تفاوت لوله مانیسمان و درزدار؛ ساخت، فشار مجاز، کاربرد و تشخیص
۶ دقیقه مطالعهلولهی مانیسمان (بدون درز) از سوراخ‌کردن و نورد یک شمش توپر ساخته میشود و هیچ خط جوشی ندارد؛ لولهی درزدار از ورق یا نوار فولادی خمشده ساخته میشود که لبه‌هایش به هم جوش داده شده‌اند. در لوله‌کشی فرایندی (ASME B31.3) لولهی بدون درز ضریب کیفیت جوش ۱ دارد و لولهی ERW ضریب ۰٫۸۵، پس با ضخامت یکسان حدود ۱۵ درصد فشار مجاز کمتری می‌گیرد؛ ولی در خطوط انتقال (B31.8 و B31.4) لولهی API 5L درزدار ERW هم ضریب ۱ دارد. مانیسمان برای فشار و دمای بالا، بویلر و هیدرولیک رایج است؛ درزدار برای آب، گاز شهری، سازه، قطرهای بزرگ و هر جا قیمت مهم‌تر است.
- ASTM A106 فقط لولهی بدون درز است؛ ASTM A53 هر دو را دارد: Type S بدون درز، Type E جوش مقاومتی و Type F جوش کوره‌ای. ASTM A53/A53M
- ضریب کیفیت جوش طولی در ASME B31.3: بدون درز ۱٫۰۰، ERW ۰٫۸۵، جوش کوره‌ای ۰٫۶۰.
- ضخامت دیواره‌ی لولهی بدون درز A106 می‌تواند تا ۱۲٫۵ درصد کمتر از اسمی باشد؛ لولهی درزدار چون از ورق ساخته میشود، ضخامت یکنواخت‌تری دارد. ASTM A106/A106M
فهرست مطالب
تفاوت در یک نگاه
| لوله مانیسمان (بدون درز) | لوله درزدار | |
|---|---|---|
| ماده‌ی اولیه | شمش گرد توپر | ورق یا نوار (کلاف) فولادی |
| روش ساخت | سوراخکاری داغ و نورد؛ گاهی سردکشی | خمکردن و جوش لبه‌ها: ERW/HFW، جوش زیرپودری طولی یا مارپیچ (LSAW، SSAW) |
| خط جوش | ندارد | دارد؛ برجستگی بیرونی معمولاً تراشیده میشود، داخلی اغلب می‌ماند |
| یکنواختی ضخامت | کمتر (خروج از مرکز در نورد) | بیشتر (ضخامت ورق یکنواخت است) |
| ضریب جوش در B31.3 | ۱٫۰۰ | ERW: ۰٫۸۵ — جوش کوره‌ای: ۰٫۶۰ |
| ضریب جوش در B31.8 / B31.4 (API 5L) | ۱٫۰۰ | ERW و SAW: ۱٫۰۰ |
| محدوده‌ی رایج سایز | از ⅛ اینچ تا حدود ۲۰ تا ۲۴ اینچ؛ بالاتر کم‌یاب و گران | از ½ اینچ تا قطرهای خیلی بزرگ (۵۶ اینچ و بیشتر در LSAW و SSAW) |
| قیمت | گرانتر در سایز و ضخامت برابر | ارزان‌تر |
| استانداردهای نمونه | ASTM A106، A53 نوع S، API 5L SMLS | ASTM A53 نوع E، API 5L HFW/SAW، EN 10255 |
روش ساخت
بدون درز: شمش گرد تا حدود ۱۲۰۰ درجه گرم میشود، بین غلتک‌های مورب سوراخ میشود و پوسته‌ی توخالی با نوردهای بعدی به قطر و ضخامت نهایی می‌رسد. چون لوله از یک قطعه فلز توپر شکل می‌گیرد، هیچ نقطه‌ی ضعیف خطی در طول آن نیست؛ در عوض، سوراخکاری کاملاً هم‌مرکز نیست و ضخامت دور محیط کمی تغییر می‌کند. ماجرای این روش و نام «مانیسمان» را در چرا به لوله بدون درز مانیسمان می‌گویند و مراحل کامل را در لوله مانیسمان چگونه ساخته میشود آورده‌ایم.
درزدار: در رایج‌ترین روش (ERW یا HFW)، نوار فولادی به‌تدریج لوله میشود و لبه‌ها با جریان برق فرکانس بالا داغ و به هم فشرده میشوند — بدون فلز پرکننده. لوله‌های قطور با جوش زیرپودری ساخته میشوند: LSAW از ورق با درز طولی و SSAW از کلاف با درز مارپیچ. کیفیت این لوله‌ها به کیفیت جوش وابسته است و برای همین استانداردها آزمون غیرمخرب خط جوش را الزامی می‌کنند.
آیا مانیسمان فشار بیشتری تحمل می‌کند؟
به کد طراحی بستگی دارد. در فرمول ضخامت ASME B31.3 (لوله‌کشی پالایشگاه، پتروشیمی و تأسیسات) ضریب کیفیت جوش E ضرب میشود: بدون درز ۱، ERW ۰٫۸۵. یعنی دو لوله با گرید و ضخامت یکسان، لولهی ERW حدود ۱۵ درصد فشار مجاز کمتری دارد؛ یا برای همان فشار، دیواره‌ی ضخیم‌تری لازم دارد. مثال عددی در فشار کاری مجاز لوله آمده است.
در خطوط انتقال گاز و نفت (ASME B31.8 و B31.4) وضع فرق دارد: لولهی API 5L با جوش مقاومتی یا زیرپودری ضریب ۱ دارد، چون استاندارد آزمون‌های غیرمخرب و هیدرواستاتیک کامل روی جوش را الزامی کرده است. به همین دلیل بیشتر خطوط انتقال بزرگ دنیا با لولهی درزدار ساخته شده‌اند.
کدام را انتخاب کنیم؟
| کاربرد | انتخاب رایج |
|---|---|
| بخار، بویلر، دمای بالا | بدون درز (A106 یا آلیاژی) |
| لوله‌کشی پرفشار پالایشگاه و پتروشیمی | بدون درز، یا درزدار با ضخامت بیشتر اگر مشخصات فنی اجازه دهد |
| هیدرولیک و سیلندر | بدون درز (اغلب سردکشیده) |
| خط انتقال گاز و نفت با قطر بزرگ | درزدار API 5L (HFW، LSAW، SSAW) |
| آب، گاز شهری، آتش‌نشانی | درزدار یا گالوانیزه؛ بدون درز اگر فشار یا مشخصات فنی بخواهد |
| سازه، ستون، داربست، فنس | درزدار |
| سرویس ترش (H₂S) | هر دو، با الزامات پیوست H در API 5L |
لوله‌های مانیسمان آهن تودی — ایرانی و وارداتی، رده‌های ۲۰، ۴۰ و ۸۰ — با استاندارد ASTM A106 / API 5L عرضه میشوند؛ قیمت روز در قیمت لوله مانیسمان، مثلاً لوله مانیسمان ۲ اینچ رده ۴۰ ایرانی. لولهی درزدار گالوانیزه هم در لوله گالوانیزه موجود است.
چطور تشخیص دهیم؟
- داخل لوله را نگاه کنید: لولهی درزدار معمولاً یک خط یا برجستگی جوش طولی در سطح داخلی دارد، حتی اگر بیرونش صاف شده باشد. لولهی بدون درز داخلش یکنواخت است.
- ضخامت را در چند نقطه بسنجید: تغییر محسوس ضخامت دور محیط نشانه‌ی بدون درز است؛ ضخامت کاملاً یکنواخت بیشتر به لولهی درزدار می‌خورد.
- مارکینگ و گواهی: روی لولهی بدون درز SMLS یا Seamless و استاندارد آن (A106، A53 Type S) و روی درزدار ERW، HFW یا A53 Type E می‌آید.
- آزمون قطعی: برش مقطع و اچ اسیدی (ماکرواچ) خط جوش را حتی وقتی تراشیده شده، نشان می‌دهد.
لولهی درزداری که درز بیرونی‌اش تراشیده و به‌جای مانیسمان فروخته میشود، رایج‌ترین تقلب این بازار است؛ جزئیات در لوله درز مخفی و بررسی اصالت لوله مانیسمان.
سؤالات متداول
فرق لوله مانیسمان و درزدار چیست؟
لولهی مانیسمان از شمش توپر سوراخشده ساخته میشود و خط جوش ندارد؛ لولهی درزدار از ورق یا نوار خمشده با جوش طولی یا مارپیچ ساخته میشود.
کدام محکم‌تر است؟
با گرید یکسان، استحکام فولاد یکی است. تفاوت در ضریب جوش است: در لوله‌کشی فرایندی (B31.3) لولهی ERW حدود ۱۵ درصد فشار مجاز کمتری دارد، ولی در خطوط انتقال با API 5L این تفاوت حذف میشود.
چرا لوله مانیسمان گرانتر است؟
تولید از شمش با سوراخکاری و نوردهای متوالی پرهزینهتر از خمکردن و جوشدادن ورق است و ظرفیت تولید آن کمتر است.
آیا لوله درزدار برای گاز مناسب است؟
بله؛ شبکهها و بیشتر خطوط انتقال گاز با لولهی درزدار API 5L ساخته میشوند. انتخاب نهایی با مشخصات فنی پروژه است.
لوله درزدار را چطور از مانیسمان تشخیص دهیم؟
خط جوش در سطح داخلی، ضخامت بسیار یکنواخت، مارکینگ ERW یا HFW و در نهایت برش و اچ مقطع. صاف‌بودن سطح بیرونی دلیل بدون درز بودن نیست.
لوله EFW چیست و با ERW چه فرقی دارد؟
هر دو درزدارند، ولی روش جوش فرق دارد. ERW (جوش مقاومتی الکتریکی) لبه‌های نوار را با جریان و فشار، بی‌فلز پرکننده، به هم جوش می‌دهد و برای سایزهای کوچک و متوسط است. EFW (جوش ذوبی الکتریکی) لبه‌های ورق ضخیم را با قوس، معمولاً زیرپودری و با فلز پرکننده، جوش می‌دهد و برای قطر بزرگ و فشار بالاست. استانداردهای رایج EFW عبارت‌اند از ASTM A671، A672 و A691 برای فولاد کربنی و آلیاژی، و A358 برای استیل.
