لوله‌های پلیمری

مزایای این لوله‌ها را می‌توان مقاومت در برابر خوردگی، استفاده ساده‌تر، افت کم‌تر فشار، انعطاف‌پذیری و بسیاری عوامل دیگر دانست. سامانه‌های لوله‌کشی پلیمری در مقابل اکثر مواد شیمیایی متداول خانگی و تعداد زیادی از موادی که ممکن است وارد سامانه فاضلاب بهداشتی شوند، مقاوم هستند. دیواره‌های صاف لوله‌های پلیمری امکان انتقال بهتر و مؤثرتر فاضلاب و آب را ممکن می‌سازد. در این لوله‌ها اثری از زنگ‌زدگی و خوردگی مشاهده نمی‌شود.

لوله‌های پلیمری از لوله‌های دیگر سبک‌تر هستند و نیاز به تجهیزات سنگین ندارند. به عنوان مثال، بریدن، اتصال و نصب لوله‌های پلیمری ساده‌تر از لوله‌های فلزی است. با توجه به اهمیت هزینه نیروی کار در تعیین قیمت نهایی سامانه‌های لوله‌کشی، مزیت این لوله‌ها روشن می‌شود.

اکثر لوله‌های گرمانرم پلیمری انعطاف‌پذیری خوبی نسبت به لوله‌های دیگر دارند که خصوصیت مهمی برای کاربرد آن‌ها در زیرِ زمین است. این لوله‌ها می‌توانند پستی و بلندی‌های زمین را با تصالات کم‌تری طی کنند. این لوله‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری خوب‌شان، در شرایط سخت و ناملایم آب و هوایی کارایی خوبی دارند.

لوله و اتصالات پلیمری با توجه با استانداردهای مختلف در مقابل ارتعاشات مختلف مقاوم اند. با توجه با انعطاف‌پذیری لوله‌های پلیمری، این نوع لوله‌ها می‌توانند لرزش‌های ناشی از زمین لرزه و یا ارتعاشات ناشی از کارکرد موتور (یا کمپرسورها) را تحمل کنند.

روش‌های زیادی برای اتصال این لوله‌ها وجود دارند که از جمله می‌توان با اتصال پرسی، اتصال همجوشی حرارتی، اتصال چسبی، اتصال فلنجی و اتصال رزوه‌ای اشاره کرد. تعدد روش‌های اتصال، استفاده از این نوع لوله‌ها را در کاربردهای مختلف ممکن کرده است.

به علت دیواره‌های صاف این نوع لوله‌ها، مقاومت آن‌ها، در برابر جریان کم است و باعث افت کم‌تر فشار می‌شوند.

عمر سرویس‌دهی هر سامانه لوله‌کشی عانل مهمی است. حدود ربع قرن است که میلیون‌ها سامانه لوله‌کشی با لوله‌های پلیمری و کارایی خوب آن‌ها، در حال اجراست. اگر این سامانه‌ها درست نصب شوند، در بعضی شرایط می‌توان عمر کارکرد آن‌ها را نامحدود در نظر گرفت.

این لوله‌ها عایق صوت و امواج صوتی هستند و در سامانه‌های مخابراتی به کار می‌روند. به عنوان مثال به دلیل وجود لایه محافظ آلومینیوم در لوله‌های چند لایه از آن‌ها می‌توان برای کاربردهای مخابراتی استفاده کرد.

لوله‌های پلی‌اتیلنی

لوله‌های پلی‌اتیلن از حدود 40 سال پیش استفاده شدند و به تدریج، با شناخت مزایا و کارکرد این لوله‌ها و نیز بهبود تدریجی ویژگی‌های پلی‌اتیلن، در بسیاری کاربردها جای‌گزین انواع لوله‌های بتنی، فولادی، چدنی و نیز لوله‌های پلی‌وینیل‌کلراید شدند. انعطاف و چقرمگی لوله‌های پلی‌اتیلن موجب شده است که جابه‌جایی و کارگذاری خطوط لوله از خطوط لوله فولادی یا بتنی بسیار آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر باشد. انعطاف این لوله‌ها امکان دور زدن موانع و کاهش مفاصل و اتصالات را فراهم می‌کند. این لوله‌ها به راحتی جوش می‌خورند . لزومی به استفاده از اتصالات نیست. لوله‌های پلی‌اتیلن را به طور عمده به دو صورت طبقه‌بندی می‌کنند:

طبقه‌بندی فشاری (یعنی لوله‌های تحت فشار و لوله‌های بدون فشار). طبقه‌بندی ساختاری (یعنی لوله‌های دیواره یک‌پارچه و لوله‌های دیواره‌سازی). طبقه‌بندی نخست بر مبنای کاربرد و طبقه‌بندی دوم بر مبنای روش‌های تولید است. امروزه استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن در سامانه‌های آب‌رسانی تحت فشار و گازرسانی به دلیل داشتن مقاومت‌های فیزیکی و شیمیایی بالا، سازگاری با محیط زیست، سهولت حمل و نقل و قابلیت  بازیافت رشد چشم‌گیر داشته است. بدیهی است که این روند رو به رشد با استفاده از فناوری‌های جدید در ساخت مواد اولیه و روش‌های ساخت و نصب این کالا همراه است.

تولید لوله‌های پلی‌اتیلن برای آب‌رسانی و گازرسانی تنها در کیفیت با هم متفاوتند. مسلماً استفاده از دستگاه‌های جدید همراه با فناوری روز دنیا تأثیر به سزایی در کیفیت محصول تولیدی خواهد داشت. پلی‌اتیلن از پلیمر شدن رادیکالی مونومر اتیلن تولید می‌شود و ساده‌ترین ساختار مولکولی را در بین سایر پلیمرها دارد. این مواد از مقاومت تنشی بالا و جوش‌پذیری بسیار خوب و مقاومت قابل توجه در مقابل خوردگی برخوردارند. طول عمر لوله‌های پلی‌ایلن به صورت استاندارد 50 سال در نظر گرفته می‌شود اما طول عمر 20 تا 30 سال به دلیل رشد سریع تغییرات زیست‌محیطی واقعی‌تر است. از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین گونه‌هایی که از پلی‌اتیلن تولید می‌گردد می‌توان به پلی‌اتیلن سبک و پلی‌اتیلن سنگین اشاره کرد که هر یک از این گروه با توجه به چگالی‌هایشان مصارف خاص خود را خواهند داشت.

• پلی‌اتیلن‌سبک: این گروه از لوله‌های به دلیل وزن استاندارد پایین و انعطاف‌پذیری بالا در خطوط با فشار کم به کار می‌روند.
• پلی‌اتیلن سنگین: این گروه استحکام بیش‌تر، خزش کم‌تر و مقاومت شیمیایی و دمایی بالاتری از دیگر انواع لوله‌های پلی‌اتیلن دارد. مواد به کار رفته در ساخت این لوله‌ها قدرت ضربه‌پذیری بالا دارند. ساخت لوله‌های تحت فشار با توجه به گونه‌های مختلف پلی‌اتیلن سنگین و تغییر و پیشرفت هر روزه ساخت پلی‌اتیلن‌های با چگالی بالا برای تولید لوله، یکی از دلایل ظهور پلی‌اتیلن‌های جدید با ویژگی‌های برتر و کاهش ضخامت دیواره لوله به دلایل اقتصادی است. پلی‌اتیلن‌های نسل اول و دوم فشارهای کم‌تری را از پلی‌‌اتیلن‌های نسل سوم تحمل می‌کنند و از این رو در فشارهای بالا کاربرد چندانی ندارند. در واقع استفاده از گونه پلی‌اتیلن 100 (PE100) این امکان را می‌دهد که در عین حفظ خواص مهندسی مانند چقرمگی، سفتی وو رفتار مکانیکی بلند مدت و قابل قبول، فرآیند تولید آسان‌تری دارد که باعث پایین آمدن هزینه‌های تولید و عرضه محصول با قیمت‌های کم‌تر می‌شود. البته این به آن معنا نیست که پلی‌اتیلن 100 بهتر از پلی‌اتیلن 80 است زیرا در صنعت گاز استفاده از پلی‌اتیلن 80 به دلیل چقرمگی و انعطاف‌پذیری و جوش‌کاری آسان‌تر ترجیح داده می‌شود.

پلی‌اتیلن‌ها استحکام مکانیکی نسبتاً پایین و مقاومت شیمیایی بسیار بالایی دارند. این لوله‌ها در دماهای پایین منعطف‌اند. استفاده از پلی‌اتیلن تا دماهای 50 درجه سانتی‌گراد نتایج رضایت‌بخشی نداشته است.

لوله‌های پلی‌اتیلن فقط برای خطوط آب سرد و سامانه‌های توزیع آب سرد به کار می‌روند.

لوله‌های پلی‌اتیلنی را نمی‌توان با چسب به یک‌دیگر متصل کرد و با ابزار مکانیکی خاردار به هم‌دیگر متصل می‌شوند.

لوله‌های پلی‌اتیلن بر اساس MRS (Minimum Required Strength) (حداقل استحکام مورد نیاز) دسته‌بندی می‌شوند.

یکی از دلایل عمده جهت تهیه پلی‌اتیلن‌هایی با ویژگی‌های برار، دست‌یابی به کاهش قیمت محصول تمام شده می‌باشد. مثلاً با استفاده از گریدهای مناسب مثل PE100 و PE80 می‌توان ضخامت (وزن) جداره لوله را کاهش داد. که این به معنای کاهش قیمت محصول نهایی است.

مشخصه‌های خواص گریدهای PE100 و PE80 در جدول زیر قابل مشاهده است.

مزایای لوله‌های پلی‌اتیلن

با توجه به مباحث ذکر شده می‌توان مزایای استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلنی را به صورت زیر خلاصه کرد:

• قیمت ارزان
• وزن کم
• آسانی حمل و نقل
• سهولت نصب و اجرا
• اتصالات فراوان
• مقاومت در برابر فشار خارجی
• انعطاف‌پذیری مناسب
• حداقل ضریب اصطکاک دیواره
• مقاومت در برابر سرما (70- درجه سانتی‌گراد) و گرما (80+ درجه سانت‌گراد)
• مقا.مت در برابر خاک و مواد شیمیایی (اسیدها)
• مقاومت در برابر انرژی تابشی و تابش رادیواکتیو
• عدم نیاز به رنگ و پوشش
• قابلیت تولید به صورت کلاف‌های دلخواه

خواص پلی‌اتیلن سنگین  HM CRP 100N: PE100

توصیف PE100

گرید CRP100 N یک پلی‌اتیلن با چگالی بالا با 1-بوتن به عنوان کومونومر است. این ESCR برجسته، استحکام ضربه‌ای بالا، استحکام هیدرواستاتیک ممتاز برای گرید PE100 طبیعی است.

ویژگی‌های PE100

• سختی بالا
• چقرمگی عالی
• ESCR خیلی خوب
• فرآیندپذیری بالا

کاربردهای PE100

گرید PE100 اکستروژن لوله، لوله فشاری و صنعتی، لوله گاز، لوله آب آشامیدنی، آسترکشی (relining)، اتصالات (fittings).

خواص پلی‌اتیلن سنگین  HM -5010T2N: PE80

توصیف PE80

این گرید توسط پلیمرزیزاسیون مونومر اتیلن ساخته می‌شود. پلیمریزاسیون به طور کلی در فرآیند پیمانه‌ای (batch process) انجام می‌شود. این گرید، گرید لوله‌های تحت فشار برای انتقال گاز و آب است. از پایدارسازی UV و پیگمنت حین فرآورش می‌تواند استفاده شود.

ویژگی‌های PE80

• رزین لوله چقرمه و سخت

کاربردهای PE80

انتقال آب و گاز، لوله‌کشی تحت تابش UV در انتقال گاز  و مایع

• این دو گرید حاوی مواد افزودنی زیر می‌باشند:
• آنتی‌اکسیدان، پایدارکننده‌ فرآورش
• روان‌کننده (کمک فرآیند)، رباینده اسید