۳۷ ۲.۴۲ (۰.۰۹۵) ۰.۴۷
۱/۴ ۱۳.۷ ۰.۵۴ ۱.۶۶ (۰.۰۶۵) ۰.۴۹ ۲.۲۴ (۰.۰۸۸) ۰.۶۳ ۳.۰۳ (۰.۱۱۹) ۰.۸
۳/۸ ۱۷.۲ ۰.۶۷۵ ۱.۶۶ (۰.۰۶۵) ۰.۶۳ ۲.۳۲ (۰.۰۹۱) ۰.۸۵ ۳.۲۰ (۰.۱۲۶) ۱.۱
۱۵ ۱/۲ ۲۱.۳ ۰.۸۴ ۱.۶۵ ۰.۸۱ ۲.۱۱ ۱.۰۲ ۲.۳ ۱.۰۷ ۲.۷۷
۱/۲ ۲۱.۳ ۰.۸۴ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۰.۸۱ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۱ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۱.۲۷ ۳.۷۴ (۰.۱۴۷) ۱.۶۲
۳/۴ ۲۶.۷ ۱.۰۵ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۱.۰۲ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۱.۲۸ ۲.۸۷ (۰.۱۱۳) ۱.۶۸ ۳.۹۲ (۰.۱۵۴) ۲.۲
۱ ۳۳.۴ ۱.۳۱۵ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۱.۳ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۲.۰۹ ۳.۳۸ (۰.۱۳۳) ۲.۵ ۴.۵۵(۰.۱۷۹) ۳.۲۴
۴۰ ۱½ ۴۸.۳ ۱.۹ ۱.۶۵ ۱.۹۳ ۲.۷۷ ۳.۱۱ ۳ ۳.۳۵ ۳.۶۸
۱ ¼ ۴۲.۲ ۱.۶۶ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۱.۶۶ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۲.۶۹ ۳.۵۶ (۰.۱۴۰) ۳.۳۹ ۴.۸۶ (۰.۱۹۱) ۴.۴۷
۱ ½ ۴۸.۳ ۱.۹ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۱.۹۱ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۳.۱۱ ۳.۶۹ (۰.۱۴۵) ۴.۰۶ ۵.۰۸ (۰.۲۰۰) ۵.۴۱
۲ ۶۰.۳ ۲.۳۷۵ ۱.۶۵ (۰.۰۶۵) ۲.۴ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۳.۹۳ ۳.۹۲ (۰.۱۵۴) ۵.۴۵ ۵.۵۴ (۰.۲۱۸) ۷.۴۹
۲ ½ ۷۳ ۲.۸۷۵ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۳.۶۹ ۳.۰۵ (۰.۱۲۰) ۵.۲۶ ۵.۱۶ (۰.۲۰۳) ۸.۶۴ ۷.۰۱ (۰.۲۷۶) ۱۱.۴
۳ ۸۸.۹ ۳.۵ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۴.۵۲ ۳.۰۵ (۰.۱۲۰) ۶.۴۶ ۵.۴۹ (۰.۲۱۶) ۱۱.۳ ۷.۶۲ (۰.۳۰۰) ۱۵.۳
۳ ½ ۱۰۱.۶ ۴ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۵.۱۸ ۳.۰۵ (۰.۱۲۰) ۷.۴۱ ۵.۷۴ (۰.۲۲۶) ۱۳.۶ ۸.۰۸ (۰.۳۱۸) ۱۸.۶
۲۰۰ ۸ ۲۱۹.۰۸ ۸.۶۲۵ ۲.۷۷ ۱۴.۸ ۳.۷۶ ۲۰ ۶.۳۵ ۳۳.۳۱ ۸.۱۸
۴ ۱۱۴.۳ ۴.۵ ۲.۱۱ (۰.۰۸۳) ۵.۸۴ ۳.۰۵ (۰.۱۲۰) ۸.۳۷ ۶.۰۲ (۰.۲۳۷) ۱۶.۱ ۸.۵۶ (۰.۳۳۷) ۲۲.۳
۵ ۱۴۱.۳ ۵.۵۶۳ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۹.۴۶ ۳.۴۱ (۰.۱۳۴) ۱۱.۶ ۶.۵۶ (۰.۲۵۸) ۲۱.۸ ۹.۵۳ (۰.۳۷۵) ۳۱
۶ ۱۶۸.۳ ۶.۶۲۵ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۱۱.۳ ۳.۴۱ (۰.۱۳۴) ۱۳.۹ ۷.۱۲ (۰.۲۸۰) ۲۸.۳ ۱۰.۹ (۰.۴۳۲) ۴۲.۶
۸ ۲۱۹.۱ ۸.۶۲۵ ۲.۷۷ (۰.۱۰۹) ۱۴.۸ ۳.۷۶ (۰.۱۴۸) ۲۰ ۸.۱۸ (۰.۳۲۲) ۴۲.۵ ۱۲.۷ (۰.۵۰۰) ۶۴.۶
۱۰ ۲۷۳.۱ ۱۰.۷۵ ۳.۴۱ (۰.۱۳۴) ۲۲.۷ ۴.۲۰ (۰.۱۶۵) ۲۷.۸ ۹.۲۸ (۰.۳۶۵) ۶۰.۴ ۱۲.۷ (۰.۵۰۰) ۸۱.۵
۱۲ ۳۲۳.۹ ۱۲.۷۵ ۳.۹۷ (۰.۱۵۶) ۳۱.۳ ۴.۵۸ (۰.۱۸۰) ۳۶.۱ ۹.۵۳ (۰.۳۷۵) ۷۳.۹ ۱۲.۷ (۰.۵۰۰) ۹۷.۴

پرداخت و آزمایش لوله مانیسمان 

پرداخت و آزمایش لوله مانیسمان

پولیش سازندگان می‌توانند هر لوله فولادی را آن‌قدر پولیش بزنند تا برق بیافتد!
برش لوله مانیسمان می‌تواند در طول‌های استاندارد تولید شود یا این‌که به طول مورد نظر برش بخورد (طول‌های استاندارد ۲۰ و ۴۰ بر اساس اندازه اسمی لوله هستند)
برش اُریب سازندگان می‌توانند لبه لوله مانیسمان را اُریب برش بزنند تا آماده جوشکاری بشود
پیچ و مهره کردن لوله مانیسمان می‌تواند علاوه بر لبه ساده و لبه اُریب، با لبه پیچ و مهره شده نیز ارائه شود (عموماً برای اندازه اسمی زیر ۲ اینچ)
صاف کردن و پیچاندن لوله سازندگان می‌توانند با استفاده از سنباده‌های دقیق لوله مانیسمان را صاف کنند تا به ظرفیت ابعاد مورد نظر برسند.
آبکاری و گرمادهی اکثر رده‌های لوله مانیسمان می‌توانند گرمادهی شوند تا مشخصات مکانیکی‌شان دچار تغییر شود.
مشخصات مثبت مواد سازندگان می‌توانند آزمایش مشخصات مثبت مواد را اجرا کنند تا از میزان دقیق نیکل، کروم و مولبیدن در لوله مطمئن شوند.
آزمایش فراصوتی در برخی موارد آزمایش فراصوتی لوله مانیسمان ممکن است لازم باشد.