شاید اسم لوله مانیسمان و لوله درزدار را شنیده باشید و برایتان سوال باشد که تفاوت این دو لوله چیست؟ لوله استیل مانیسمان یا همان لوله بدون درز و لوله درزدار همزمان با دارا بودن شباهت‌های بسیار، دارای تفاوت‌های زیادی در ویژگی‌ها هستند که همین موضوع سبب کاربرد مختلف آن‌ها در صنعت شده است. با آگاهی از تفاوت‌های این دو لوله استیل مانند مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی، قدرت و…، می‌توانید لوله مناسب را برای کسب و کار خود انتخاب کرده و بهترین نتیجه را کسب کنید.
لوله بدون درز (مانیسمان)؛ مقاوم و قدرتمند
بیایید با لوله بدون درز شروع کنیم. همان‌طور که از نام آن پیداست، در لوله بدون درز هیچ آثاری از اتصال جوش مشاهده نمی‌شود. لوله‌های بدون درز با استفاده از روش‌های مختلفی تولید می‌شوند که بر اساس قطر مورد نیاز یا نسبت قطر به ضخامت دیواره لوله، روش ساخت انتخاب خواهد شد. به طور کلی، فرآیند تولید لوله مانیسمان با ریخته‌گری فولاد خام و ایجاد یک ماده کارآمدتر، یعنی یک شمش جامد داغ، آغاز می‌شود.
شمش به کوره دوار وارد شده و با افزایش دمای کوره تا پایین‌تر از دمای ذوب، قابلیت شکل‌پذیری پیدا می‌کند. در این مرحله شمش را از کوره خارج کرده و با سمبه در آن سوراخی ایجاد می‌کنند. پس از قرار گرفتن سنبه درون شمش، ضخامت لوله با نورد گرم به ضخامت مدنظر می‌رسد.
بعد از نورد گرم، سنبه را از درون لوله خارج می‌کنند و عملیات تاب‌گیری و سایزبندی لوله انجام می‌شود. برای افزایش استحکام لوله، خنک‌کاری سریع از مراحل انتهایی تولید لوله مانیسمان خواهد بود.
لوله فولادی بدون درز به طور رایجی در حمل و نقل سیالاتی مانند آب، گاز طبیعی، زباله و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر کاربردهای این لوله می‌توان به استفاده در بسیاری از محیط‌های پرفشار و خورنده مانند صنایع داروسازی، انتقال نفت و گاز و تولید برق اشاره کرد.
مزایای لوله مانیسمان
از مزایای لوله مانیسمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- استحکام: لوله‌های بدون درز دارای مزیت آشکاری هستند. این لوله‌ها درز ندارند و در نتیجه، فاقد نقطه ضعف هستند. لوله‌های بدون درز معمولاً می‌توانند 20٪ فشار کاری بیشتری را نسبت به لوله‌های جوش داده شده با سایز مشابه، تحمل کنند.
- مقاومت: فقدان درز به این معناست که لوله مانیسمان می‌تواند مقاومت بالاتری در برابر خوردگی داشته باشد؛ زیرا فرصت کمتری برای حضور مواردی مانند ناخالصی‌ها در لوله و ایجاد آسیب به آن وجود دارد که معمولاً در طول جوش اتفاق می‌افتند.
- عدم نیاز به تست: ناگفته نماند که لوله‌های بدون درز برای یکپارچگی جوش نیازی به آزمایش شدن ندارند.
معایب لوله بدون درز
همان‌طور که بیا شد، لوله مانیسمان مزایای زیادی دارد، اما نمی‌توان از عیوب آن چشم‌پوشی کرد.
- هزینه‌های بالای تولید: فرآیند تولید این نوع لوله بسیار پیچیده‌تر است و به همین دلیل لوله‌های فولادی بدون درز گران هستند.
- سفارشی‌سازی محدود: سفارشی‌سازی طول و قطر لوله مانیسمان در مقیاس بزرگ دشوار است و به زمان طولانی‌تری نیاز خواهد داشت.
لوله درزدار؛ اقتصادی و به‌صرفه
لوله درزدار از سالیان پیش تاکنون به عنوان یکی از پرکاربردترین لوله‌ها شناخته می‌شود. در ساخت این لوله، در ابتدا خم‌کاری ورق با استفاده از غلتک‌های مختلف آغاز می‌شود و با کاهش فاصله غلتک‌ها، لبه‌های ورق به یکدیگر می‌رسند. به منظور آماده‌سازی لبه‌های ورق برای جوش سرد، جریان الکتریکی اعمال شده و به لبه‌های ورق فشار وارد می‌شود تا به هم برسند.
تکنیک‌های تولید لوله‌های درزدار در چند سال گذشته بسیار بهبود یافته‌اند و مسلماً مهم‌ترین پیشرفت، توسعه استفاده از جریان‌های الکتریکی با فرکانس بالا به عنوان یک تکنیک جوشکاری است. این تکنیک توانایی لوله‌های درزدار را برای جلوگیری از خوردگی و شکست درز بسیار بهبود بخشید.
درست است که درز در یک لوله درزدار آن را به نسبت لوله بدون درز ضعیف‌تر می‌کند، اما روش‌های جدید ساخت این لوله توانسته‌اند عملکرد آن را در فشار متناسب به عملکرد لوله مانیسمان بسیار نزدیک کنند.
مزایای لوله درزدار
این لوله دارای مزایای بسیاری است که از جمله آن‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد.
- قیمت مناسب: مزیت بزرگ لوله‌های درزدار را می‌توان ارزان بودن آن‌ها دانست. در واقع آن‌ها ارزان‌ترین لوله‌ها هستند که به راحتی در دسترس قرار دارند.
- یکپارچگی: به طور کلی ضخامت دیواره لوله‌های درزدار بسیار یکپارچه‌تر از لوله‌های بدون درز است؛ زیرا فرآیند تولید این نوع لوله با یک ورق صاف فولادی شروع می‌شود.
- کیفیت سطح لوله: سطح لوله‌های درزدار معمولاً بسیار صاف‌تر از لوله‌های بدون درز است.
- سرعت ساخت: به دلیل ساده‌تر بودن فرآیند ساخت لوله‌های درزدار، می‌توانید آن‌ها را در زمان کوتاه‌تری می‌توانید از کارخانه تحویل بگیرید.
معایب لوله درزدار
این لوله نیز مانند نوع بدون درز، از معایبی برخوردار است که برجسته‌ترین آن‌ها به شرح زیر هستند.
- جای جوش‌ها و درز می‌توانند بر عملکرد لوله تاثیر بگذارند. فرآیند جوشکاری سبب ایجاد نقطه ضعفی می‌شود که ممکن است خواص مکانیکی لوله را کاهش دهد. علاوه بر این، درزها مستعد خوردگی هستند و به همین دلیل لوله‌های درزدار برای استفاده طولانی‌مدت مناسب نخواهند بود.
- ظاهر لوله‌های فولادی درزدار به دلیل آثار جوش روی سطح، نسبتاً ضعیف است و همین موضوع باعث می‌شود که لوله مانیسمان ظاهر بهتری نسبت به این لوله‌ها داشته باشد.
- استفاده از این لوله در فشار و دمای بالا به دلیل جوشکاری محدود بوده و ممکن است لوله درزدار نتواند در این شرایط عملکرد بهینه‌ای داشته باشد.
لوله مانیسمان و لوله درزدار چه تفاوت‌هایی با یدکدیگر دارند؟
تفاوت اصلی لوله‌های بدون درز و نوع درزدار در نحوه ساخت آن‌ها است. به بیان ساده، لوله‌های بدون درز بدون چین یا اتصال جوش به تولید می‌رسند؛ اما لوله‌های درزدار محصولات فلزی هستند که ساخت آن‌ها به صورت نواری شروع می‌شود که به شکل رول درمی‌آید و سپس، برای تشکیل لوله جوش داده می‌شود.
خوشبختانه فرآیند تولید لوله‌های درزدار در طول سال‌های اخیر بسیار بهبود یافته است؛ به این معنا که کمتر در معرض خوردگی و شکست درز قرار می‌گیرند.
تفاوت ظاهری
در ساخت لوله‌های فولادی بدون درز از بیلت‌های فولادی به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کنند. عیوب سطح خارجی بیلت فولادی را نمی‌توان از طریق فرآیند نورد گرم از بین برد و فقط پس از اتمام ساخت محصول، می‌توان آن را اصلاح کرد. در طول فرآیند کاهش ضخامت دیوار، عیوب تنها تا حدی از بین خواهند رفت.
برای لوله‌های فولادی درزدار تولید شده با کلاف‌های گرم نوردیده به عنوان مواد اولیه، کیفیت سطح کویل‌ها در حقیقت همان کیفیت سطح لوله‌های فولادی بوده و به راحتی قابل کنترل است. کیفیت سطح کویل‌های نورد گرم بالاست. بنابراین، کیفیت سطح لوله‌های فولادی درزدار بسیار بهتر از لوله‌های فولادی بدون درز ارائه می‌شود.
قدرت
لوله‌های مانیسمان به دلیل عدم وجود اتصال جوش، بسیار بادوام هستند؛ چراکه این ویژگی احتمال خوردگی را کاهش می‌دهد و هر نقطه ضعیفی را در طول لوله از بین می‌برد. این لوله‌ها همچنین به طور کلی سنگین و دیواره ضخیم هستند که به استحکام کلی آن‌ها کمک می‌کند.
فشار کاری لوله درزدار 20 درصد کمتر از فشار کاری لوله‌های بدون درز است و باید قبل از استفاده به طور کامل مورد آزمایش قرار گیرند تا از خرابی آن‌ها در میدان اطمینان حاصل شود. به دلیل دشواری در ساخت لوله‌های بدون درز، طول آن‌ها در مقایسه با لوله درزدار همیشه کوتاه‌تر است.
لوله درزدار معمولاً سبک‌تر از لوله مانیسمان است. این لوله‌ها همچنین برخلاف لوله‌های بدون درز که از یکپارچگی 100 درصدی برخوردار نیستند، معمولاً بسیار یکپارچه محسوب می‌شوند. بسیاری از نوآوری‌ها در صنعت امروزی، اتصال جوشی را بیش از آنچه قبلا می‌شناختیم تقویت کرده است. در نتیجه، باید گفت که هر دو لوله به اندازه کافی قوی هستند و فقط کافیست لوله مناسبی را انتخاب کنید که با پروژه شما سازگاری بیشتری دارد!
مقاومت در برابر خوردگی
بیشتر مشتریان نگران ناخالصی‌های احتمالی در لوله هستند و به همین دلیل لوله‌های بدون درز گاهی بر لوله درزدار ترجیح داده می‌شوند؛ زیرا هیچ نقطه ضعفی ندارند که باعث ضعف یا خوردگی شود. درز در لوله می‌تواند یک نقطه مستعدکننده برای خوردگی و آسیب به لوله باشد. با این حال با تکنولوژی جدید مانند لوله‌های تولید شده توسط ERW، نگرانی‌ها در این زمینه بسیار کمتر شده و فروش لوله درزدار همچنان بسیار بالا تست.
کاربرد
از دو نوع لوله فولادی که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرند می‌توان بر اساس نقاط قوت و مزایای آن‌ها در صنایع مختلف استفاده کرد. لوله‌های فولادی بدون درز دارای ویژگی‌هایی بسیار کارآمد مانند مقاومت در برابر دما، فشار بالا، توانایی توزیع وزن به طور مساوی و… هستند.
این بدان معناست که می‌توان از آن‌ها در صنایعی مانند کارخانه‌های شیمیایی، هیدرولیک، نیروگاه‌های هسته‌ای، نیروگاه‌های تصفیه آب، تجهیزات پزشکی، خطوط نفت و گاز و سایر کاربردهای مشابه استفاده کرد.
از طرفی لوله‌های درزدار به دلیل مقرون به صرفه بودن و قابلیت ساخت، در شکل‌ها و طول‌های مختلف پرکاربرد هستند. برخی از صنایعی که در آن‌ها از این نوع لوله استفاده می‌شود عبارتند از معماری، هوافضا، پردازش مواد غذایی و نوشیدنی، خودروسازی، ساخت و ساز.
خواص مکانیکی
لوله فولادی بدون درز معمولاً دارای خواص مکانیکی بهتری است و می‌تواند تحت فشار بالاتر عملکرد مطلوبی داشته باشد. لوله فولادی درزدار برای کاربردهای صنایع عمومی مناسب است، اما در موارد خاص، لوله فولادی بدون درز اغلب ترجیح داده می‌شود.
قطر
از نظر قطر، لوله فولادی درزدار را می‌توان در ابعاد بسیار بزرگی تولید و عرضه کرد؛ در حالی که لوله فولادی بدون درز در محدوده قطر کوچک تا متوسط استفاده می‌شود.
ضخامت دیوار
از نظر ضخامت دیواره، لوله‌های بدون درز برای تحمل فشار بالاتر معمولاً از دیواره ضخیم‌تری برخوردار هستند؛ در حالی که لوله‌های درزدار را می‌توان با قطرهای بزرگ‌تر و همزمان ضخامت دیواره نازک‌تر تولید کرد.
دینامیک سیالات
در فرآیند اکستروژن، لوله‌های بدون درز نسبت به لوله‌های درزدار دارای کیفیت سطح صاف‌تری هستند. فضای داخلی صاف‌تر لوله‌های مانیسمان، تلاطم و اصطکاک را به حداقل می‌رساند و جریان سیال را کارآمدتر می‌سازد. با این حال، تاثیر درزهای جوش بر دینامیک سیال می‌تواند بسته به تکنیک جوش و کیفیت جوش متفاوت باشد.
هزینه
فرآیند تولید در ساخت لوله‌های بدون درز پیچیده‌تر از لوله‌های درزدار است. این امر باعث می‌شود که لوله‌های بدون درز نسبت به لوله‌های درزدار گران‌تر و کمتر در دسترس باشند.
فرآیند جوشکاری به طور کلی به زمان، تجهیزات و منابع کمتری نیاز دارد که باعث می‌شود مقرون به صرفه‌تر باشد. فرآیند تولید لوله‌های درزدار امکان تولید انبوه کارآمد را فراهم می‌کند و هزینه‌های تولید را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.
از طرف دیگر، ساخت لوله‌های بدون درز به صورت انبوه به دلیل پیچیدگی فرآیند تولید، ممکن است با محدودیت‌هایی همراه باشد. در جدول زیر به طور خلاصه، تفاوت‌های لوله مانیسمان و لوله درزدار بیان شده‌اند.
| پارامتر | لوله مانیسمان | لوله درزدار |
| قدرت | از توانایی تحمل بار بیشتری برخوردار است؛ زیرا فاقد نقطه ضعف است. | می‌تواند 20 درصد بار کمتری را نسبت به لوله مانیسمان تحمل کند. |
| طول | به خاطر سختی ساخت، معمولاً طول کمتری دارد. | می‌تواند به صورت بسیار طویل نیز ساخته شود. |
| سایز | معمولاً در سایز استاندارد 24 اینچ یا کمتر ساخته می‌شود. | هیچگونه محدودیتی برای سایز آن وجود ندارد. |
| مقاومت در برابر خوردگی | دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی است. | درز در این لوله متسعد خوردگی است. بنابراین، مقاومت کمتری دارد. |
| کیفیت سطح | به خاطر پروسه ساخت خاص، سطح خشنی دارد. | سطح بسیار صاف و یکدستی دارد. |
| هزینه | گران‌تر است. | اکونومی‌تر است. |
| فرآیند ساخت | سخت، باید مدت زمان بیشتری را برای تحویل لوله در نظر داشت. | آسان‌تر و لوله خیلی سریع آماده می‌شود. |
| تست | نیاز به تست ندارد. | برای بررسی عملکرد آن، باید قبل از تحویل تست شود. |
| نوع کاربرد | مناسب برای محل‌هایی با فشار و دمای بالا | مناسب برای محل‌هایی با فشار و احتمال خوردگی کمتر |
| در دسترس بودن | کمتر در دسترس است. | به راحتی در دسترس است. |
| ضخامت دیواره | ضخامت غیریکپارچه، معمولاً ضخیم‌تر | یکپارچگی بیشتر دیواره |
| گردی لوله | کاملاً گرد | گردی کمتر |
هنگام خرید لوله‌های بدون درز و درزدار باید به چه نکاتی توجه کرد؟
در هنگام خرید لوله‌های بدون درز کربن فولادی یا درزدار، باید بررسی کنید که آیا مشخصات و مدل لوله مطابق با مشخصات ارائه شده از سوی تولیدکننده است یا خیر. می‌توانید از یک خط‌کش برای اندازه‌گیری طول، انحنا، ضخامت دیواره لوله و… استفاده کنید و مشخصات اندازه‌گیری شده را با مشخصات محصول مطابقت دهید. در صورت وجود تفاوت بارز، محصول احتمالاً غیراصولی ساخته شده و در آینده کارآمد نخواهد بود.
در هنگام خرید لوله‌های بدون درز کربن استیل یا درزدار همچنین باید به کیفیت لوله‌های فولادی توجه داشته باشید. برای مثال، روی سطح لوله‌های بدون درز نباید ایرادی مانند ترک وجود داشته باشد. هرگونه آسیب به لوله، احتمال ترک خوردن بیشتر آن و حتی خطر شکستگی لوله را به همراه خواهد داشت.
چرا لوله فولادی بدون درز (مانیسمان) بیشتر از لوله درزدار طرفدار دارد؟
دلیل اینکه اکثر مردم لوله فولادی بدون درز را به لوله فولادی درزدار ترجیح می‌دهند این است که لوله‌های بدون درز می‌توانند فشار بسیار بالایی را بدون ترک‌خوردگی تحمل کنند، اما نقاط جوش شده در لوله درزدار در معرض ترک خوردن تحت فشار بالا قرار دارند.
علاوه بر این، محاسبه دقیق فشار لوله‌های بدون درز بسیار آسان است. لوله‌های بدون درز نازک‌تر و سبک‌تر از لوله‌های درزدار هستند و همچنین شکل یکنواختی دارند؛ زیرا از اکستروژن یکنواخت یک آلیاژ تشکیل شده‌اند.
با این حال بر اساس ویژگی‌ها و تفاوت‌های لوله‌های بدون درز فولادی ضدزنگ و لوله‌های درزدار، باید انتخاب معقولی برای دستیابی به نتایج اقتصادی، زیبا و قابل اعتماد انجام گیرد که می‌توانید نکات زیر را در هنگام خرید مدنظر داشته باشید.
- معمولاً برای انتقال سیالات کم فشار مانند سیستم‌های کم فشار آب، نفت، گاز، هوا و گرمایش آب گرم یا بخار، لوله‌های درزدار فولاد ضدزنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- لوله‌های بدون درز فولادی ضدزنگ باید برای خطوط لوله مورد استفاده در مهندسی صنایع و تجهیزات در مقیاس بزرگ برای انتقال سیالات و همچنین در خطوط انتقال سیالاتی که نیاز به دمای بالا، فشار بالا و استحکام زیاد روی دیگ‌های بخار در نیروگاه‌ها و انرژی هسته‌ای دارند، مورد استفاده قرار گیرند.
- از لوله‌های درزدار از جنس استنلس استیل عموماً می‌توان برای حمل و نقل مایع با فشار زیر 0.8 مگاپاسکال و از لوله‌های بدون درز می‌توان برای حمل و نقل مایع با فشار بالاتر از 0.8 مگاپاسکال استفاده کرد. بنابراین، واضح است که اگر فشار مورد نیاز برای انتقال سیال زیاد نباشد، استفاده از لوله‌های درزدار مقرون به صرفه‌تر خواهد بود.
روش‌های تشخیص لوله درزدار از لوله مانیسمان
علاوه بر بازرسی بصری، چندین روش تشخیصی می‌توانند به شناسایی لوله بدون درز از لوله درزدار کمک کنند که به شرح زیر هستند.
- تشخیص با حس لامسه: لوله‌های درزدار در مقایسه با لوله‌های بدون درز صاف‌تر هستند و بافت یکنواخت‌تری دارند.
- تشخیص نقص داخلی: تکنیک‌هایی مانند سونوگرافی یا رادیوگرافی می‌توانند عیوب داخلی مانند آخال‌ها، حباب‌ها یا ترک‌های لوله‌های بدون درز را تشخیص دهند.
- تشخیص مغناطیسی: لوله‌های بدون درز، از نظر مواد نسبتاً خالص هستند و رسانایی مغناطیسی خوبی از خود نشان می‌دهند. این موضوع را می‌توان با استفاده از یک آشکارساز نقص مغناطیسی یا یک آهنربای دستی آزمایش کرد.
- تست خروجی: با کشیدن قسمت میانی لوله فولادی در حالی که هر دو انتهای آن ثابت است، لوله‌های بدون درز معمولاً ترک نمی‌خورند؛ در حالی که لوله‌های درزدار ممکن است در محل اتصالات جوش دچار ترک شوند.
- تست استرس: در آزمایش با فشار آب بالا، لوله‌های بدون درز معمولاً می‌توانند فشار بیشتری را بدون نشتی تحمل کنند؛ در حالی که لوله‌های درزدار بیشتر در محل جوش نشت می‌کنند.
کلام آخر
لوله استیل مانیسمان و درزدار از پرکاربردترین موارد مصرفی در صنعت هستند که توانسته‌اند نقش مهمی در تحول آن ایفا کنند. این دو لوله در عین دارا بودن شباهت‌های زیاد، تفاوت‌های زیادی نیز در نحوه تولید، قیمت، کاربرد، در دسترس بودن، مقاومت در برابر خوردگی و… دارند. با شناخت تفاوت‌های این دو، می‌توان لوله مناسب را برای یک کاربرد خاص برگزید و در نتیجه، عملکرد خوبی را شاهد بود. حتماً لوله مدنظر را از یک تولیدی معتبر خریداری کنید تا بتوانید از کیفیت و عملکرد خوب آن اطمینان خاطر داشته باشید.