لوله های پلیمری ۵ لایه در سال های اخیر به دلایل دارا بودن مزایا زیاد در بخش های مختلفی از ساختمان ها کاربرد داشتند. لوله های ۵ لایه انواع مختلفی دارند که بسته به نوع استفاده و خواص لوله به بخش های مختلفی تقسیم بندی می شوند و طبق نیاز مصرف کننده, خریداری می شوند. یکی از انواع لوله های ۵ لایه که کابرد زیادی دارد, لوله نیوپایپ است که دارای ترکیبی از خواص و ویژگی های لوله فلزی و لوله پلیمری است. پلیمر استفاده شده در لوله پنج لایه نیوپایپ از مواد اولیه کاملا بهداشتی مطابق با مبحث 14 و 16 قوانین ملی ساختمان تولید شده و جایگزین مناسبی برای لوله های فلزی است.
لوله نیوپایپ چیست ؟
لوله نیوپایپ از نوع لوله های پنج لایه است که با تلفیق فلز و پلیمر مخصوص، علاوه بر مزایای لوله های فلزی و پلیمری نواقص آنها را نیز به حداقل رسانده است. پلیمر به کار رفته در لوله نیوپایپ از نوع پلی اتیلن شبکه ای (بهترین نوع پلی اتیلن) می باشد که تفاوتش با انواع پلیمرهای رایج دیگر، ساختار مولکولی شبکه ای آن است. این ساختار مزیت استحکام و پایداری را برای لوله نیوپایپ به همراه دارد، چرا که ساختار دیگر پلی اتیلن ها خطی و یا شاخه ای است که همین امر باعث می شود تا سایر پلی اتیلن ها روی طعم و بوی آب آشامیدنی تأثیر سوء بگذارند.پلیمرهای مشبک دارای خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی، عدم رسوب گیری، عدم پوسیدگی و جلوگیری از افت فشار می باشند و امروزه در سراسر جهان یکی از پرمصرف ترین مواد ترموپلاست به شمار می روند.
ساختار لوله نیوپایپ
لایه های بیرونی و میانی این لوله ها همانطور که گفته شد از پلیمری با عنوان پلی اتیلن ساخته شده و تعدادی از لایه های داخلی لوله های پنج لایه نیوپایپ نیز از فلز آلومینیوم تشکیل شده است. ارتباط و یا اتصال لایه‌های میانی و بیرونی لوله پنج لایه نیوپایپ از طریق چسب که بین این لوله ها قرار گرفته، برقرار می گردد و یا به عبارتی این لایه ها از طریق چسب به یکدیگر می چسبند و از استحکام بالایی برخوردارند.
مجموعا با توجه به لایه های متشکل این لوله ها که از پنج لایه تشکیل شده،لوله ای تحت عنوان لوله پنج لایه را تشکیل می دهند که لوله پنج لایه نیوپایپ یکی از برندهای معتبر در این زمینه می باشد. استفاده از فلز آلومینیوم در این لوله ها سبب طول عمر بالا و انعطاف پذیری این لوله ها می گردد.
طول عمر بالای این لوله ها به جهت استفاده از آلومینیوم به این صورت است که آلومینیو مانع از عبور اکسیژن و در نهایت زنگ زدگی در این لوله ها می گردد و همچنین باعث زاویه دادن لوله به هر شکل دلخواه می شود. از آنجا که سیستم های تاسیساتی جزء اساسی ترین بخشهای یک سازه به شمار می روند بنابراین لوله ها و اتصالات پنج لایه نیوپایپ می توانند جایگزین مناسبی برای انواع لوله های گالوانیزه و لوله های فولادی سیاه رنگ که دارای برخی معایب بودند،هستند.
ویژگیهای نیوپایپ
ساخت فیزیکی لوله های پنج لایه نیوپایپ از نوع لوله های مرکب هستند که از ترکیب دو لایه پلی اتیلن و یک لایه فلز و دو لایه چسب ساخته شده اند.
ساختار شیمیایی این لوله ها از مواد پلی اتیلن می باشد که یکی از پر مصرف ترین مواد در جهان است.
عایق الکتریکی و مقاومت شیمیایی می باشد.
البته این پلیمرها ضعف هایی هم دارند عدم مقاومت در برابر محلول در دمای بالا باعث ترک خوردگی می شوند. که با آزمایشات انجام شده دانشمندان این مشکل را حل کردند.
کاربرد لوله نیوپایپ
لوله های نیوپایپ، بیشتر برای لوله کشی ساختمانی استفاده می شود. این لوله ها در لوله کشی های خطوط انتقال برای وصل کردن دو لوله به همدیگر نقش رابط را ایفا می کنند. در واقع لوله های پنج لایه نیوپایپ از انواع جدید لوله های آبرسانی در سیستمهای ساختمانی می باشند که بیشتر در انتقال آب سرد و گرم و سیستمهای گرمایش از کف مورد استفاده قرار می گیرند.در پایین به برخی از کاربرد های لوله نیوپایپ اشاره می کنیم :
- لوله کشی ساختمانی
- تمام سیستم های بهداشتی آب سرد و گرم
- سیستم تهویه مطبوع
- سیستم های گرمایشی و سیستم گرمایشی کف
- صنایع پزشکی مانند انتقال گازهای پزشکی و سیستم های دیالیز
- صنایع غذایی و دارویی و اغلب مواد شیمیایی که در آن از دمای کمتر از100c استفاده میگردد
مزایایی پلیمر به کار رفته در لوله نیوپایپ
لوله نیوپایپ موفقیت خود را مدیون پلیمر به کار رفته در آن است. از دیگر مزایای پلیمر مشبک عبارتند از :
- مقاومت در دمای پایین
- مقاومت در برابر رسوب گذاری و سایش
- مقاومت شیمیایی بیشتر
- انعطاف پذیری بیشتر
- مقاومت در برابر ضربه
- مقاومت بالایی در برابر فشار و دمای بسیار بالا
مزایا و معایب پنج لایه نیوپایپ :
مزایا لوله پنج لایه نیوپایپ
- مقاوم در برابر انواع فشارهای سطحی و زیر سطحی
- نصب و اتصال و راه اندازی مطمین و کارامد
- طول عمر بالا در مقایسه با انواع لوله های فولادی و گالوانیزه
- عدم رسوب پذیری و فرسایش
- عایق بودن در برابر گرما و سرما به لحاظ متریال بکار رفته در تولید این لوله ها یعنی آلومینیوم و پلی اتیلن
- لایه های در هم تنیده شده ی پلی اتیلن و آلومینیوم دارای استانداردهای کامل جهت مصارف آشامیدنی میباشند
- لایه های در هم تنیده شده ی پلی اتیلن ; باعث افت صدا و نهایتا بیصدا بودن لوله ها هنگام عبور آب میگردد
- عایق حرارتی برای آب داغ داخل لوله ها میباشند
- سهولت شکل پذیری در هنگام لوله کشی به جهت وجود آلومینیوم موجود در لوله های پنج لایه نیوپایپ
- مقاومت در برابر فشار آب حداکثر ۱۶ بار
- منعطف بودن در لوله کشی و در نهایت استفاده ی کمتر از اتصالات لوله پنج لایه نیوپایپ
- مقاوت در مقابل زلزله و نشستهای ساختمانی
- مقاوت در مقابل اشعه ماورای بنفش ، نور خورشید واشعه مادون قرمز
معایب لوله نیوپایپ
برای بهبود نقطه ضعفهای لوله های پلی اتیلن آنها را به وسیله چند سری فرآیند شیمیایی مثل عامل دار کردن و شبکه ای کردن تقویت می کنند. به وسیله مشبک شدن پلی اتیلن, آنها می توانند در برابر حلال هایی که آنها را حل می کنند مقاومت نشان دهند و حل نشوند. همچنین این اصلاحات باعث میشوند آنها در برابر دماهای بالا به خوبی مقاومت کنند.لوله های پلیمری مثل پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی اتیلن مشبک شده مزیت هایی در مقایسه با لوله های فلزی دارند اما معایبی نیز در کنار این مزیت ها دارند که شامل ضریب انبساط حرارتی بالا و نفوذ پذیری اکسیژن است.
1.ضریب انبساط حرارتی بالا
لوله های پلیمری در مقایسه با لوله های فلزی ضریب انبساط حرارتی بالایی دارند. برای مثال لوله های پلی پروپیلن و پلی اتیلن ضریب انبساط حرارتی شان در حدود ۱۴ درصد تا ۱۹ درصد است اما این ویژگی در لوله های فلزی به میزان ۰/۰۲ و حتی ناچیزتر است.در این لوله ها هنگامی که آب با دمای بالا در جریان است باعث ازدیاد طول در لوله میشوند و اگر خطوط لوله کشی بسته باشد در آن تنش به وجود می آید و این امر خود سبب کمتر شدن دوام این لوله ها خواهد شد.
2.نفوذ پذیری لوله
نفوذ اکسیژن به این لوله ها نیز به ویژه در تاسیسات حرارتی مانند شوفاژ سبب خرابی قطعات آنها خواهد شد. برای حل این دو مشکل از لایه آلومینیومی استفاده میکنند که این لایه باید بر اساس استاندارد های ASTM تعیین شود. لایه آلومینیومی اگر از مقاومت مناسبی برخوردار باشد سبب افزایش استحکام این لوله ها و جوش پذیری بهتر آنها خواهد شد.
3.چسب بین لایه ها
مطابق آنچه گفته شد میان لایه آلومینیومی و لایه درونی و بیرونی پلی اتیلن مشبک شده از ۲ لایه چسب به خصوص استفاده میشود. این چسب باعث چسبندگی مناسب لایه ها به یکدیگر میشود و همچنین قابلیت تحمل دماهای بالا تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد را برای مدت زمان زیاد دارد.
تولید لوله پنج لایه نیوپایپ
این نوع لوله ها که انعطاف پذیری بالایی هم دارند از دو لایه پلیمر، دو لایه چسب و یک لایه آلومنیوم تشکیل شده است. لایه بیرونی و لایه درونی از نوعی پلیمر بر پایه پلی اتیلن ساخته شده است که با دولایه چسب به لایه میانی که از جنس ورق آلومنیوم است متصل می شود. ورق آلومینیوم به کار رفته در ساخت این لوله ها از ورود اکسیژن به آن ها و فرسودگی جلوگیری می کند.
اتصال در لوله پنج لایه نیوپایپ
لوله های پنج لایه معمولا به روش پرسی که یکی از معمول‌ترین روشها در اتصال این لوله هاست به یکدیگر متصل می‌گردند.اما در این میان روش دیگری برای اتصال این لوله ها وجود دارد که به آن اتصال کوبلی گفته می شود .در اتصال به روش پرسی این لوله ها توسط دستگاه پرس که مختص این لوله هاست به یکدیگر متصل می گردند و از آببندی و مقاومت بالایی برخوردارند .لوله های پنج لایه نیوپایپ را میتوان نهایتا در دمای ۹۰ درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار داد .لوله های پنج لایه نیوپایپ به جهت صاف و صیغلی بودن داخل لوله غیر قابل رسوب پذیری می باشند ازین رو میتوان با خیال راحت و بدور از هر گونه نگرانی از باب پوسیدگی و رسوب‌پذیری مورد استفاده قرار داد .
لینک های مرتبط :
