لوله‌های مانیسمان به دلیل استحکام بالا و عدم نیاز به جوشکاری، در صنایع مختلفی از جمله نفت و گاز، خودروسازی و ساخت و ساز بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. این لوله‌ها به دلیل ساختار بدون درز، از کیفیت و ایمنی بیشتری برخوردارند و در کاربردهایی که نیاز به انتقال سیالات تحت فشار بالا دارند، به عنوان انتخاب اول مطرح می‌شوند.
تولید لوله‌های مانیسمان با روش‌های مختلفی انجام می‌شود که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند. سنبه‌کاری چرخشی، ریخته‌گری با نیروی گریز از مرکز و ریخته‌گری پاششی، سه روش اصلی برای تولید این لوله‌ها هستند. هر یک از این روش‌ها با فرآیندها و تجهیزات ویژه‌ای انجام می‌شود تا لوله‌های با کیفیت و دقیق تولید شوند. در ادامه در آهن وان با این روش بیشتر آشنا می‌شویم.
فهرست محتوا
روش‌های ساخت لوله مانیسمان
تولید لوله‌های مانیسمان می‌تواند به سه روش مختلف صورت گیرد:
- سنبه کاری چرخشی: در این روش، شمش‌های فولادی به صورت چرخشی به دور یک محور مرکزی فشرده می‌شوند. این روش باعث شکل‌دهی به لوله‌ها بدون نیاز به جوشکاری می‌شود.
- ریخته‌گری به وسیله نیروی گریز از مرکز: در این روش، فولاد مایع به وسیله نیروی گریز از مرکز درون قالبی شکل داده می‌شود تا لوله‌های بدون درز تولید شوند.
- ریخته‌گری پاششی: این روش شامل پاشش فلز مذاب بر روی سطح داخلی قالب می‌شود، که باعث شکل‌دهی و تولید لوله‌های بدون درز می‌شود.
هر یک از این روش‌ها ویژگی‌ها و مزایا و معایب خاص خود را دارند، اما هدف نهایی همیشه تولید لوله‌های با کیفیت و با استحکام بالاست.
روش سنبه کاری چرخشی برای تولید لوله مانیسمان
در فرایند تولید لوله‌های مانیسمان، مراحل زیر به‌کار گرفته می‌شوند:
- آماده‌سازی شمش‌های فولادی:
– در این مرحله، شمش‌های فولادی به شکل بلوک‌های بزرگ برش می‌خورند. این برش‌ها به منظور ایجاد آماده‌سازی اولیه برای تولید لوله‌ها صورت می‌گیرد.
- گرمایش شمش‌ها:
– شمش‌ها در داخل کوره‌های قوسی گرما داده می‌شوند. این کوره‌ها با استفاده از گازها، شمش‌ها را به دمای مطلوبی می‌رسانند تا آماده مراحل بعدی شوند.
- صافکاری سطح:
– سطح شمش‌ها توسط دستگاه الانگیتور یا آهنگیر صاف و یکدست می‌شود. این صافکاری باعث می‌شود که سطح شمش‌ها برای مراحل بعدی آماده شود و همچنین از ایجاد چین و چروک جلوگیری شود.
- پرس سوراخ‌ها:
– با استفاده از دستگاه لخ پرس، سوراخ‌هایی در لوله‌ها ساخته می‌شود. این سوراخ‌ها به عنوان مسیر اصلی برای گذر سیال در داخل لوله‌ها عمل می‌کنند و در مراحل استفاده لوله‌ها بسیار اهمیت دارند.
- شلیک سنبه:
– در این مرحله، سنبه به داخل شمش فولادی شلیک می‌شود و شمش را به شکل یک لوله بدون درز درمی‌آورد. این عمل با تاب‌گیری و صافکاری، سطح داخلی لوله را صاف و بدون چین و چروک میکند و به ایجاد لوله‌های با کیفیت بالا کمک میکند.
- تنظیم ابعاد:
– با کشش لوله، طول، قطر و ضخامت دقیق لوله تنظیم می‌شود. این مرحله بسیار مهم است زیرا ابعاد دقیق لوله‌ها برای استفاده‌های مختلف بسیار اهمیت دارد.
- برش و بسته‌بندی:
– در این مرحله، لوله‌ها به اندازه‌های مورد نیاز برش می‌خورند و سپس بسته‌بندی می‌شوند تا آماده حمل و نقل شوند و از آسیب دیدگی در طول حمل و نقل جلوگیری شد.
- آزمایش‌ها و تست‌ها:
– پس از تولید، لوله‌ها آزمایش‌ها و تست‌های مورد نیاز را پشت سر می‌گذارند. این آزمایش‌ها شامل تست‌های غیرمخرب مانند آزمایش هیدروستاتیکی، آزمایش تخریبی و آزمایش‌های فیزیکی و مکانیکی می‌شود. این آزمایش‌ها به منظور اطمینان از کیفیت و استحکام لوله‌ها انجام می‌شود و هر گونه ایراد یا نقص را کشف میکند.
این روش به دلیل تولید لوله‌های بدون درز با کیفیت بالا و انواع مختلف قطرها، در صنایع گوناگونی مانند صنایع نفت و گاز، خودروسازی و صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد و نقش مهمی در تأمین نیازهای این صنایع ایفا میکند.
روش ریخته گری گریز از مرکز برای تولید لوله مانیسمان
در روش چرخشی یا Rotary Piercing، فلز استوانه‌ای با سرعت بالا حرکت میکند و در عین حال یک ابزار خاص به شکل مخروطی به آرامی فشرده می‌شود. این فشردن باعث شکل‌دهی فلز استوانه‌ای به شکل لوله‌ای بدون درز با قطر و ضخامت دقیق مورد نظر می‌شود.
- آماده‌سازی ماده اولیه:
– در این مرحله، فلز استوانه‌ای به عنوان ماده اولیه برای تولید لوله‌ها استفاده می‌شود. این فلز استوانه‌ای معمولا از طریق فرایندهای قبلی مانند آهنگیری و نوردگی تولید می‌شود و به اندازه‌های مورد نیاز برای تولید لوله‌ها تهیه می‌شود.
- حرکت فلز استوانه‌ای:
– در این مرحله، فلز استوانه‌ای با سرعت بالا در حال حرکت است. این حرکت فلز استوانه‌ای باعث ایجاد فشار و نیروی لازم برای شکل‌گیری آن به صورت لوله‌ای می‌شود.
- فشردن با ابزار مخروطی:
– به منظور شکل‌دهی به فلز استوانه‌ای و تبدیل آن به لوله، یک ابزار خاص به شکل مخروطی به آرامی و به صورت همزمان با حرکت فلز فشرده می‌شود. این فشردن باعث ایجاد فشار و تنش در فلز استوانه‌ای می‌شود که به تشکیل لوله بدون درز کمک میکند.
- تشکیل لوله بدون درز:
– با فشردن فلز استوانه‌ای به وسیله ابزار مخروطی، لوله‌ای بدون درز با قطر و ضخامت دقیق مورد نظر تشکیل می‌شود. این لوله دارای ساختار داخلی یکپارچه و بدون درز است که از کیفیت بالای آن نشان میدهد.
- پایان دهی و کنترل کیفیت:
– در مرحله‌ی آخر، لوله‌ها پس از تولید، مورد بازرسی و کنترل کیفیت قرار می‌گیرند. این شامل اندازه‌گیری ابعاد، بررسی ساختار داخلی، آزمون‌های نافذی و آزمون‌های مکانیکی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که لوله‌ها به مشخصات مورد نیاز انطباق دارند و کیفیت بالایی دارند.
روش ریخته گری پاششی برای تولید لوله مانیسمان
در این روش که به کمک نیتروژن انجام می‌شود، مواد مذابی که برای ساخت لوله استفاده می‌شود، در یک محفظه حاوی نیتروژن قرار می‌گیرند. این نیتروژن علاوه بر حفظ تمیزی و کیفیت سطح داخلی لوله، با ایجاد محیطی بی‌هوازی، از اکسیداسیون مواد جلوگیری میکند و در نتیجه باعث افزایش کیفیت و عمر مفید لوله می‌شود.
در این روش، قطر محفظه مشخص کننده ضخامت داخلی لوله است و با کنترل حجم مواد پاشش شده درون محفظه، ضخامت دیواره لوله تعیین می‌شود. این روش از دقت بالایی برخوردار است و امکان تولید لوله‌های با ضخامت دیواره یکنواخت و دقیق را فراهم میکند. به علاوه، استفاده از نیتروژن به عنوان محیط فرآیند، از احتمالات ناخواسته‌ی اکسیداسیون و آلودگی به دلیل تماس با هوا جلوگیری میکند، که این امر به بهبود کیفیت و عمر مفید لوله‌ها کمک میکند.
فرآیندهای کنترل کیفیت
در تولید لوله‌های مانیسمان، رعایت دقیق استانداردهای کیفیت بسیار مهم است. فرآیندهای کنترل کیفیت شامل مراحل زیر می‌شود:
– آزمون‌های غیر مخرب (NDT): شامل آزمون‌های فراصوتی، رادیوگرافی و آزمون‌های جریان گردابی برای اطمینان از عدم وجود ترک‌ها و نقص‌های داخلی.
– آزمون‌های مکانیکی: شامل آزمون کشش، سختی‌سنجی و آزمون فشار برای بررسی استحکام و ویژگی‌های مکانیکی لوله‌ها.
– آزمون‌های شیمیایی: بررسی ترکیب شیمیایی مواد اولیه برای اطمینان از مطابقت با استانداردهای مشخص شده.
سوالات متداول
لوله‌های مانیسمان لوله‌های فولادی بدون درزی هستند که به دلیل نداشتن جوشکاری، دارای استحکام و ایمنی بالایی هستند.
این لوله‌ها به دلیل ساختار بدون درز، برای انتقال سیالات تحت فشار بالا در صنایع مختلف بسیار مهم هستند.
در این روش، شمش‌های فولادی به دور یک محور چرخیده و فشرده می‌شوند تا به شکل لوله‌های بدون درز درآیند که بدون نیاز به جوشکاری است.
در این روش، فولاد مذاب توسط نیروی گریز از مرکز در قالب شکل داده می‌شود تا لوله‌های بدون درز تولید شوند که بسیار دقیق است.
در این روش، فلز مذاب بر روی سطح داخلی قالب پاشیده می‌شود و با استفاده از نیتروژن به عنوان محیط فرآیند، لوله‌های با کیفیت بالا تولید می‌شود که عمر مفید بیشتری دارند.
این لوله‌ها دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر فشار و خوردگی، و کیفیت سطحی عالی هستند که در صنایع مختلف قابل استفاده است.
لوله‌ها پس از تولید مورد آزمایش‌ها و تست‌های غیرمخرب و مکانیکی قرار می‌گیرند تا از کیفیت و استحکام آن‌ها اطمینان حاصل شود.
شاید برای شما جالب باشد: تیرآهن 14
جمع بندی آهن وان
تولید لوله‌های مانیسمان به دلیل عدم وجود درز جوش و استحکام بالا، اهمیت ویژه‌ای در صنایع مختلف دارد. سه روش اصلی تولید این لوله‌ها شامل سنبه‌کاری چرخشی، ریخته‌گری با نیروی گریز از مرکز، و ریخته‌گری پاششی هستند. در روش سنبه‌کاری چرخشی، شمش‌های فولادی به دور یک محور چرخیده و فشرده می‌شوند تا به شکل لوله درآیند. این روش بدون نیاز به جوشکاری، لوله‌های با کیفیت و با ابعاد دقیق تولید میکند. روش ریخته‌گری با نیروی گریز از مرکز، با استفاده از نیروی گریز از مرکز، فولاد مذاب را در قالب شکل داده و لوله‌های بدون درز تولید میکند. این روش برای تولید لوله‌های با دیواره یکنواخت و دقیق مناسب است.
روش ریخته‌گری پاششی نیز با پاشش فلز مذاب بر روی سطح داخلی قالب و استفاده از نیتروژن به عنوان محیط فرآیند، لوله‌های بدون درز با کیفیت بالا تولید میکند. این روش با ایجاد محیط بی‌هوازی، از اکسیداسیون مواد جلوگیری کرده و کیفیت و عمر مفید لوله‌ها را افزایش میدهد. هر یک از این روش‌ها با توجه به نیازهای خاص صنعتی و ویژگی‌های منحصر به فردشان، کاربردهای ویژه‌ای دارند. انتخاب مناسب‌ترین روش بستگی به نوع کاربرد، کیفیت مورد نیاز و هزینه‌های تولید دارد. به طور کلی، هدف اصلی تمامی این روش‌ها تولید لوله‌های مانیسمان با استحکام، دقت و کیفیت بالا برای کاربردهای مختلف صنعتی است.
References
https://medium.com/@mefab8835/types-of-pipe-manufacturing-process-97b27fc34642
https://www.expometals.net/en/metal-working-basics/tube-and-pipe-manufacturing-the-basics
