لوله ها دستگاه هایی هستند که در حمل و نقل سیالات، ساخت مخازن تحت فشار، صنایع نظامی و سایر کاربردهای گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. در زبان لاتین، لوله ها به طور کلی با دو کلمه "لوله" و "لوله" معرفی می شوند. در ظاهر هر دو کلمه به معنای لوله هستند اما از نظر کاربرد و محل استفاده با هم تفاوت دارند. لوله ها به لوله هایی گفته می شود که وظیفه انتقال سیالات از نقطه ای به نقطه دیگر و در فواصل نسبتا طولانی را بر عهده دارند. با این حال، لوله به لوله هایی گفته می شود که وظیفه گردش سیال در یک سیستم یا ماشین را بر عهده دارند. لوله ها بر اساس جنبه های مختلف از جمله مواد، کاربرد و فرآیند ساخت طبقه بندی می شوند.
بسته به نوع آنها به دو دسته کلی لوله های فلزی و غیرفلزی تقسیم می شوند. متداول ترین لوله های فلزی مورد استفاده عبارتند از فولاد، چدن، مس، آلومینیوم، مانیسمان و لوله های سربی. لوله های غیر فلزی شامل لوله های پلیمری، شیشه ای، بتنی و سفالی می باشد. جدول زیر استفاده از انواع لوله ها را بر اساس جنسیت نشان می دهد. فرآیند تولید لوله بسته به نوع لوله متفاوت است. برای مثال، لولههای پلیمری معمولاً با اکستروژن پلیمری و قالب‌گیری تزریق پلاستیک، لولههای بتنی و سفالی با ریخته‌گری، لولههای شیشه‌ای با ریخته‌گری شیشه‌ای ذوب شده و لولههای فلزی اغلب با اکستروژن ساخته می‌شوند. در زیر به معرفی
لوله مانیسمان و نحوه اطلاع از قیمت لوله مانیسمان و نحوه ساخت و استفاده از این محصول می پردازیم.
دسته بندی لوله های فولادی
لوله های فولادی از نظر ساختمانی به دو دسته جوشی و بدون درز تقسیم می شوند.
لوله های مهر و موم شده
لوله های کامپوزیت لوله هایی هستند که از جوش دادن لبه گرد یک ورق پس از عبور از چند غلتک ساخته می شوند. آنها به دو دسته تقسیم می شوند: مفصل مستقیم و مفصل مارپیچی. لوله های درز مستقیم به دلیل ساخت سخت و استحکام کمتر معمولاً در کاربردهای کمتر و محدوده قطر کمتر استفاده می شوند. در مقابل، لوله های اتصال مارپیچی به دلیل مزایای زیر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در اینجا به مزایای این لوله ها در مقایسه با لوله های اتصال مستقیم می پردازیم.
آنها را می توان از نظر قطر و ضخامت در طیف گسترده ای تولید کرد.
شکل نهایی آنها بدون نیاز به عملیاتی مانند کالیبراسیون مستقیم که جوشکاری و نصب لوله ها در محل را تسهیل می کند، با دقت بسیار بالایی به دست می آید.
توزیع تنش در لوله ها بسیار یکنواخت تر از لوله های جوشی طولی است. به عبارت دیگر توزیع انرژی در اطراف جوش یکنواخت تر است و خواص مکانیکی یکنواخت تری ایجاد می شود که منجر به افزایش مقاومت شکست لوله می شود.
لوله های با اتصالات مارپیچی در برابر ضربه، فشار بالا و نوسانات دما مقاومت بیشتری دارند.
لوله های آب بندی شده برای انتقال مایعاتی مانند آب و فاضلاب، نفت و گاز در فشار و دمای محیط استفاده می شود.
لوله های درزدار
لوله های کامپوزیت لوله هایی هستند که از جوش دادن لبه گرد یک ورق فلزی پس از عبور از چند غلتک ساخته می شوند. آنها به دو دسته تقسیم می شوند: مفصل مستقیم و مفصل مارپیچی. لوله های اتصال مستقیم به دلیل ساختار سخت و استحکام کمتر معمولاً در کاربردهای کمتر و محدوده قطر کمتر استفاده می شوند. در مقابل، لوله های اتصال مارپیچی مانند
لوله اسپیرال به دلیل مزایای زیر کاربرد بیشتری دارند. در اینجا به مزایای این لوله ها در مقایسه با لوله های اتصال مستقیم می پردازیم.
- آنها را می توان از نظر قطر و ضخامت در طیف گسترده ای تولید کرد.
- شکل نهایی آنها بدون نیاز به عملیاتی مانند کالیبراسیون مستقیم که جوشکاری و نصب لوله‌ها را در محل آسان‌تر می‌کند، با دقت زیادی به دست می‌آید.
- توزیع تنش در لوله ها بسیار یکنواخت تر از لوله های جوشی طولی است. به عبارت دیگر توزیع انرژی در اطراف جوش یکنواخت تر است و خواص مکانیکی یکنواخت تری ایجاد می شود و در نتیجه مقاومت شکست لوله افزایش می یابد.
- لوله های اتصال اسپیرال در برابر ضربه، فشار بالا و تغییرات دما مقاومت بیشتری دارند.
- لوله های آب بندی شده برای انتقال سیالاتی مانند آب و فاضلاب، نفت و گاز در فشار و دمای محیط استفاده می شود.
لوله های بدون درز
اولین و بهترین روش ساخت لوله های بدون درز در گذشته فرآیند اکستروژن بود که ابتدا برای ساخت لوله های سربی و بعداً لوله های فولادی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه برای ساخت لوله های بدون درز علاوه بر فرآیند اکستروژن از فرآیندهای دیگری مانند ریخته گری، اکستروژن، کشش عمیق، کشش لوله، شکل دهی جریان، ریسندگی و نورد لوله استفاده می شود. در سال های اخیر، فرآیند نورد لوله بیشترین استفاده را در ساخت لوله های بدون درز داشته است. دلیل آن این است که با این روش می توان لوله هایی با کیفیت بالاتر با طول و ضخامت بیشتر تولید کرد. فرآیند نورد لوله به سه دسته اصلی تقسیم می شود: نورد سوراخ دار، نورد تخت و نورد اصلاحی.
فرآیند نورد لوله
تاریخچه نورد لوله های بدون درز به سال 1880 برمی گردد. هنگامی که برادران منسمن در آن سال در کارخانه خود از شمش های استوانه ای پرونده می ساختند، متوجه شدند که وقتی این فایل ها به یکدیگر زاویه می دهند، هسته بیلت ها شل می شود و به پایان می رسد. در یک سوراخ در وسط قطعه. بلیط. پس از کشف آنها توانستند از این نوع نورد برای سوراخ کردن شمش های استوانه ای و استفاده از چاک مته برای ساخت لوله بدون درز استفاده کنند. سرانجام در سال 1890 آقای Max Mansmann نورد لوله را به عنوان یک فرآیند جداگانه برای ساخت لوله بدون درز معرفی کرد.
ساخت لوله بدون درز با استفاده از روش مانیسمان
فرآیند نورد لوله شامل سه نوع نورد طولی، عرضی و مورب بسته به نوع و نوع حرکت قطعه کار و موقعیت رول ها می باشد. در نورد طولی، محورهای غلتک ها موازی با یکدیگر اما عمود بر محور قطعه هستند. در این حالت رول ها در جهت مخالف می چرخند و تنها حرکت قطعه حرکت طولی در امتداد محور آن است. در نورد متقاطع محور رول ها با محور قطعه موازی است. در این حالت رول ها در یک جهت می چرخند و تنها حرکت قطعه حول محور آن است. در نورد متقاطع، محورهای غلتک با هم یک زاویه انحراف به نام زاویه پیشروی تشکیل می دهند. در این حالت رول ها در یک جهت می چرخند و قطعه به دلیل زاویه پیشروی رول ها علاوه بر حرکت دورانی، دچار حرکت طولی نیز می شود. شکل زیر انواع حالت های نورد لوله را نشان می دهد.
ساخت لوله های بدون درز با استفاده از فرآیند پیلگر
روش نورد پیلگر برای تولید لوله های بدون درز از بیلت های استوانه ای با سوراخ های اولیه استفاده می کند. در واقع برخلاف فرآیند نورد Mansman، فرآیند نورد بر روی پوسته استوانه ای انجام می شود. این فرآیند که تحت اثر Manseman عمل می‌کند، بسته به حجم فرآیند شکل‌دهی و میزان کاهش قطر به سه روش سرد، گرم و گرم انجام می‌شود. اجزای اصلی فرآیند پیلگر شامل رول های پیلگر، سنبه و پوسته سیلندر اولیه می باشد.
نورد مانیسمان با تنش های کششی ثانویه
انبساط این سوراخ ها در جهت طولی بیلت باعث ایجاد شکاف محوری در امتداد محور بیلت می شود. با قرار دادن پیستون در فاصله معینی از بیلت، این ترک در جهت عرضی باز می شود و انبساط سوراخ ها و خاصیت ارتجاعی مواد اطراف، سوراخ مورد نظر را در جهت طولی بیلت ایجاد می کند. در این فرآیند پیستون ثابت می شود و به انتهای سوراخ می رسد تا قسمت خالی چرخان را تغذیه کند. محل قرارگیری پیستون بسیار مهم و حیاتی است، اگر پیستون زودتر و قبل از ایجاد ترک به بیلت برخورد کند باعث فرسایش بیلت می شود و اگر پیستون خیلی دیر به بیلت برخورد کند باعث اکسید شدن بیلت می شود. در محل ترک و اکسید شدن بیلت باعث کاهش کیفیت سطح داخلی لوله تولید می شود.
کاربرد لوله مانیسمان
- لوله مانیسمان برای خطوط فشار قوی مانند لوله گازی برای صنابع گاز
- لوله فولادی مانیسمان برای خطوط در صنایع غذایی و دارویی
- لوله مانیسمن برای خطوط هیدرولیک
- لوله مانیسمان برای خطوط نفت و گاز