محاسبگر قیمت لوله پلی اتیلن
معرفی لوله پلی اتیلن
روند روبهرشد استفاده از مواد پلاستیکی و به طور خاص پلیاتیلن در صنعت، مرهون خواص و مشخصات این مواد و کاربردهای آن میباشد که باعث شده است در مدت زمان کوتاهی که از عمر این لولهها ( انواع لوله پلیاتیلن شامل لوله پلیاتیلن تک جداره و لوله دوجداره کاروگیت ) میگذرد، پیشرفت چشمگیری در تولید و میزان کاربری در صنایع مختلف را شاهد باشد.
در پنجاه سال گذشته این صنعت با پیشرفتهایی که در زمینه تولید انواع لولههای پلیاتیلن و اتصالات پلیاتیلن داشته است خود را به عنوان جایگزین مناسبی برای لولههای فلزی ، PVC ، GRPو چدنی مطرح نموده است و توانسته است در اکثر موارد به عنوان جایگزین این قبیل لولهها خود را مطرح نماید، مدیران پروژههای اجرائی در اکثر مواقع راضی شدهاند که این جایگزینی ( لوله پلیاتیلن با دیگر لولهها ) را بپذیرند. استحکام، دوام و روش نصب آسان لوله و اتصالات پلیاتیلن در این تصمیمگیری بسیار مؤثر بودهاست.
امروزه سیستمهای لولهکشی پلیاتیلن در اکثر پروژههای آتش نشانی، پروژههای فشار قوی انتقال آب و سیستمهای انتقال فاضلاب شهری و روستایی، پروژههای مخابراتی، کاورینگ کابل و همینطور انتقال گاز طبیعی در محیطهای صنعتی و شیمیائی مورد استفاده پروژههای کوچک و بزرگ قرار گرفتهاند.
رنگ این لولهها سیاه است؛ اما نوع لوله پلیاتیلن برای هر صنعت با خطوط رنگی بر روی آن مشخص میشوند. لولههایی با خط زرد برای شبکه گازرسانی ، خط آبی برای شبکه آبرسانی وخط قهوهای برای فاضلاب کاربرد دارند.
انواع لوله پلیاتیلن از نظر گرید
لولههای پلیاتیلن سنگین (HDPE) بر اساس چگالی، ضخامت و وزن در سه گرید اصلی طبقهبندی میشوند. معمولترین انواع گریدهای پلیاتیلن PE100 – PE80 -PE63 هستند.
PE63:
این نوع از لولههای پلیاتیلن امروزه مورد استفاده قرار نمیگیرند، چون لوله تولید شده با این مواد ضخامت و وزن بیشتری نسبت به دو مدل دیگر دارد و هزینه تولید آن بسیار بالاست.
PE80:
با تولید این مدل تولیدکنندگان دریافتند که با افزایش دانسیته مواد، میتوان فشار بیشتری به محصول وارد کرد و از وزن و ضخامت آن کاست و از نظر قیمت نیز پایین تر از PE63 میباشد.
PE100:
گرید PE100 لوله پلیاتیلن از بهترین مواد اولیه ساخته شدهاست که فشارکاری بیشتر و وزن وضخامت کمتر نسبت به دو گرید قبلی دارد. لوله تحت فشار پلیاتیلن با این گرید فشارکاری بیشتری را تحمل میکند.
تفاوت لوله پلیاتیلن PE100 نسبت به لوله پلیاتیلن PE80 :
تولیدکنندگان لولههای پلیاتیلن در گذر زمان دریافتند که با استفاده از مواد جدیدتر میتوان با افزایش دانسیته یا همان چگالی مواد اولیه لولهای با تحمل فشار بیشتر در کنار ضخامت و وزن کمتر و همچنین قیمت ارزانتر تولید کرد، بنابراین لولههای PE80 تولید شده به سرعت جایگاه خود را در صنایع مختلف کسب کردند. اما پس از اینها لولههایPE100 تولید و راهی بازار شدند که به لحاظ مشخصات فیزیکی وعملکرد ویژگیهای منحصر به فرد و مرغوبتری را دارا هستند و محبوبیت خاصی در بازار پیدا کردند که این وجه تمایز لوله پلیاتیلن PE100 نسبت به PE80 میباشد. گونههای PE80 و PE100 مورد مصرف در لولههای پلیاتیلنی گر چه در ظاهر پلیاتیلن گونه لوله هستند اما تفاوتهای زیادی در ریز ساختار زنجیرهای پلیمری دارند. لذا رفتار حرارتی شامل ذوب و بلورینگی دوگونه کاملاً متفاوت با یکدیگر است. از نظر فیزیکی امکان جوش خوردن لوله پلیاتیلن PE80 با نوع PE100 ممکن است، اما از نظر عملکردی چنین جوشی در بلند مدت عامل ایجاد نقصان در خط لوله خواهد بود.
مزیت لوله پلیاتیلن PE100 نسبت به لوله پلیاتیلن PE80 :
- لوله پلیاتیلن PE100 در قطرهای خارجی مشابه به هنگام وارد آمدن فشار کاری بالا دارای مقاومت بیشتری است.
- لوله PE100 چگالی بیشتر نسبت به PE80 و در عین حال وزن کمتری دارد . ضخامت لوله پلیاتیلن pe100 نیز نسبت به لوله پلیاتیلن PE80 کمتر است.
انواع لوله پلیاتیلن از نظر ساختار
از پرکاربردترین انواع لولههای پلیاتیلن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
1-لوله پلی اتیلن تکجداره (Single Wall):
این نوع لولهها از یکلایه پلیاتیلن تشکیل شدهاند. این لولهها انعطافپذیر هستند و به راحتی میتوانند در ساختار منحنی یا پیچیده استفاده شوند. لولههای تک جداره برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف و قابلیت تغییر شکل دارند، مانند آبیاری یا استفاده در محیطهای کم فشارمناسب میباشند.
کاربرد لوله های پلی اتیلن تک جداره
1-1 لوله پلیاتیلن آبرسانی:
همانطور که از نام این لوله بر میآید برای امر آبرسانی مورد استفاده قرار میگیرند. و بیشتر برای انتقال آب شرب استفاده میشود. البته این لولهها در صنعت کشاورزی هم کاربرد فراوانی دارد. لولههای پلیاتیلن آبرسان به صورت مشخص در فشارهای 6 تا 16بار و در موارد حساس تا فشار 20 بار در فشارهای مختلف روانه بازار میگردند.
2-1 لوله پلیاتیلن گازرسانی:
این لولهها در شبکه انتقال گاز مورد استفاده قرار میگیرند. لولههای پلیاتیلن گازی با توجه به نوع کاربرد و حساسیت بالایی که دارند، باید دارای تاییدیه شرکت ملی گاز و استانداردهای DIN EN باشند و در فشارها و سایزهای متفاوتی تولید میگردند. خاطر نشان باید کرد که این لولهها به سبب استحکام کششی بالا و مقاومت بالا بهترین گزینه برای لولههای گازرسانی در دنیا هستند.
3-1 لوله آبیاری قطرهای :
این لولهها جزء پلیاتیلن های نرم به حساب میآیند و معمولاً در سایزهای 16-20میلیمتر تولید میگردند و برای مصارف کشاورزی به کار گرفته میشوند.
2-لوله پلی اتیلن دوجداره (Double Wall):
این نوع لولهها دو لایه پلیاتیلن دارند که بهوسیله یک فضای خلاء (هوا یا گاز دیگر) از هم جدا شدهاند.لایه خارجی ممکن است مقاومت بیشتری در برابر ضربه، تأثیرات محیطی، یا شرایط ناخواسته داشتهباشد.
این لولهها معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به حفاظت اضافی و مقاومت در برابر خطرات محیطی دارند مورداستفاده قرار میگیرند، از جمله این سیستمها میتوان به سیستمهای گازرسانی یا انتقال مواد شیمیایی اشاره کرد.
انواع لوله پلی اتیلن دوجداره
2-1 لوله کاروگیت ( لوله راه اره یا لوله موج دار) :
لوله کاروگیت نام لولهای است که از دو لایه پلیاتیلن تشکیل شده است، و یکی از انواع لوله های پلیمری هستند که از آنها در فاضلابها جهت هدایت آبهای سطحی و فاضلابهای شهری استفاده میشود. لایه داخلی کاملاً صیقلی و لایه بیرونی کنگرهای و موج دار است که این فرم و حالت هندسی باعث ایجاد مقاومت بسیار بالایی در جهت تحمل کلیه فشارهای سطحی و زیر سطحی, اعم از بار زنده و مرده در زیر سطح زمین میشود.همچنان که بیان شد لولههای کاروگیت به دلیل داشتن دو جداره مجزا ، به لوله پلیاتیلن دوجداره یا پلیاتیلن فاضلابی هم معروف هستند.
کاربردهای لوله کاروگیت عبارتاند از :
- استفاده در فاضلاب ساختمان مسکونی با تراکم لولهکشی بالا
- جابهجایی مواد سیال در کارخانجات مختلف
- انتقال آب رودخانه و سفرههای آب سطحی بهصورت گسترده
- زهکشی فاضلاب مناطق شهری و روستایی
- تصفیهخانهها و مراکز توزیع آب
- استفاده در سیستم آبیاری و کشاورزی
- استفاده در مخازن ذخیره مواد و مایعات
2-2 لوله اسپیرال :
لوله پلیاتیلن اسپیرال به صورت مشخص در سایزهای بزرگ ساخته میشود که دیوارهای آن از پلیاتیلن دانسیته بالا ساخته میشود. البته روش ساخت این نوع لوله با تکنولوژی بالا میباشد. لولههای اسپیرال جهت انتقال دادن سیال در شرایط ثقلی و کاربردهای فشار پایین میتواند مورد استفاده قرارگیرد . لوله اسپیرال از نظر مشخصات فنی سبکتر از لولههای تکجداره ساخته میشود که در مواردی که سیالات در فشار پایین از آن منتقل میشود، میتواند برای انتقال فاضلاب و یا سیالات مشابه مورد استفاده قرارگیرد.
کاربردهای لوله اسپیرال عبارتاند از :
- انتقال نفت و گاز
- صنایع شیمیایی
- صنعت برق و پل
سایزهای لوله پلی اتیلن
برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.
فرایند تولید لوله پلیاتیلن تکجداره
فرایند تولید لوله های پلی اتیلن تکجداره به روش اکستروژن
اکستروژن: در لغت به معنی با فشار بیرون دادن است. اکستروژن یک فرایند کاربردی انعطافپذیر برای شکلدهی مواد پلیمری است.
مواد اولیه بهصورت گرانول به داخل دستگاه اکسترودر وارد شده و در اثر حرارت ذوب میشوند اما در لولههای دوجداره بهجای استفاده از یک اکسترودر از دو دستگاه اکسترودر، همزمان، استفاده میشودکه یکی از این دستگاهها برای تولید لایه داخلی و یکی برای تولید لایههای بیرونی، استفاده میشود.
روند کار به این صورت است که مواد ذوب شده بهوسیله ماردون (میله مارپیچ) به جلو رانده میشوند و مواد پخته شده پس از خروج از اکسترودر وارد قالب میشود و پس از خروج از سر قالب، از کالیبراتور عبور نموده و در تانک وکیوم با اعمال فشار مناسب شکل داده میشوند. سطح لوله به محض خروج از کالیبراتور بهوسیله لایههایی از جریان آب سرد خنک میگردد.
حرارت بالای مذاب پلیاتیلن بعد از خروج از قالب بهتدریج در تانک وکیوم و پس از آن در تانکها خنککننده با استفاده از آب سرد کاهش مییابد.
لوله پلیاتیلن تولید شده بهوسیله دستگاه کشنده بهتدریج از درون تانکهای خلأ و خنک کننده کشیدهشده و بهوسیله دستگاه مارک زن، مشخصات فنی، تاریخ تولید، علامت استاندارد و نشان اختصاصی نام شرکت بر روی آن ثبت میگردد و سپس بهوسیله دستگاه برش در متراژهای مختلف معین بریده میشوند.
مراحل اصلی تولید لوله و اتصالات پلیاتیلن شامل حرارت دادن، قالبگیری، مخلوط کردن و تبدیل مواد خام به یک شکل خاص و حفظ این شکل در طی فرایند خنک سازی است. طی این مراحل نه تنها برای تولید لولههای با دیواره سخت و لولههای با دیواره پروفیلی، بلکه برای تولید اتصالات تزریقی وقالبگیری شده نیز ضروری است.
در طی فرایند تولید، بهمنظور حصول اطمینان از انطباق محصول با این استانداردها، چند مرحله وجود دارد که به دقت ملاحظه میشوند.
توصیف مواد اولیه: کیفیت مواد اولیه بهدقت در فرایند تولید مواد کنترل میشود، دستهای از آزمایشها برای حصول اطمینان از کیفیت عالی مواد مورد استفاده قرار میگیرد. یک برگه گواهینامه که شامل خواص فیزیکی مهم لوله است به سازنده لوله واتصالات ارسال میگردد . این خواص شامل شاخص ذوب، چگالی، ESCR (مقاومت در برابرترک در اثر تنش محیطی)وSCG(رشد ارام ترک) ، آزمونهای تعیینکننده پایداری وغیره میباشند.
خط اکستروژن: مواد خام پلیاتیلنی، عموماً به صورت پالتهای بدون رنگدانه برای تولید لوله ارسال میشوند. پالتهای پلیاتیلن برای محافظت در برابر گرما و اشعه ماوراءبنفش پایدار سازی میشوند. معمولاً رنگدانه در تأسیسات تولید کننده، به لوله افزوده میشوند. رنگ سیاه کربن( ذغالی ) متداولترین رنگدانه برای لولههای مورد استفاده در بخش آب، صنعت، فاضلاب و سایر لولهگذاریهای سطحی (روی زمین) است. رنگ مشکی با نوار زرد مختص گاز طبیعی میباشد. سایر رنگها برای ارتباطات مخابراتی وسایر بازارهای تخصصی مورد استفاده قرار میگیرند.
تولیدکننده لوله نباید هیچ یک از اجزای موجود در دستورالعمل را تغییردهد، مثلاً جایگزینی عصاره رنگ می تواند استحکام بلند مدت لوله را تحت تأثیر قراردهد. اعمال هر گونه تغییری در فرمول ارائه شده میبایست قبلاً مورد تایید قرار بگیرد. این شرایط سختگیرانه باعث میشود اطمینان حاصل گردد که تنها ترکیباتی که قبلا آزمایش و تأیید شده اند مورد استفاده قرار می گیرند .
فرایند تولید مواد اولیه از پیش رنگ شده یا مواد خودرنگ، میتوانند مستقیماً به ورودی خوراک در بالای اکسترودر منتقل شوند اما اگر مواد رنگ شده نیستند ابتدا باید به طور همگن با مستربچ مخلوط شوند. ترکیب مستربچ با پلیاتیلن پایه، هم میتواند در یک مخلوط کننده مرکزی جدا از اکسترودر صورت بگیرد و هم اینکه در یک مخلوط کننده که در بالای ورودی نصب شده است، انجام شود. برای اطمینان از اختلاط درست مواد میکسر به طور مرتب بررسی میگردد.
اصول اکستروژن: کو اکسترودر عبارت است از حرارت دادن، ذوب کردن، مخلوط کردن و انتقال مواد به قالب (دای)، در دای، مواد به شکل لوله در میآیند. طراحی پیچ اکسترودر در بازه اکسترودر وکیفیت لوله تولیدی نقش حیاتی دارد. در مواقعی که اکسترودر کار مخلوط کردن را هم انجام میدهد. بخشهای مخلوط کننده پیچ، برای تولید یک مخلوط همگن حائز اهمیت هستند.
خط اکسترود لوله عموماً از اکسترودر، قالب (دای)، سیستمهای خنککننده، کشنده، چاپگر، تیغه و تجهیزات جمعآوری تولیدات تشکیل شدهاست.
اکسترودرها: اکسترودر برای حرارتدهی و نرم کردن مواد اولیه و سپس راندمان پلیمر مذاب حاصله به دای تولید لوله به کار میرود. اکسترودر دارای مجموعهای از 4 تا 6 ناحیه گرمایشی است. دمای هر ناحیه به طور مجزا توسط ترموکوپل مکانیزهای کنترل میشود. در طی فرایند تولید، بخش اعظم حرارت داده شده به پلیمر، ناشی از برشی است که توسط پیچ و موتور محرکه سیستم ایجاد میگردد. این حرارت را میتوان با حرارت دادن بیشتر به نواحی مختلف برل اکسترودر، توسط سیستمهای خنککننده بادی و یا آبی، کنترل کرد. این مسئله به این دلیل اهمیت دارد که مقدار حرارتی که داده شده به پلیمر باید بطور دقیق کنترل شود .
دای یا قالب: این قسمت مواد ذوب شده را شکل میدهد. این مرحله برای ایجاد شکل دقیق لولهها حیاتی است. مواد اولیه ذوب شده برای شکلگیری وارد قالب میشود. قالب تعیینکننده شکل نهایی لوله است.
وکیوم تانک یا مخزن خلأ: این دستگاه مواد مذاب را به شکل اولیه لوله پلیاتیلن تبدیل میکند. وکیوم تانک یا مخزن خلأ بین قالب و دستگاه خنککننده قرار میگیرد و مواد مذاب خمیری را به شکل اولیه لوله پلیاتیلن تبدیل میکند. این مرحله باعث ایجاد شکل نهایی لوله میشود.
اندازه بندی لوله: ابعاد و حدود تغییرات ابعاد لوله درعملیات اندازهبندی و خنک کردن، مشخص وتنظیم میشود. اندازه لوله را طی خنکسازی مواد مذاب در ابعاد مورد نظر ثابت میکند. این فرایند برای لولههای تکجداره، با کشیدن مواد داغ داخل دای از میان یک سری اندازهبندی، به درون محفظه خنکسازی صورت میپذیرد. اندازهبندی ممکن است با استفاده از تکنیکهای خلاء یا فشار انجام شود. عموماً اندازهبندی با استفاده از خلاء متداول است. سطح آنها به قدر کافی سرد شده تا ابعاد مورد نظر و فرم گرد خود را حفظ کند. سطح خارجی لوله با استفاده از خلاء در برابر تغییر اندازه حفظ میشود. بعد از اینکه لوله از محفظه اندازهبندی خارج میشود، به درون محفظه خلاء ثانویه و یا مجموعهای از محفظههای خنککننده غوطهوری و یا پاشنده منتقل میگردد.
خنکسازی یا وان خنککننده: در مورد هر یک از تکنیکهای اندازهبندی خلأ یا فشار، لوله باید به اندازهکافی خنک باشد تا گردی خود را پیش از خروج از محفظه حفظ کند. روشهای مختلف خنکسازی برای زدودن گرمای باقیمانده از لولههای پلیاتیلن به کارگرفتهشدهاند. با توجه به اندازه لوله میتوان از روش غوطهوری کامل یا پاشش (اسپری) استفاده کرد. تکنیک های پاشش معمولاً برای لولههای با قطر بالا استفاده میشود که در مورد آنها غوطهوری کامل مناسب نیست. لولههای با قطر کمتر معمولاً در حمامی از آب غوطهور میشوند. دمای آب خنککننده عمدتاً در بازه بهینه 4تا10درجه سلسیوس میباشد. طول کلی حمام باید به قدر کافی بلند باشد تا دمای لوله به کمتر از 71درجه سلسیوس کاهش یابد و لوله قادر به تحمل عملیات بعدی که روی آن صورت میگیرد، باشد. تنشهای باقیمانده در دیواره لوله که توسط فرایند خنککاری بهوجود آمدهاند، تحت فرایند عملیات حرارتی به حداقل میرسند. این نواحی، فضاهایی مابین حمامهای خنککننده هستند که به حرارت موجود در دیواره داخلی لوله اجازه خروج میدهند و دیواره لوله را عملیات حرارتی مینمایند. وجود فضاهای مناسب در بین حمامهای خنککننده در کنترل تنشهای دیواره لوله حائز اهمیت است. با کمینه شدن تنشهای دیواره داخلی لوله، عملکرد دراز مدت لوله بهبود مییابد.
کشندهها: کشنده باید نیروی کافی جهت کشیدن لوله در طول کل عملیات خنکسازی را تأمین کند. این سیستم همچنین ضخامت مناسب دیواره را با اعمال آهنگ کشش ثابت، کنترل مینماید. آهنگی که لوله با آن کشیده میشود در ترتیب با سرعت پیچ اکسترودر، ضخامت دیواره نهایی را کنترل میکنند. در سرعت ثابت پیچ، افزایش سرعت کشنده باعث کاهش ضخامت دیواره میشود، درحالیکه کاهش سرعت کشنده، در همان سرعت پیچ با افزایش ضخامت دیواره همراه خواهد بود.
مارکر یا مارکینگ: استانداردهای بینالمللی یا سایر دستورالعملها مقرر کردهاند که لوله باید در بازه مشخصی بهصورت مرتب علامتگذاری شود. علامتگذاریها شامل اندازه اسمی لوله، نوع پلاستیک، SDR و یا آهنگ فشار و نام تولید کننده یا علامت تجاری وکد تولید میشود. علامتها معمولاً از جنس جوهر بوده و با استفاده از چاپ آفست روی سطح لوله درج میشوند. سایر روشهای ساخت شامل مهر داغ، چاپ جوهر افشان وحکاکی میشوند. اگر از حکاکی استفاده شود، علامتگذاری نباید ضخامت دیواره را به کمتر از حداقل مقدار آن برای لوله یا تیوب کاهش دهد و استحکام بلند مدت لوله یا تیوپ نباید تحت تأثیر قراربگیرد. همچنین در مواقعی که اتصالات فشاری در اتصال با لوله تیوپ مورد استفاده قرار میگیرند. علامتگذاری نباید باعث ایجاد مسیر نشتی شود.
اره: مقطع برش لوله پلیاتیلن، باید به صورت کامل عمود بر محور لوله باشد. برای برش لوله، نباید از اره دندانه درشت (اره نجاری) استفاده کرد. استفاده از اره دستی دندانه ریز(آهنبر)، فقط برای برش لولههای پلیاتیلن تا قطر ۱۰۰ میلیمتر مجازاست. برای برش لولههای بزرگتر، باید حسب مورد، از ماشینها و ابزارهای مخصوص برش لولههای پلاستیکی استفاده شود.
تجهیزات جمعآوری تولیدات: بیشتر لولههای 4اینچی یا110میلیمتر و پایینتر میتوانند برای سادگی نقل و انتقال وکار با آنها، کلاف شوند (مثل سیم پیچ به دور قرقره ). تجهیزات موجود به لوله اجازه میدهند تا در طولهای مختلفی پیچیده شود. این مسئله در مواقعی که لولههای غیر منقطع در طولهای بلند مورد نیاز باشند، بعنوان نمونه در زمان نصب لولههای گاز و آب، مفید است.
فرایند تولید لوله پلیاتیلن دوجداره
تولید لولههای دوجداره پلیاتیلنی نیز شباهتهای زیادی به لولههای تکجداره دارد با این تفاوت که ماشینآلات و تجهیزاتی که برای ساخت آنها استفاده میشوند متفاوت هستند. در تولید لولههای دوجداره از دو دستگاه اکسترودر استفاده میشود. یکی از آنها برای تولید جداره داخلی و دیگری برای تولید جداره خارجی است و مراحل تولید مانند لولههای تکجداره است. همچنین تعیین دمای مناسب اهمیت بالایی در تولید این لولهها دارد و در واقع دما تعیینکننده تفاوتهای محصولات است. لولهها برای شکلگرفتن از داخل محفظههای مخصوص عبور میکنند و از قالبهای دوار و پیوسته برای ایجاد حلقه در سطح خارجی آنها استفاده میشود و در پایان از جریان آب سرد برای خنک کردن لوله استفاده میشود.
مزایای لوله پلی اتیلن
دوام و طول عمر:
تأسیسات لولههای پلیاتیلن به دلیل خواص فیزیکی لوله، اتصالات بدون نشتی و کاهش هزینههای نگهداری، مقرون به صرفه هستند و در طولانی مدت کم هزینهتر هستند. صنایع لولههای پلیاتیلن، عمر مفید این لولهها را به شرط اینکه سیستم لوله کشی به درستی طراحی ونصب شده باشد و طبق نمونههای منتشر شده صنعتی و پیشنهادات شرکت سازنده لوله مورد استفاده قرار بگیرد، به طور متوسط 50 سال تخمین میزنند. این ماندگاری و طول عمر زیاد باعث نوعی صرفه جویی در هزینه تعویض این لولهها میشود. درسیستمهای لولههای پلیاتیلن که به درستی طراحی و نصب شدهاند، نیاز اندکی به نگهداری مستمر وجود دارد. لوله پلیاتیلن در برابر اغلب مواد شیمیایی متداول مقاوم بوده و مستعد خطر خوردگی سطح داخلی و قابلیتهای جریانی خود را حفظ گالوانیک یا الکترولیز نیست
مزایای ساختاری:
خواصی مانند وزن کم، انعطافپذیری و اتصالات کاملاً عایق شده وبدون نشتی، مجموعاً روشهای نصب مقرون به صرفه ومنحصر به فردی را فراهم میکند که با سایر مواد امکان پذیر نیستند. در بسیاری تأسیسات، روشهای نصبی همچون حفاری جهت دار افقی، نوسازی لوله با استفاده از ترکاندن لوله قدیمی، اسلیپ لاین، حفر وجایگذاری و نصب لولهها به صورت نیمهشناور یا شناور، میتوانند طرز چشمگیری ساخت و ساز را تسهیل نموده و موجب صرفهجویی قابل ملاحظهای در زمان و هزینه شوند. نصب سیستمهای لولهکشی پلیاتیلن با وزنی در حدود یک هشتم لولههای هماندازه فولادی و با استفاده از اتصالات بدون نشتی یکپارچه وسازگار با شرایط مختلف کاری، سادهتر است و به تجهیزات سنگین بالا بر نیاز ندارد. در برخی از قطرهای خاص، کلافهایی با طول بیش از 1000متر دردسترس هستند. لولههای پلیاتیلن ضربه را بویژه در شرایط آب و هوایی سرد که سایر لولهها امکان ترک و شکست دارند بسیار بهتر از لولههای PVC تحمل میکنند.
اتصالات بدون نشتی و کاملاً مهار شده:
اتصال پلیاتیلنها با استفاده از جوش گرمایی موجب تشکیل اتصالات بدون نشتی میشود که استحکام آنها به مانند لوله و یا حتی قویتر از آن است. استفاده از جوشکاری در کاربردهای شهری موجب حذف نقاط نشتی احتمالی میشود و این نقاط جوش خورده پلیاتیلنی خاصیت خود مهاری دارند و با وجود مزایایی که روش اتصال جوش لب به لب دارد، مهندسان راههای دیگری هم برای اتصال لولههای پلیاتیلن در اختیار دارند که از آن میان میتوانبه الکتروفیوژن و اتصالات مکانیکی اشاره کرد. در اتصالات الکتروفیوژن، لولهها و اتصالات با استفاده از گرم کننده الکتریکی تعبیه شده در آنها به یکدیگر اتصال مییابند. گاهی برای اتصال لوله به سایر قطعات مانند شیرآلات یا دیگر دستگاهها به کار رفته به اتصالات مکانیکی نیاز است که برای اینگونه اهداف، اتصالات به خصوصی ایجاد شده که برای پاسخگویی به اکثر نیازهای کاربردی به وفور در دسترس است.
مقاومت در برابر خوردگی مواد شیمیایی:
لولههای پلیاتیلن دچار زنگزدگی، و پوسیدگی نمیشوند، باد نمیکنند و باعث رشد موجودات زنده درون یا بیرون لوله نمیشوند. لوله پلیاتیلن مقاومت شیمیایی فوقالعادهای دارد و در بسیاری از محیطهای مهاجم نخستین انتخاب به عنوان ماده مورد استفاده است. اگرچه لولههای پلیاتیلن از خاک طبیعی که از نظر شیمیایی فعال است تأثیر نمیپذیرد، اما مانند هر لوله دیگری، اگر خاک یا حلالهای آلی (نفت و گازوئیل) آلوده شده باشد ممکن است نیاز به روشهای نصبی باشد که از لوله پلیاتیلن در تماس با حلال الی محافظت کند.
انعطافپذیری و مقاومت:
لولههای پلیاتیلن در محل نصب میتوانند نهایتاً تا شعاع 30برابر قطر اسمی خود خم شوند که بسته به ضخامت دیواره لوله این مقدار میتواند کمتر باشد. به عنوان مثال لوله پلیاتیلن 250میلیمتر در محل نصب و در حالت سرد میتواند تا شعاع 9متر تغییر شکل دهد. این موضوع باعث حذف بسیاری از اتصالاتی میشود که برای تغییرات زاویهای درسیستم لولهکشی به کار میروند و همچنین باعث سهولت نصب میگردد. دوام طولانی مدت لولههای پلیاتیلن در برابر خستگی مقاومت استثنایی دارد و تحت بالاترین فشارعملیاتی، میتواند چندین نوسان فشاری تا 100% بالای بیشینه فشارکاری خود را بدون هیچ اثر منفی روی قابلیتهای عملکردی طولانی مدت حفظ کند.
مقاومت لرزهای چقرمگی و انعطافپذیری لولههای پلیاتیلن:
علاوه بر سایر ویژگیهای خاص مانند اتصلات بدون نشتی وکاملاً مهار شده حاصل از جوش، این لولهها برای نصب در محیطهای خاکی فعال و محلهای در معرض زلزله کاملاً مناسب شدهاند.
بازده هیدرولیکی:
از آنجا که سطح داخلی لوله پلیاتیلن خالی از هر گونه زبری است این لولهها در رده لولههای صاف قرار میگیرند.گروهی که کمترین مقاومت در برابر جریان سیال را ایجاد میکند. لوله پلیاتیلن بدون خوردگی، بادکردگی و یا رشد بافتهای زنده، صافی سطح داخلی و قابلیت جریانی خود را حفظ کرده و بازه هیدرولیکی سیستم را در طول عمر مورد نظر طراحی، تضمین میکند.
مقاومت در برابر دما:
لولههای پلیاتیلن دارای ساختار مولکولی ویژهای میباشد که باعث افزایش مقاومت دمایی آنها در شرایط مختلف شدهاست.
بازه دمایی متفاوت عملکرد لولههای پلیاتیلن در شرایط کاری تحت فشار 18-تا 60درجه سانتیگراد است. اما برای شرایط کاری کم فشار و برخی کاربردهای خاص، این ماده میتواند دماهای نسبتاً پایینتری را تحمل کند (تا40-درجه سانتیگراد وکمتر از آن ) ، همچنین گریدهای خاصی از پلیاتیلن نیز وجود دارد که میتواند در دماهای نسبتاً بالاتری به کار رود. آزمایشهای گسترده و بکارگیری بسیار زیاد این لولهها در محیطهای بسیار سرد نشان دادهاست که این شرایط کاری تأثیر زیادی بر استحکام وخواص عملکردی لوله ندارد . گریدهایی از پلیاتیلن برای تولید لوله ، نه تنها در دمای 20 درجه سانتیگراد، بلکه در دماهای بالاتر مانند 60 درجه سانتیگراد، مورد آزمون تنش قرار گرفتهاند. عموماً لولههای پلیاتیلن نسبت به سایر مواد گرمانرم مانند PVC در دماهای بالا ، بیش تر استحکامشان را حفظ میکنند.
شکلپذیری:
شکلپذیری عبارت است از قابلیت تغییر شکل یک ماده در اثر تنش، بدون ایجاد شکستگی و یا در نهایت گسیختگی، همچنین گاهی از قابلیت افزایش کرنش (ازدیاد طول)) به شکلپذیری تعبیر میشود و این یکی از ویژگیهای مهم لولههای پلیاتیلن در هنگام استفاده به صورت روزمینی وزیر زمینی است. به عنوان مثال در اثر وارد شدن بار از سطح زمین، لولههای پلیاتیلن مدفون در خاک تغییر شکل میدهد و سطح مقطع دایرهای آن به بیضی تغییر میکند و قطر عمودی آن کاهش و قطر افقی اندکی افزایش مییابد. افزایش قطر افقی باعث میشود دیواره خاکی به عرض لوله فشار آورند، این فشار مانع از تغییر شکل بیشتر لوله شده و در نهایت به پایداری لوله میانجامد. این مسأله سرانجام شکلگیری ساختار خاک – لوله را فراهم کرده و قابلیت تحمل بارهای عمودی زمینی با سایر بارهای عمودی را به مواد چقرمه میدهد. این بارها میتواند باعث شکست بارهای مستحکمتر ولی با کرنشپذیری پایینتر شوند. مواد چقرمه مانند پلیاتیلن که در لولهکشیهای آب، گاز طبیعی و صنعتی مورد استفاده قرارگرفتهاند، میتوانند افزایش تنشهای موضعی حاصل از نصب نامناسب را، که در آنها تخته سنگها، قلوه سنگها یا ریشههای درختان ممکن است در موقعیتی قرار بگیرند که به سطح خارجی لوله فشار بیاورند، بهصورت ایمن تحمل کنند. شرایط محیطی زیاد دیگری وجود دارد که ممکن است منجر به تأثیراتی مشابه موارد فوق گردد، برای مثال میتوان به خمش لوله بیش از حد کرنش مجاز ، تقویت ناکافی لوله ، هم راستاسازی نادرست لوله برای اتصال به سازه های سخت وغیره اشاره کرد.
مواد با چقرمگی و قابلیت کرنش کم پاسخ متفاوتی به افزایش تنش میدهند . مواد حساس به کرنش، تحلیل تنش پیچیدهای دارند ودر بخشهایی خاص از ماده پتانسیل تمرکز تنش وجود دارد. اگر هر یک از این تنشها از حد اعلام شده در طراحی تجاوز نماید، رشد ترکها آغاز میشود و ممکن است به گسیختگی کامل قطعه یا محصول بینجامد. چقرمگی نسل جدید لولههای پلیاتیلن به طرز چشمگیری در قیاس با نمونههای قدیمی – که به خودی خود در صنعت گاز، آب، فاضلاب، کاربردهای صنعتی، دریایی و معدنی در 50 سال اخیر بسیار موفق عمل کرده بودند – بهبود یافته است.
وجود سایزهای متنوع لوله و اتصالات پلیاتیلن:
گستردگی استفاده از لولههای پلیاتیلن در مصارف گوناگون آبیاری آبرسانی، فاضلاب، گازرسانی و… موجب تولید لولههای پلیاتیلن در انواع سایزهای مختلف شدهاست .
استاندارد سایزهای لولههای پلیاتیلن با یکدیگر متفاوت است؛ اما این سایز بندی در استاندارد لولههای تک جداره به صورت عمومی از سایز 16mm تا سایز 2500mm میباشد.
از مزایای خطوط تولید لوله پلیاتیلن این است که یک خط معمولی لوله پلیاتیلن امکان تولید سایزهای مختلف در بازه ابعادی خاص را دارا هست. برای مثال خط تولیدی که قابلیت تولید لوله 16mmرا داراست تا سایز 90mm یا110mm را نیز تولید میکند.این امکان سبب سهولت و آسانی تولید وتنوع لولههای پلیاتیلن در ابعاد مختلف شدهاست.
مقاومت در برابر آفتاب و اشعه ماورا بنفش:
مواد اولیه تولید لولههای پلیاتیلن بدون رنگ میباشد و این بدون رنگ بودن در تمامی گریدهای پلیاتیلن عمومیت دارد. لولههای پلیاتیلن با توجه به کاربردهایی که دارند به رنگ مشکی میباشند که رنگ مشکی باعث ایجاد مقاومت لولههای پلیاتیلن در برابر اشعه UV خورشید میشود.
مواد پلیاتیلن بیرنگ هستند (مواد پلیاتیلن سفید) و برای رنگی نمودن و مشکی کردن لولهها از مواد افزودنی به نام مستربچ استفاده میشود اضافه نمودن مواد افزودنی به مواد اولیه باید طبق فرمول و با دقت زیادی انجام شود این فرایند اختلاط به دو صورت انجام میپذیرد یا به صورت دستی(ترکیب پلیاتیلن ومستربچ ) در واحد تولیدی و یا به صورت خود رنگ در پتروشیمیهای معتبر میباشد.
وزن سبک و قابلیت حمل آسان:
حمل لولهها جهت نصب و برقراری اتصالات، یکی از مشکلات اصلی انواع لولهها بوده است. لولههای پلیاتیلن با وزن بسیار کم و سبک میتوانند نسبت به لولههای سنگین بتنی وفولادی، به راحتی بارگیری و حمل شوند. این سهولت جابجایی موجب کاهش هزینههای حمل و نقل نیز خواهد شد. همچنین لولههای پلیاتیلن با داشتن چگالی کم، میتوانند روی آب شناور مانده و در جریان پروژههای آبی و دریایی نیز نقش مؤثری داشته باشند.
در نتیجه کلی میتوان مزایای این لوله ها را به شرح زیر دانست:
1-قابلیت اتصال آسان
2- انعطافپذیری بالا
3- نصب آسان، سریع و کم هزینه
4- عمر طولانی مدت لوله پلیاتیلن(50سال)
5-کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری
6- مقاومت در مقابل خوردگی و مقاومت در برابر مواد شیمیایی آلی و غیرآلی
7- ضریب اصطکاک کم پلیاتیلن و ثابتبودن لوله آن در طول کاربرد
8- بهداشتی و غیر سمی بودن لوله پلیاتیلن (مناسب برای آب شرب)
9- وجود سایزهای متنوع لوله و اتصالات پلیاتیلن
10- مقاومت در برابر آفتاب و اشعه ماورا بنفش
11- دارای استاندارد آب شرب برای مصارف آبرسانی شهری و روستایی
12- وزن سبک لوله پلیاتیلن
13- قیمت مناسب و مقرونبهصرفه
14- اتصالات بدون نشتی و کاملاً مهار شده
15- مقاومت در برابر زلزله
16- خواص هیدرولیکی عالی
17- مقاوم در برابر حمله جوندگان و ریز جاندارها
18- مقاوم در برابر سرما و گرمای شدید
19- سازگاری با محیطزیست و قابلیت بازیافت
20- جریانپذیری عالی
عوامل تأثیرگذار بر کیفیت لولههای پلیاتیلن
مواد اولیه: نوع مواد و افزودنی شامل میزان مواد و همچنین یکنواخت اضافه شدن آن و تقویت کننده ( مثل پلیاتیلن تقویت شده با الیاف شیشه )
فرایند تولید: این بخش از تولید به ماشین آلات و مهارت پرسنل فنی نیز بستگی زیادی دارد.
عوامل محیطی: کاربرد لولههای پلیاتیلن شامل لوله آب یا فاضلاب و حتی برای چه نوع مصرفی آب صنعتی و…..
پرتو فرابنفش: کاربردهای خاص امواج رادیواکتیو، امواج مغناطیسی و اثرات میکروبیولوژی
عامل تنشی (دما): در استاندارد عمر لوله پلیاتیلن با فرض دمای 20 درجه 50 سال تعیین شدهاست. در جایی که دما 20درجه نیست عمر لوله پلیاتیلن متفاوت خواهد بود. منظور از دما، دمای سیال است نه دمای محیط . اگر لوله پلیاتیلن روی زمین باشد دمای سیال با محیط یکی است ولی اگر زیر زمین باشد دمای سیال کمتر از محیط است.
نوسانات دمایی: در لولههای فاضلاب نوسانات دمایی وجود دارد ولی در لولههای آب وجود ندارد که این نوسان دمایی موجب فرسوده شدن لولهها میگردد.
بار استاتیک یا بار مرده: لولهای که در زیر خاک قرار دارد به اندازه وزن خاک به آن فشار وارد میشود. اگر لوله تحت فشار سیال باشد. این دو فشار تا حدودی اثر هم را خنثی میکنند در غیر این صورت لولهها آسیب میبینند.
بار دینامیکی یا بار ترافیکی : اگر لوله از مسیری رد شود که وسایل نقلیه عبور میکند فشار وارده بر آن بیشتر خواهد شد. تحمل این فشار برای لولههای فاضلابی که فشار سیال ندارد مشکل است.
شکاف و خراش (جوشها) : در اثر اتصال از جوش لب به لب استفاده میشود. اگر دما از اندازهای بیشتر شود بر عمر لوله تأثیر خواهد گذاشت و سیستم در محلهای جوش دچار مشکل خواهد شد.