مزایای استفاده از لولههای پلی اتیلن نسبت به لولههای فولادی (کربن استیل)
از مقایسه ویژگی های ساختاری و عملکرد کوتاه مدت و بلند مدت لوله پلیاتیلن فشرده (HDPE – High Density
Poly Ethytene) و نیز مقایسه اسـتانداردهای ساخت و تولید در هر مورد (AWWA C906 برای لوله پلیاتیلن و
استاندارد های AWWA C200 برای لوله فولادی) مزایای استفاده از لولههای پلی اتیلن نسبت به لولههای فولادی
همانطور که می دانید یکی از نمونه لوله های پلاستیکی که رفتار بسیار خوبی در مقابل فشار، دما و محیط زیست از
خود نشان می دهد لوله های پلی اتیلن هستند که حدود نیم قرن است مورد استفاده قرار می گیرند و تقریبا جایگزین
خوبی برای لوله های آهنی هستند و این تنها به خاطر ویژگی ضد زنگ زدگی آن نیست.
اگر شما هم در حال انتخاب لوله های آهنی و پلاستیکی هستید می توانید با مطالعه این تفاوت ها که امروز برایتان
لیست می کنیم، از این مطالب نتیجه بسیار خوبی بگیرید و با توجه به موارد مورد اهمیت تان انتخاب کنید به طور کلی
مزیت های لوله پلی اتیلن بسیار بیشتر از لوله های معمولی آهنی است اما باید دقت لازم را داشته باشید و قبل از هر
چیز بررسی های لازم را انجام دهید.
آزمایشات عملی انجام شده انستیتو مواد مرکب ساختاری (SCI) Structural Composites Incو آزمایشگاه مهندسی پلاستیک (PEL Plastics Engineering Laboratory،و انیسیتو پلاستیک پایپ PPI و اداره استاندارد صنعتی ایران که همگی مراکز تحقیقاتی معتبر و صاحب نام میباشند، نتایجی استنباط گردیده که در زیر میآید. جهت مقایسه منطقی در آزمایشات از مطلوبترین جنس پلیاتیلن فشرده یعنی نوع PE 100 به تصریح استاندارد AWWA C906 استفاده شده است.
این مقایسه بر اساس ویژگی های این دو نوع لوله گردآوری شده است و مقایسه بر اساس مشخصات ارائه شده سازندگان این نوع لوله ها می باشد که صرفنظر از استانداردهای موجود باید به عنوان مقایسه مورد توجه قرار گیرد. لولههای پلی اتیلن سنگین (چگالی بالاHDPE) در حوزه وسیعی از خطوط لوله شهری، صنعتی، دریایی، حفاری، دفن زباله و کشاورزی به کار میروند.
کاربرد مطلوب این دسته از لوله ها در موقعیت هایی چون سطح زمین، حالت مدفون، شناور و سطوح زیر دریا آزمایش و به اثبات رسیده است. این لوله ها قابلیت انتقال آب آشامیدنی، فاضلاب، موادشیمیایی، دوغاب، و پسماندهای خطرناک و گازهای فشرده را دارند.
کاربرد لوله های پلی اتیلن
موارد استفاده از لوله های پلی اتیلن سنگین بدین شرح است:
– استفاده در شبکه های آبرسانی شهری و روستایی
– استفاده در شبکه های فاضلاب شهری و روستایی
– استفاده در شبکه های گازرسانی و زهکشی
– سیستم های مایعات و فاضلاب صنعتی
– شبکه های آبیاری تحت فشار (قطره ای و بارانی)
– سیستم های آبیاری متحرک
– پوشش کابل های مخابراتی و فیبر نوری
– پوشش کابل برق
– پوشش لوله های فلزی
– به عنوان کانال های تهویه
مزایای کلی لوله پلی اتیلن سنگین نسبت به لوله فولادی
– ارزانی قیمت
– حمل و نقل آسان به علت سبکی
– عدم خوردگی و زنگ زدگی
– یکنواختی ضخامت جداره لوله ها
– صاف و صیقلی بودن جداره داخلی و در نتیجه حداقل ته نشین شدن رسوبات
– قابلیت انعطاف حتی در سرمای زیر صفر
– نشکن و ترک برنداشتن در اثر و فشار خارجی
– تولید در سیستم متریک و غیره با قطرهای متنوع و به طول های مورد نظر به صورت حلقه ای شکل
– عایق بودن در برابر حرارت
– سهولت طریقه اتصال آنها به هم؛ یعنی نصب سریع و نیاز کمتر به وسایل اتصال
– عدم لزوم ماشین آلات سنگین و حجیم جهت نصب و جوشکاری
[irp posts=”8773″ name=”لوله فولادی و روش های تولید آن “]
ویژگی های لوله پلی اتیلن
این لوله ها، به دلیل عدم امکان نشت، فاسد شدن، لوله فلزی آب نصب آسان و مقاومت در برابر حرکت خاک و فشار، حدود نیم قرن است که مورد مصرف قرار می گیرند. از طرفی چون پلی اتیلن ماده ای ویسکوالاستیک است و مثل تمامی ترموپلاستیک ها رفتار خزش از خود نشان می دهد، بر اثر مرور زمان دچار تغییر شکل می شود. چنین پدیده ای حتی در دمای معمولی و فشار نسبتاً کم نیز صورت می پذیرد و همانند دیگر پلاستیک ها، خواص مکانیکی پلی اتیلن به سه پارامتر زمان، حرارت و فشار وابسته است.
بنابراین در محاسبات مربوط به طراحی لوله ها، همواره مقادیر خواص مکانیکی توسط آزمایشات طولانی مدت تعیین و الزاماً در یک فاکتور به نام فاکتور ایمنی تقسیم می شود در ادامه به بیان ویژگی های این لوله ها می پردازیم.
خزش و استحکام کششی
هنگامیکه لوله های پلیمری تحت فشار بارهای خارجی و داخلی قرار می گیرند، پس از مدتی مشخصه های مکانیکی آنها تغییر شکل می یابد که این پدیده با نام خزش در لوله های پلیمیری از اهمیت بالائی برخوردار می باشد.
لوله های فولادی اصولا رفتار داکتیل دارند و مقاومت خزشی کمتری نسبت به گونه های دیگر لوله های مورد اشاره دارد برخلاف لوله فولادی، لولههای پلیاتیلن در مقادیر تنش کششی دچار خزش میشوند.در اینگونه موارد لوله فولادی از خود رفتار داکتیل نشان می دهد و می شکند.
هنگام کاهش سرعت بارگذاری روی لوله پلیاتیلن یا هنگامی که لوله تحت بار ثابت برای مدت زمان طولانی قرار می گیرد، مولکولها فرصت جداشدن و آزاد شدن از یکدیگر را دارند که این امر باعث تقلیل تنش مورد نیاز برای تغییر شکل و جلوگیری از عدم شکست می شود که دامنه کاربرد آن را برای اجرای پروژه های
زیرزمینی با ریسک جابجائی زمین و یا ناصاف بودن آن ساده تر و کاربردی تر می نماید .هرچند تجارب سازندگان و پیمانکاران نشان می دهد لوله های پلی اتیلن در اینمورد از خود مقاومت بیشتری را نشان می دهد و با توجه به مولفه های شیمیائی مورد استفاده در مواد اولیه آن می تواند خزش بیشتری را قبل از پارگی تحمل نماید. رویه آزمونهای استاندارد خزش در استاندارد انجمن امریکایی آزمون و مواد ASTM E139 آورده شدهاست.
بارگذاری خمشی و مقاومت فشاری
مستقیمترین روش جهت اندازهگیری مقاومت لوله مقابل فشار، تست هیدرواستاتیک است. تمامی لولههای پلی اتیلن که تا مرحله شکست تحت فشار قرار گرفتند فقط دچار ترک به طول 37 تا 100 سانتیمتر شدند.
افزایش دائمی قطر نمونههای پلیاتیلن پس از آزادشدن فشار داخلی و پایان تست در جدول 1 آمده است. لوله های پلی اتیلن می تواند تا فشار 10mpa را تحمل نماید و در برابر تغییرات زمین شناسی و زلزله بسیار مقاوم می باشد .ولی لوله های فولادی در برابر این تغییرات بسیار شکننده هستند.
[irp posts=”11914″ name=”لوله پلی اتیلن PE 80″]
سازگاری با محیط زیست
تولید لوله های پلی اتیلن هیچگونه آثار زیست محیطی ندارد و لوله های پلی اتیلن نیز در مقابل حمله میکرو ارگانیسم ها مقاوم می باشند چراکه پلی اتیلن ماده تغذیه کننده ای برای آنها نمی باشد. با توجه به ترکیب اکسیژن با هوا و زنگ زدگی لوله های فولادی این نوع لوله ها می تواند به محیط زیست صدمه بزند ولی لوله های پلی اتیلن به عنوان لوله های دوستدار محیط زیست قلمداد می شوند.
مقاومت در برابر مواد شیمیائی
پلی اتیلن ها خانواده ای از گرمانرم ها (ترموپلاستیک ها) هستند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن به دست می آیند. این پلیمریزاسیون تحت فشار و دمای بالا و در حضور کاتالیست های فلزی انجام می شود. تحت این شرایط، مولکول های اتیلن به زنجیره هایی به طول 50 تا 50000 واحد تبدیل می شوند و گاز اتیلن به یکداخل لوله کربن استیل ماده جامد سفید کریستالی تغییر حالت می دهد.
پلی اتیلن شامل ساختار بسیار ساده ای است، به طوری که ساده تر از تمام پلیمرهای تجاری است. یک مولکول پلی اتیلن زنجیر بلندی از اتم های کربن می باشد که به هر اتم کربن آن دو اتم هیدروژن چسبیده است. پلی اتیلنی که تعداد زنجیره های جانبی آن کم و طول آنها کوتاه باشد، پلی اتیلن سنگین (پلی اتیلن خطی) نامیده می شود. در این حالت هیچ شاخه ای در مولکول وجود ندارد.
پلی اتیلن خطی سخت تر از پلی اتیلن شاخه ای است، اما پلی اتیلن شاخه ای آسانتر و ارزانتر ساخته می شود. شکل این پلیمر کریستالی است. پلی اتیلن خطی محصول نرمالی با وزن مولکولی 200000 تا 500000 گرم است که آن را تحت فشار و دماهای نسبتاً پایین پلیمریزه می کنند. چگالی آن بین 941/0 تا 965/0 گرم بر سانتی متر مکعب است و آن را بیشتر به وسیله فرایند پلیمریزاسیون، که زیگلر ناتا نامیده می شود، تهیه می کنند.
تفاوت های خواص پلی اتیلن نوع سبک و سنگین به اندازه ای زیاد است که کاربردهای آنها را کاملاً متفاوت می کند و می توان آنها را از دو خانواده گوناکون فرض کرد. لوله های پلی اتیلن از مقاومت قابل توجهی در مقابل مواد شیمیائی آلی و غیرآلی برحوردار می باشد از این منظر لوله های در یک تحقیق که بوسیله آزمایشگاه تحقیقات مهندسی و محیط زیست دانشگاه برکلی کالیفرنیا انجام شده است گزارش شده که 15 درصد لولههای فولادی نفوذ پذیری داشتهاندو اصولا در برابر مواد شیمیائی مقاومت ندارند و نیاز به مقاوم سازی دارند. این در حالی است که پلی اتیلن در مقابل مواد شیمیائی مقاومت دارد.
[irp posts=”5446″ name=”آشنایی با اتصالات لوله های فولادی”]
شرایط بسترسازی
شرایط بستر در مورد لوله های فولادلوله فولادی خرابی بسیار مهمتر از لوله پلی اتیلن میباشد. بستر مناسب برای کنترل اعوجاج که تنها معیار طراحی لوله های فولادی در مقابل بارهای خارجی است مورد نیاز است. استاندارد کارگذاری لوله های فولادی بیان میدارد که بستر لوله آماده سازی گردد. بنابراین خاک اطراف لوله باید بقدری فشرده باشد که نیروهای جانبی را به صورت کاملاً یکنواخت به لوله اعمال ننماید.
همچنین خاک بایستی عاری از هرگونه مواد آلی باشد. کف بستر باید مسطح و عاری از سنگهای بزرگ و کلوخه باشد چون این سنگها باعث کاهش استحکام در اثر ایجاد سایش و خراش لوله میگردند. لازم به یادآوریست بسیاری از این تمهیدات در عمل فراهم نمیگردد. برعکس بدلیل استحکام ذاتی لوله های پلی اتیلن کف مسطح بدون خاکریزی یا کف مسطح با خاک ریزی سبک برای بسیاری از کاربردها در مورد لوله های پلی اتیلن کافی است. هرچند عدم رعایت این توع ترانشه گذاری نیز مشکلی برای لوله های پلی اتیلن فراهم نمی نماید. مزایای استفاده از لولههای پلی اتیلن نسبت به لولههای فولادی
استفاده از تکیهگاه (Saddle) برای نصب شیر
استاندارد های موجود استفاده از Saddle را برای شیرگذاری اجباری کرده است. برعکس استفاده از Saddle برای لولههای پلی اتیلن در مصارف معمولی غیرضروری است.
اتصالات و قطعات
اتصال پذیری لوله پلی اتیلن، ارزانتر و سریعتر از لوله فولادی است. چون سریعتر آب بندی می شود و نشتی ندارد و سرعت پروژه را افزایش می دهد با استفاده از مواد پلی اتیلن امکان ساخت انواع اتصالات وجود دارد که با استفاده از انواع روشهای جوشکاری می تواند خط لوله مطمئنی را طراحی و اجرا نمود.
بررسی اتصالات لوله
اتصالات این دسته از لوله ها با توجه به کاربردهای گوناگون شان متفاوت است. اتصالات الکتوفیوژن برای پروژه های گازرسانی و اتصالات پیچی برای پروژه های آبرسانی تا فشار 10 اتمسفر استفاده می شود. برای بقیه پروژه ها از اتصالات جوشی پلی اتیلن طبق استاندارد DIN 16963 آلمان استفاده می شود. فاضلاب خانگی از قوانین اشاره شده تبعیت نمی کنند. مزایای استفاده از لولههای پلی اتیلن نسبت به لولههای فولادی
ویژگی اتصالات این لوله ها بدین شرح است:
– مقاومت بسیار خوب اتصالات پلی اتیلن در برابر شکستگی و ترک خوردگی ناشی از فشارهای خارجی
– مقاومت بالا در مقابل فشار و ضربه
– مقاوم در برابر مواد شیمیایی
– مقاوم در برابر خوردگی و ساییدگی
– مقاومت عالی در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله
– مقاوم در برابر زنگ زدگی
– صاف و صیقلی بودن جداره داخلی و خارجی
– عدم رسوب گیری و افت فشار بسیار کم ناشی از اصطکاک سطح داخلی
– انعطاف پذیری بالا، هزینه بسیار پایین نصب و اجرا، سرعت اجرا و عدم نیاز به ماشین آلات سنگین در زمان اجرای خطوط لوله های پلی اتیلن
شناوری و اجرای پروژه های دریائی
لوله پلیاتیلن روی آب شناور میشود. بنابراین هنگامی که احتمال آمدن سیل در بستر لوله میرود یا سطح آبهای زیرزمینی در محل بالاست، تمهیدات خاصی بایستی اندیشیده شود. به این منظور لوله بایستی مهار شود. اما لوله های فولادی با توجه به ماهیت وزن بالا امکان شناوری را ندارند و عملا استفاده های در پروژه های دریائی ندارند .(بصورت غرقابی استفاده می شود).
قیمت و مهلت زمان انجام پروژه
لوله های پلی اتیلن، ارزانتر و سریعتر از لوله فولادی آب بندی و متصل می شوند و همچنین در حین کار نشتی ندارند، بنابراین استفاده از این لوله ها برای افزایش سرعت انجام پروژه بسیار مفید است. امکان استفاده از مواد پلی اتیلن در ساخت انواع اتصالات وجود دارد و بنابراین می توان با استفاده از روش های مختلف جوشکاری، خط لوله مطمئنی را طراحی و اجرا نمود.
مقاومت در برابر صدمات احتمالی
با توجه به اینکه پلی اتیلن ماده بسیار نرمتری نسبت به فولاد است. بنابراین در برابر خراش ها و دیگر صدمات احتمالی ایجاد شده در حین حمل و نقل و راه اندازی آسیب کمتری خواهد دید.
اثر خراشیدگی
در مقایسه با لوله فولادی، پلیاتیلن ماده بسیار نرمتری است. بنابراین در مقابل خراشها و سایر صدمات ایجاد شده در حین حمل و نقل کمتر آسیبپذیرتر میباشد.
سهولت حمل و نقل
با توجه به مقاومت در برابر ضربه و سهولت بارگذاری و سهولت در جابجائی لوله های پلی اتیلن حمل و نقل این نوع لوله ها بیشتر بوده و درصد از بین رفتن لوله در اثر حمل و نقل صفر بوده و این نوع لوله ها ضایعات حمل و نقل ندارد. ضمنا با توجه به وزن کمتر لوله های پلی اتیلنی هزینه حمل آن بسیار کمتر از نمونه های فولادی است.
بررسی مقاومت لوله ها در هنگام زمین لرزه
لوله های فولادی هنگامی که در مسیرهای منحنی شکل و دارای شکستگی استفاده شوند، می توانند در برابر زلزله از خود مقاومت نشان دهند ، همچنین این لوله ها در مقایسه با لوله های چدنی، بتنی و آزبست کمتر آسیب می بینند. اگر از خوردگی این لوله ها صرفه نظر شود، کارایی آنها در مناطق زلزله خیز با خطر کم و متوسط وحتی بدون اتصال انعطاف پذیر قابل قبول است.
لازم به ذکر است که در صورت اتصال جوشی و به صورت یکپارچه در آوردن خطوط لوله می توان انتظار عملکرد لرزه ای بهتر و مناسب تری از این لوله ها داشت. لوله های پلی اتیلن سنگین هم اگر از طریق جوش های فیوژن اتصال یابند رفتار لرزه ای خوبی خواهند داشت و برای مناطق زلزله خیز توصیه می شوند. لوله های پلی اتیلن دارای انعطاف پذیری مناسبی هستند و گزارش ها نشان می دهد در زلزله های گذشته کمتر دچار آسیب شده اند. اما با گذشت زمان در برابر کلر موجود در آب لایه لایه شده و بنابراین باید دقت کافی را نسبت به طول عمر آنها داشت.
میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله ها
در برآورد میزان خسارات و خرابی لوله ها ناشی از زلزله دو پارامتر نقش اساسی خواهند داشت، این دو پارامتر جنس لوله و میزان حرکت در گسل هستند البته ویژگی های دیگری همچون مقاومت خاک، زاویه استقرار خط لوله نسبت به جهت گسل و عمق کارگذاری لوله نیز جزء پارامترهای مؤثر می باشند. بررسی های انجام شده نشان میدهد میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله های پلی اتیلن کمتر از لوله های فولادی است.
از مقایسه ها و همچنین بررسی های انجام شده نسبت به کارایی و ویژگی های مختلف لوله ها که در این مقاله مطرح شد می توان نتیجه گرفت صرفه نظر از کمبود ها و مشکلات گفته شده برای هر کدام از انواع لوله ها، لوله های پلی اتیلن ویژگی های بهتری را نسبت به لوله های فولادی دارند و استفاده از آن ها در انجام پرژه ها از ریسک کمتری برخوردار است و خسارات کمتری را نیز به مجریان و طراحان وارد می نماید که موجب توجیه اقتصادی پروژه و استقبال بیشتر مشتریان می شود.
تماس با ما : 76502424-021
لوله و اتصالات پنج لایه برندهای:
لوله پنج لایه نیوپایپ ،لوله پنج لایه آرین پایپ ، لوله پنج لایه بهتراشان ، لوله پنج لایه سوپرپایپ ، لوله پنج لایه ایزی پایپ ، لوله پنج لایه آذران ، لوله پنج لایه ایزوپایپ ، لوله پنج آرسین پایپ ، لوله پنج لایه بیست بسپار ، لوله پنج نیک بسپار،لوله پنج لایه نونام پایپ ، لوله پنج لایه وحید ، لوله پنج لایه یزد لوله
لوله و اتصالات پلیکا برندهای :
پلیکا اینگل ، پلیکا پلیمر گلپایگان ، پلیکا پارس زنده رود پلاست ، پلیکا یزدپلیمر ، پلیکا سمنان ، پلیکا وینوپلاستیک ، پلیکا داراکار ، پلیکا هراز ، پلیکا نوین پلاستیک
پلیکا سمنان پویش ، گلسار پلیمر گلپایگان ، پلیمر یاس ، پلیکا تهران اتصالات ، پلیکا سمنان
شیرآلات بهداشتی و صنعتی برندهای:
شیرآلات امین شیر ، شیرآلات کهن ، شیرآلات اوشه ، شیر آلات قهرمان ، شیرآلات کیزایران ، شیرآلات وگ ایران ، شیرآلات سیم ایتالیا ،شیرآلات کیتز ،شیرآلات اهورا داراکار ، آذران ، میراب ، شیر آلات سامین
لوله و اتصالات تک لایه برندهای :
اتصال بسپار ، یزدبسپار ، نیک بسپار ، آذین لوله سپاهان ، چابهار ، یزدپلیمر ، بیست بسپار ، وحید ، یزد لوله
پوش فیت برندهای:
پوش فیت پلی ران اتصال ، پوش فیت نیوفلکس ، پوش فیت یزد بسپار ، پوش فیت نیک بسپار ، پوش فیت سوپردرین ، پوش فیت وحید ، پوش فیت یزد لوله
پلی اتیلن برندهای:
پلی ران اتصال ، کوشان اتصال ، پلی رود اتصال ، ایران دریپ ، دینا پلیمر