فرایند تولید لوله مانیسمان

فرایند تولید لوله مانیسمان از گذشته تا امروز سیر تکاملی را طی کرده است، به‌طوری‌ که امروزه به ۳ روش سنبه کاری چرخش، ریخته‌گری به وسیله نیروی گریز از مرکز و ریخته‌گری پاششی می‌توان آن‌ها را تولید کرد.

لوله‌های مانسمان یا بدون درز لوله‌های صنعتی هستند که به طور گسترده در لوله کشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها در قرن ۱۹ ابداع شدند و به دلیل استحکام بالا و عدم استفاده جوشکاری در آن‌ها مورد توجه فراوان قرار گرفتند.

فرایند تولید لوله مانیسمان چگونه است؟

همان طور که در قسمت بالا اشاره کردیم جهت تولید لوله مانیسمان روش‌های متفاوتی ارائه شده است که همین امر سبب اختلاف قیمت لوله مانیسمان در انواع مختلف گردیده است. در ادامه هر یک از آن‌ها را به تفکیک بیان خواهیم کرد. مانیسمان، صنعت‌گر آلمانی در سال‌های پایانی قرن نوزدهم لوله بدون درز را با روش منحصر به فرد خود تولید کرد. این روش در کنار دیگر روش‌ها، زیرمجموعه‌ای از فرآیند‌های تولید لوله بدون درز محسوب می‌شود. در این روش تولید، با استفاده از دو غلتک نورد و یک ماندرل سوراخکاری، بیلت‌های استوانه‌ای به پوسته‌های توخالی استوانه‌ای تبدیل می‌شوند. از گذشته تا امروز این روش سیر تکاملی خود را طی کرده و امروزه به روش‌های مختلفی تولید می‌شود که منجر به اختلاف قیمت لوله مانیسمان در انواع مختلف شده است.

بررسی تولید لوله مانیسمان به روش سنبه کاری چرخشی

در این روش ابتدا شمش طبق سفارش مشتری در ابعاد گوناگون برش داده می‌شود. پس از اینکه شمش‌ها درون کوره قوسی با سوخت گاز، به اندازه کافی حرارت دید، سطح مقطع آن توسط دستگاهی به نام الانگیتور گرد می‌شود. سپس درون آن با استفاده از یک سنبه (ماندرل) خالی می‌شود. تابگیری لوله به منظور یکدست کردن لوله انجام گرفته و سنبه داخل لوله از آن جدا می‌شود. در مرحله بعد سر و ته لوله گرفته شده تا از حالت بُرنده به حالت گرد درآید. پس از عملیات کشش که معمولا تا 24 متر انجام و سردکاری که معمولا توسط آب و با فرآیندی مخصوص صورت می‌گیرد، لوله به طول‌های مورد نظر برش داده می‌شود. 

در نهایت تست هیدرواستاتیک روی نمونه‌ها انجام شده و در صورتی که قصد ارسال لوله به خارج کشور وجود داشته باشد، روی سطح لوله پوشش روغن ایجاد می‌کنند تا از خوردگی آن جلوگیری شود. مرحله آخر بسته‌بندی و بارگیری لوله‌هاست. در این روش معمولا محصول نهایی ضخامت بالا و طول زیادی خواهد داشت. به منظور کاهش ضخامت لوله‌های مانیسمان در حال تولید، از روش نورد کردن استفاده می‌شود که می‌تواند با استفاده از ماندرل داخلی و یا غلتک پیلگر در کنار ماندرل داخلی انجام شود.

در فرایند تولید لوله مانیسمان به روش سنبه کاری چرخشی ابتدا شمش را در ابعاد گوناگون برش می‌دهند (طبق سفارش مشتری)، سپس آن‌ها را به منظور سرخ کردن در داخل کوره‌های قوسی قرار می‌دهند، برای این کار از سوخت گاز استفاده می‌کنند. حال شمش حرارت دیده شده را به کمک دستگاه لخ پرس سوراخ می‌کنند.

 جهت گرد کردن فولادها از دستگاهی به نام النگاتور استفاده می‌کنند، سپس سمبه‌ای به طول ۱۲ متر را داخل شمش شلیک می‌کنند، از نظر تولیدکنندگان این مرحله یکی از جالب‌ترین مراحل تولید است. به منظور یکدست کردن و صاف کردن لوله‌ها، مرحله تاب گیری تعبیه شده است.

 در ادامه سمبه داخل لوله را از آن جدا می‌سازند، سپس سر و ته لوله را می‌گیرند تا لوله به حالت گرد در آید.

در مرحله کشش، لوله‌ها را تا ۲۴ متر می‌کشند. لوله تولید شده را به کمک آب و طی مرحله مخصوصی خنک می‌کنند. بعد از خنک شدن لوله آن را در طول‌های ۶ متر و یا حتی طول‌های مورد نظر مشتریان برش می‌دهند. در نهایت لوله‌ها را مورد تست قرار می‌دهند تا مطمئن شوند ضایعاتی در آن باقی نمانده باشد.

 اگر قصد ارسال لوله به خارج از کشور وجود داشته باشد آن را با روغن‌های مخصوص پالیش می‌کنند تا از زنگ زدگی جلوگیری کنند. حال لوله‌ها آماده بسته بندی و بارگیری هستند.

فرایند تولید لوله مانیسمان به کمک نیروی گریز از مرکز

اگر بخواهند لوله مانیسمان را به کمک نیروی گریز از مرکز تولید کنند از یک قالب استوانه‌ای استفاده می‌کنند و مواد مذاب را داخل آن می‌ریزند؛ سپس استوانه شروع به چرخش می‌کند، توجه داشته باشید که سرعت چرخش بسیار بالا است. معمولا به منظور تولید لوله‌هایی با ضخامت زیاد و طول کوتاه از این روش استفاده می‌کنند. همچنین اگر در راستای شعاعی لوله‌ها خواص گردایانی مد نظر باشد، این روش تنها انتخاب خواهد بود.

در صورتی که به لوله‌های بدون درز با طول کوتاه و ضخامت بالا نیاز باشد از این روش استفاده می‌شود. همچنین در مواردی که به خواص گرادیانی در راستای شعاع لوله نیاز باشد، تنها از این روش می‌توان استفاده کرد. در این روش از یک قالب چرخنده که با سرعت بالایی در حال حرکت است استفاده می‌شود. ابتدا فلز مذاب به داخل قالب دوار ریخته و با توجه به وارد شدن نیروی گریز از مرکز، مذاب به قسمت خارجی قالب متمایل و فرآیند انجماد از دیواره قالب شروع می‌شود.

فرایند تولید لوله مانیسمان به روش پاششی

اگر لوله مانیسمان با روش پاششی تولید شده باشد در فرایند تولید آن از محفظه‌ای استفاده می‌کنند که داخل آن از گاز نیتروژن پر شده است. وقتی لوله می‌چرخد ، نیتروژن روی آن پاشیده خواهد شد. در این روش که کمتر متداول است، مواد مذابی که قرار است بدنه لوله را تشکیل دهند در محفظه‌ای حاوی نیتروژن قرار می‌گیرند و با چرخش یک میله، روی آن پاشیده می‌شود. قطر این میله، ضخامت داخلی لوله را تعیین می‌کند. با کنترل مقدار مواد مذاب پاششی می‌توان ضخامت دیواره لوله تولیدی را کنترل کرد.

سخن پایانی

تولید لوله مانیسمان، به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد که به دلیل کاربرد گسترده این محصول فولادی در صنعت و ساخت و ساز، دقت این روش‌ها مورد اهمیت است. در این مقاله انواع روش‌های تولید ناودانی مورد بررسی واقع شده است.