راهنمای جامع لوله های مانسمان و درزدار

راهنمای جامع لوله های مانسمان و درزدار

لوله هایمانسمان (Seamless Pipe): 

لوله‌های مانسمان (بدون درز) و لوله‌های درزدار، از پرکاربردترین محصولات در پروژه‌های صنعتی، ساختمانی، نفت و گاز و تاسیسات به شمار می‌روند. انتخاب نوع مناسب این لوله‌ها تاثیر قابل‌توجهی در کیفیت اجرا، طول عمر سیستم‌ها و هزینه‌های پروژه دارد. در این مقاله، با ارائه توضیحات جامع بر اساس استانداردهای معتبر بین‌المللی (API، ASTM، ASME) و دانشی که از منابع تخصصی جمع‌آوری شده است، اطلاعاتی دقیق و قابل‌اعتماد در خصوص فرآیند تولید، ویژگی‌ها و کاربردهای لوله‌های مانسمان و درزدار ارائه می‌شود.

 

  فرآیند تولید لوله‌های مانسمان

لوله‌های مانسمان به دلیل اینکه فاقد درز جوش هستند، از نظر مقاومت مکانیکی، فشار و دما، عملکردی بهتر نسبت به لوله‌های درزدار دارند. تولید این لوله‌ها پیچیده و به فناوری پیشرفته‌تری نیاز دارد. در ادامه، مراحل تولید لوله مانسمان به‌صورت گام‌به‌گام توضیح داده شده است:

  1. انتخاب ماده اولیه: شمش فولادی یا Billet

فرآیند تولید لوله‌های مانسمان از شمش‌های فولادی شروع می‌شود. این شمش‌ها معمولاً از فولاد کربنی یا آلیاژهای خاصی تولید می‌شوند که مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM A106 و API 5L هستند. شمش مورد استفاده باید بدنه‌ای یکنواخت و بدون ناپیوستگی داشته باشد تا کیفیت نهایی محصول تضمین شود.

  2. سوراخ‌کاری شمش (Piercing Process)

شمش فولادی پس از پیش‌گرم شدن در دمای بسیار بالا (معمولاً بین °1100 تا °1300 سانتی‌گراد)، وارد دستگاه پیرسینگ می‌شود که طی فرآیندی مکانیکی، شمش سوراخ شده و به شکل استوانه‌ای اولیه درمی‌آید. این مرحله با استفاده از غلتک‌های مخصوص یا یک سنبه مخروطی‌شکل انجام می‌شود.

در این مرحله، نامتقارن بودن یا وجود نقص در سوراخ می‌تواند منجر به کاهش کیفیت لوله شود، بنابراین بررسی دقیق کیفیت مواد اولیه ضروری است.

  3. نورد کردن (Rolling)

لوله خام استوانه‌ای‌شکل وارد دستگاه‌های نورد گرم می‌شود. در این مرحله، لوله تحت فشار غلتک‌های سنگین قرار گرفته و دیواره آن کاهش می‌یابد تا به ضخامت و قطر مورد نظر برسد.

خلاصه فرآیند نورد: شامل نورد طولی برای کاهش ضخامت دیواره و نورد مغزی برای یکنواختی قطر داخلی است.

  4. کشش و اصلاح شکل (Stretch Reduction)

در این مرحله، لوله توسط کشش‌های دقیق به طول و ضخامت مورد نظر شکل داده می‌شود. این فرآیند اغلب با استفاده از دستگاه‌های مدرن صورت می‌گیرد که امکان تولید سایزهای مختلف با دقت بالا را فراهم می‌سازد.

  5. حرارت‌دهی نهایی (Heat Treatment)

برای تقویت ساختار کریستالی فولاد و یکنواخت کردن خواص مکانیکی، لوله تولید شده تحت حرارت‌دهی نهایی قرار گرفته و سپس به آهستگی در محیط کنترل‌شده سرد می‌شود.

 

 ویژگی‌های کلیدی لوله مانسمان

  ساختار یکپارچه: به دلیل نبود درز جوش، لوله‌های مانسمان مقاومت بالایی در برابر فشارهای شدید، ضربات مکانیکی و نشت دارند.

  کاربردهای خاص: این لوله‌ها، به‌ویژه طبق استانداردهای API 5L، بهترین گزینه برای خطوط انتقال نفت و گاز، صنایع پتروشیمی و دیگ‌های بخار هستند.

  تنوع آلیاژ: امکان ساخت این لوله‌ها با آلیاژهای مختلف (فولاد کربنی، ضدزنگ و آلیاژهای مقاوم) برای کاربردهای خاص وجود دارد.

  مقاومت در برابر خوردگی: نبود درز جوش، باعث کاهش نقاط ضعف در محل‌های اتصال می‌شود که منجر به عملکرد طولانی‌تر در محیط‌های خورنده خواهد شد.

در ادامه به بررسی ویژگی های این محصولات اشاره خواهیم کرد:
 

 1. تحمل فشار لوله مانسمان

لوله‌های مانسمان به دلیل ساختار بدون درز و یکنواخت، می‌توانند فشارهای بالا را تحمل کنند.

محدوده فشار قابل تحمل:

 معمولاً مناسب برای فشار کاری تا 200 بار (20,000 کیلوپاسکال) برای سایزهای کوچک.

در پروژه‌های خاص، بسته به ضخامت دیواره و ماده سازنده، تحمل فشار تا 500 بار امکان‌پذیر است.

مثال: در خطوط انتقال نفت و گاز با فشار بالا، استاندارد API 5L به‌طور خاص برای این لوله‌ها استفاده می‌شود.

 2. تحمل دما لوله مانسمان

لوله‌های مانسمان با توجه به فرآیند تولید و نوع آلیاژ، مقاومت بالایی در برابر دماهای شدید دارند.

محدوده دمای کاری:

* دمای قابل تحمل: از -50 درجه سانتی‌گراد تا بیش از 600 درجه سانتی‌گراد.

* در ساخت این لوله‌ها از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مانند فولاد کربنی درجه ASTM A106 Gr.B یا فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود.

مثال: در دیگ‌های بخار و خطوط انتقال گاز طبیعی که در شرایط دمای بالا قرار دارند، این نوع لوله کاربرد گسترده دارد.

 3. ویژگی‌های مکانیکی لوله مانسمان

استحکام کششی (Tensile Strength):

* از 245 مگاپاسکال تا 485 مگاپاسکال بسته به نوع آلیاژ و استاندارد.

* مقاومت در برابر ترک‌خوردگی و شکست در طولانی‌مدت.

ضخامت دیواره و قطر:

قابلیت تولید لوله‌های ضخامت بالا (Heavy Wall Thickness) برای پروژه‌های فشار بالا.

قطر بیرونی: از 6 میلی‌متر تا بیش از 1200 میلی‌متر.

 لوله های فولادی درزدار:

لوله‌های درزدار فولادی یکی از پراستفاده‌ترین محصولات در صنایع مختلف، از جمله صنعت نفت، گاز، پتروشیمی و تأسیسات آب و گاز شهری هستند. این لوله‌ها به دلیل فرآیند ساخت مقرون‌به‌صرفه، تنوع ابعاد و کاربردهای وسیع، جایگاه ویژه‌ای در صنعت دارند. در ادامه، اطلاعات کاملی شامل فرآیند تولید، انواع لوله‌های درزدار، ویژگی‌های مکانیکی و کاربردهای آنها ارائه می‌شود

فرآیند تولید لوله‌های درزدار فولادی

لوله‌های درزدار (Welded Pipes) از ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند که به روش‌های خاصی خم شده و در نهایت درزهای آنها جوش داده می‌شود. این فرآیند در چند مرحله به شرح زیر اجرا می‌شود:
 

ورق فولادی با ضخامت و ابعاد مورد نظر مطابق استاندارد برش داده می‌شود. جنس فولاد معمولاً از انواع فولاد کربنی (ST37، ST52، API)، آلیاژی و یا ضدزنگ است.ورق‌ها به دستگاه نورد انتقال داده می‌شوند تا به صورت نوارهای باریک به عرض مورد نظر برش داده شوند.

نوار فولادی توسط دستگاه‌های نورد رول‌شکل به حالت استوانه‌ای خم می‌شود. این فرآیند برای تغییر شکل ورق به صورت لوله انجام می‌شود.لبه‌های ورق به حالت موازی کنار هم قرار می‌گیرند.

لوله‌هایی که از نورد ورق فولادی ساخته شده‌اند، درز طولی شکل‌گرفته را با یکی از روش‌های جوشکاری زیر به هم متصل می‌کنند:

جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW):

در این روش، جریان الکتریکی به درز وارد شده و فلز به‌دلیل حرارت ذوب می‌شود.

مناسب برای لوله‌های کم‌قطر و دیواره نازک.

جوشکاری زیر پودری (SAW):

در این روش، الکترود به همراه یک پوشش پودری روی درز قرار گرفته و با قوس الکتریکی جوش داده می‌شود.

این روش برای لوله‌های با قطر بالا و دیواره ضخیم استفاده می‌شود.

جوشکاری قوسی (Arc Welding):

گاهی اوقات برای کاربردهای خاص از این روش استفاده می‌شود.

  انواع لوله‌های درزدار فولادی از لحاظ فنی و ساختاری

لوله‌های درزدار بسته به نوع جوشکاری، کاربرد و ساختار به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

1. لوله‌های جوشکاری طولی (Straight Seam Welded Pipes)

در این نوع، درز جوش به‌صورت خط مستقیم در طول لوله قرار دارد.

روش جوشکاری:

ERW (Electric Resistance Welding)

SAW (Submerged Arc Welding)

کاربرد: گازرسانی شهری، انتقال آب و خطوط انتقال مایعات.

مزیت: تولید سریع‌تر و اقتصادی‌تر.

2. لوله‌های جوشکاری مارپیچی (Spiral Welded Pipes)

ورق فولادی به‌صورت مارپیچ خم شده و جوشکاری انجام می‌شود.

روش جوشکاری: SAW

کاربرد: انتقال آب، نفت و گاز برای قطرهای بالا.

مزیت: تولید در اندازه‌های بزرگ‌تر.

3. لوله‌های فشار پایین (Low Pressure Pipes)

تولید شده از فولاد کربنی معمولی مانند ST37 یا ST52.

استفاده در مایعات و گازهایی با فشار پایین.

4. لوله‌های فشار متوسط و بالا

برای این کاربردها، از فولادهای کربنی قوی‌تر مانند API 5L استفاده می‌شود.

مناسب برای خطوط گاز طبیعی، نفت خام و مایعات فشار بالا.

  کاربردهای لوله‌های درزدار

1. تأسیسات شهری

خطوط لوله گاز و آب با فشار پایین و متوسط.

2. صنایع نفت و گاز

انتقال نفت خام، گاز طبیعی و مایعات صنعتی.

3. سازه‌های فلزی

استفاده در ساخت پل‌ها، ستون‌های ساختمانی، و اسکلت‌های فلزی.

4. صنایع پتروشیمی

انتقال مواد شیمیایی با فشار و دمای معمولی.

5. پروژه‌های انتقال آب و تصفیه‌خانه‌ها

لوله‌های مارپیچی برای خطوط لوله آب با قطر بالا.

6. صنعت خودروسازی

تولید اجزایی مانند اگزوزها و قطعات سیستم‌های انتقال صنعتی.

 جدول مقایسه مشخصات و ویژگی‌های لوله‌های درزدار و لوله‌های مانسمان (بدون درز):

در جدول زیر، ویژگی‌های فنی، مکانیکی، کاربردی و اقتصادی این دو نوع لوله به صورت جامع مقایسه شده است:

لوله بدون درزلوله درزدارویژگی ها
مناسب برای فشارهای بیش از 300 بارمناسب برای فشار تا 150 بار (بسته به نوع جوش و ضخامت)مقاومت در برابر فشار
قابلیت تحمل دماهای بالا بیش از 450 درجه سانتی‌گرادتا حدود 450 درجه سانتی‌گراد بسته به جنس فولادتحمل دما
بالا؛ معمولاً بین 415 تا 600 مگاپاسکالمتوسط؛ به جنس فولاد و روش جوشکاری وابسته است.استحکام کششی
محدود به قطرهای 5 تا 650 میلی‌مترقابلیت تولید در قطرهای 15 تا 3000 میلی‌مترقطر لوله
سنگین‌تر به دلیل فرآیند تولید و استحکام بالای لولهمعمولاً سبک‌تر به دلیل ضخامت کمتروزن
ASTM A106، API 5L، DIN 17175API 5L، ASTM A53، DIN 1626، EN 10217استانداردهای کاربردی
پروژه‌های نفت، گاز، پتروشیمی و شرایط فشار و دمای بالاخطوط انتقال گاز شهری، آب‌رسانی، صنایع ساختمانی و سبککاربرد اصلی
بالا؛ به علت ساختار یکنواخت و عدم وجود درزمتوسط؛ نیازمند پوشش‌های محافظمقاومت در برابر خوردگی
گران‌تر؛ مناسب پروژه‌های حساسارزان‌تر؛ مناسب پروژه‌هایی با بودجه محدودقیمت نهایی

​​​​​​​

 سوالات متداول:

   تفاوت لوله مانسمان و لوله درزدار چیست؟

طبق نشریه‌های صنعت لوله، لوله مانسمان فاقد درز جوش بوده و مقاومت مکانیکی بالا دارد، در حالی که لوله درزدار مناسب پروژه‌های اقتصادی فشار پایین‌تر است.

   لوله API چیست و چه کاربردی دارد؟

استاندارد API 5L مختص لوله‌هایی است که برای خطوط انتقال نفت و گاز طراحی شده‌اند. این لوله‌ها دارای مقاومت بالا و پوشش‌های ضد خوردگی هستند.

برای پروژه‌های گازرسانی کدام نوع لوله بهتر است؟

طبق نشریه شماره 128 گازرسانی شهری، لوله‌های بدون درز (مانسمان) بهترین انتخاب هستند، اما برای مصارف شهری می‌توان از لوله‌های گازی درزدار با رده A و B استفاده کرد.

 راهنمای خرید از فروشگاه FPCO

 چرا انتخاب FPCOShop بهترین گزینه است؟

فروشگاه اینترنتی FPCO با ارائه انواع لوله مانسمان، API، ST37 و گازی، ضمانت‌کننده کیفیت و قیمت رقابتی در این صنعت است.

ویژگی‌های برجسته:

محصولات مطابق استانداردهای فنی API، ASTM، ISIRI.

تضمین کیفیت با ارائه گواهی‌نامه‌های معتبر.

مشاوره تخصصی رایگان توسط کارشناسان مهندسی تاسیسات.

ارسال سریع به سراسر ایران.

 برای مشاهده قیمت‌ها کلیک کنید

جمع‌بندی

برای پروژه‌های حساس و صنعتی که نیاز به مقاومت مکانیکی بالا، ایمنی بیشتر و فشار بالا دارند، لوله مانسمان گزینه اول است. اما برای پروژه‌های اقتصادی و فشار پایین، لوله درزدار انتخاب مناسب‌تری خواهد بود. انتخاب بین این دو نوع لوله باید بر اساس استانداردهای طراحی، بودجه و نوع پروژه انجام گیرد.

 هم‌اکنون سفارش خود را ثبت کنید!

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر یا مشاوره تخصصی، با ما تماس بگیرید!

 تماس مستقیم: 03135229477

📧 ایمیل پشتیبانی: info@fpcoshop.com