لوله پلی اتیلن

لوله پلی اتیلن چیست؟

به لوله ای که از از مواد اولیه پلی اتیلنی تولید شده باشد لوله پلی اتیلن می گویند. حال باید بداینم پلی اتیلن چیست? پلی اتیلن پلیمری تشکیل شده از اتمهای کربن و هیدروژن و دارای پیوند مولکولی بسیار قوی می باشد که در عین خشک بودن، انعطاف بالایی نیز دارد. این ماده با چگالی بالا که با حروف اختصاری HDPE در بازار شناخته شده است را می توان در تولید لوله آبیاری استفاده کرد. مواد پلی اتیلنی که جهت تولید این لوله‌ مورد استفاده قرار می‌گیرد با انواع دیگر این ماده که برای تولید سایر محصولات پلی اتیلنی مورد استفاده قرار می‌گیرد متفاوت می‌باشد.

لوله پلاستیکی تحت فشار از حدود 70 سال پیش در صنایع مختلف اروپا و سپس ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله کاربردهای لوله پلی اتیلنی می‌توان از آن برای انتقال آب و جابجایی سیالات شیمیایی، سیالات خنک‌کننده و گرم کننده، قطعات مختلف مصرفی در صنایع خودروسازی، استفاده به عنوان پوشش محافظ و عایق کابل‌های برق و فیبر نوری و مصارف گوناگون و مختلف دیگر را نام برد.

انواع لوله پلی اتیلن بر حسب نوع مصرف:

با استفاده از لوله HDPE، لوله کشی آسان و مناسب در صنایع همچون معادن، کشاورزی، صنعتی، کانال کشی را می توان استفاده کرد. لوله تحت فشار برای حالات مختلف از قبیل روی زمین، زیرزمین، شناور، زیردریایی، دفنی و … مورد استفاده قرار می گیرند. لوله‌های از جنس پلی اتیلن در صنایع مختلف و برای مصارف متنوعی میتواند مورد استفاده قرار بگیرد. مهمترین استفاده های این محصول در زیر آورده شده است.

لوله پلی اتیلن تک جداره:

لوله پلی اتیلن تک‌جداره یکی از انواع لوله‌هایی است که می‌توان از آن در فشارهای بین ۲ تا ۴۰ اتمسفر (بسته به مواد اولیه و قطر و ضخامت لوله) در صنایع مختلف استفاده نمود. ویژگی‌های منحصر بفرد لوله HDPE نسبت به انواع دیگر لوله‌ها ( فولادی، آزبست، و …) باعث گردیده است که سرعت رشد استفاده از این لوله‌ها در شبکه‌های انتقال و توزیع آب و سیستم‌های آبیاری تحت فشار نسبت به دیگر موارد بسیار بیشتر باشد.

مصرف لوله آبیاری پلی اتیلن تحت فشار با گذشت زمان رشد چشمگیری داشته و این رشد فزآینده به دلیل استفاده از تكنولوژی های جدید در ساخت مواد اولیه با کیفیت بهتر، باعث شده است تا نسل جدیدی از لوله‌های HDPE های گرید (high grade) به وجود بیاید.

مشخصات لوله پلی اتیلن تک جداره:

وزن کم و سهولت در حمل و نقل

مقاوم در برابر حرارت تا ۸۰ درجه سانتیگراد

مقاوم در برابر برودت تا ۷۰ – درجه سانتیگراد

مقاوم در مقابل فشار بالا تا ۱۶ اتمسفر

سهولت در نصب

مقاوم در مقابل ضربه

مقاوم در مقابل انواع مواد شیمیایی

دارای اتصالات متنوع

ضمانت کیفیت و مرغوبیت جنس تولیدی

مقاوم در مقابل تاثیر اشعه آفتاب و ازن

لوله پلی اتیلن دو جداره:

لوله پلی اتیلن دوجداره جهت انتقال فاضلاب و سیالات بدون فشار داخلی و جریان بصورت ثقلی طراحی و ساخته شده است. لوله پلی اتیلن فاضلابی توانایی تحمل فشار خارجی و نیروهای زیر سطحی و ترافیکی بسیار بالایی دارد و به دلیل دارا بودن این مزیت ممتاز و قیمت پایین تر آنها نسبت به لوله‌های تک جداره تحت فشار در صنایع دیگر نیز از این لوله‌ها استفاده می‌نمایند.   به عنوان مثال از لوله‌های اسپیرال پلی اتیلن در پل‌سازی و راه‌سازی بسیار استفاده می‌کنند. لوله‌ دوجداره پلی اتیلن غالبا با عناوین لوله‌ کاروگیت و لوله‌های اسپیرال نامیده می شوند که تکنولوژی تولید آنها یکسان و تنها تفاوت آنها در قالب اکستروژن می‌باشد.  شاید بعد از انتقال فاضلاب در زیر زمین و درون شبکه های جمع آوری و انتقال فاضلاب که دلیل اصلی اختراع لوله پلی اتیلن فاضلابی بوده است؛ کاربردهایی همچون تولید سپتیک تانک پلی اتیلن، مخازن اسید پلی اتیلنی و منهول های آماده باعث رشد تقاضای لوله‌های دوجداره پلی اتیلن  گردیده است.

مهمترین مشخصات لوله‌های پلی اتیلن فاضلابی:

ضریب زبری پایین

عدم گرفتگی لوله در اثر رسوبات

مقاوم در مقابل حلال‌ها و گازهای شیمیایی

وزن کم در مقایسه با لوله‌های بتنی مشابه

عدم نیاز به ماشین آلات سنگین در موقع اجرا، صرفه جویی در هزینه‌های اجرائی

عمر بسیار طولانی بهره‌برداری

تولید با تکنولوژی جدید و به روز با کیفیت بالا

لوله پلی اتیلنی فشار قوی (تحت فشار):

لوله‌ پلی اتیلن فشار قوی تک جداره یا همان لوله‌ HDPE (تحت فشار) برای انتقال سیالات مجاز تحت فشار بکار می‌رود. انواع لوله تک جداره را نوع مواد اولیه و کاربرد آن مشخص میکند. باید توجه داشت از مفهوم فشار قوی در این لوله‌ها برداشت اشتباه نشود.  لوله پلی اتیلن فشار قوی در نظر عموم افراد به معنای لوله‌هایی با ضخامت بالا گفته می‌شود. در صورتی که این برداشت با توجه به پیشرفت تکنولوژی در زمینه ی صنعت و پلی اتیلن دیگر درست نیست. یعنی لوله‌های پلی اتیلن با مواد pe 80 و فشار کاری ۱۰ یار با لوله ای با همان فشار و سایز ولی با مواد pe 100، از لحاظ وزنی به ترتیب ۸۷۳=pe80 و مواد ۷۲۱=Pe۱۰۰ گرم بر متر می باشند. هر دو توان تحمل ۱۰ بار را دارند و از لحاظ استحکام تفاوتی ندارند. ولی در قیمت و ضخامت، لوله‌های با مواد pe 100 مناسب تر و مقرون به صرفه تر می باشند. 

این نوع لوله اغلب تحت فشار مستقیم پمپ و در معرض مستقیم اشعه آفتاب قرار میگیرد. بنابراین برای حفظ استحکام و افزایش طول عمر آن باید از مواد دارای ترکیبات آنتی یو وی (ضد اشعه آفتاب) در تولید آن استفاده کرد. این لوله‌ها مشکی رنگ و دارای یک نوار آبی در کنار لوله هستند که نشان دهنده نوع مصرف آن می باشد.

کاربردهای لوله پلی اتیلن فشار قوی:

لوله‌های پلی اتیلن تحت فشار یا فشار قوی دسته ای از لوله‌ها هستند که با توجه به کاربرد آنها مورد اقبال بسیار خوبی قرار گرفته اند. از کاربردهای ویژه آنها می توان به انتقال فاضلاب های شهری و روستائی، انتقال گازهای طبیعی، انتقال فاضلاب های صنعتی، در آبیاری تحت فشار چون آبیاری قطره ای و بارانی، سیستم های آبیاری متحرک، شبکه های زهکشی، سیستم های مایعات اشاره کرد.

از لوله پلی اتیلن فشار قوی اغلب برای انتقال آب با فشار بالا بخصوص در سطوح ناهموار و با شیب زیاد میتوان استفاده کرد. این لوله به دو شکل کلافی و شاخه ای (شاخه 6 متری و 12 متری بر اساس سفارش مشتری) و در فشارهای 10 اتمسفر و 16 اتمسفر PE80 و PE100 تولید می شود. بسته به نوع کاربرد، این لوله‌ها در متراژها و قطر های داخلی و خارجی مختلف تولید و ارائه میشوند.

لوله پلی اتیلن آبرسانی:

لوله‌های پلی اتیلن آبرسانی همانطور که از نامشان پیداست برای انتقال آب شرب استفاده می شود. این لوله‌ها دارای قدمت زیادی هستند. این نوع از لوله ها تک جداره هستند و می توان از آنها در فشارهای بین 2.5 تا 25 استفاده کرد. از مزیتهای این محصول می توان موارد زیر را نام برد:

• قابلیت و نصب آسان آن در مقایسه با سایر اتصالات و لوله‌ها
• قدرت انعطاف پذیری بالا
• نصب آسان
• عمر طولانی، دوام بالا و قیمت مناسب
• مقاومت در مقابل سایش و عوامل طبیعی واستحکام بالا در برابر مواد شیمیایی
• پایین بودن میزان اصطکاک و ثابت بودن آن ها
• عدم نیاز به پوشش و حفاظت کاتدی
• مقاومت بالا در برابر حلال های آلی
• مقاومت لوله‌های پلی اتیلن در برابر اشعه های فرابنفش آفتاب
• مقاومت در برابر سرما و گرمای شدید
• مقاوم در برابر فرسایش خاک و زلزله.

لوله پلی اتیلنی گازی:

از اولین کاربردهای لوله پلی اتیلن گازی می توان به انتقال گازهای طبیعی مخصوصا صنایع پتروشیمی نام برد. قدمت استفاده از این لوله بسیار زیاد است که میتواند دلیلی بر کیفیت و اهمیت این لوله باشد. در کشورهای غربی حدود 90% لوله‌ها برای توزیع و انتقال گاز در صنعت از لوله‌های پلاستیکی استفاده می شود که اکثر آنها از از پلی اتیلن هستند. از مهم ترین مزایای این مدل می توان به نصب آسان، مقاومت بالا در برابر آتش، خوردگی و زنگ زدگی نام برد. حداکثر مقاومت این مدل از لوله ها 25 بار می باشد و حتما در تولید آنها می باست از مواد اولیه خودرنگ استفاده نمود.

لوله پلی اتیلن کابلی:

لوله پلی اتیلن کابلی یا رولی یکی از بهترین گزینه‌ها برای عایق کردن و پوشش کابل های برق ، فیبر های نوری و … محسوب میشود. از این لوله ها میتوان برای حفاظت کابل ها در برابر بارندگی، ضربه، رعد و برق و برق گرفتگی استفاده کرد. حتی در مواردی باغداران و کشاورزان از این لوله‌ها برای آبیاری قطره ای و انتقال آب استفاده می کنند. به علاوه در بعضی موارد از مدل کابلی برای سیم کشی در مناطق شهری و بین شهری استفاده می شود.

مفهوم PN و SDR در لوله‌های پلی اتیلن:

PN بیانگر فشاری که لوله قادر به تحمل آن است. اصطلاحا فشار اسمی نیز گفته می شود. PN به نام گذاری عددی هر یک از اجزا سامانه لوله گذاری با توجه به خواص مکانیکی آنها که به عنوان کمیت مرجع به کار می رود. عبارت PN که بعد از سایز لوله پلی اتیلن استفاده می شود نشان دهنده حداکثر فشاری که آن لوله میتواند تحمل کند. برای مثال لوله DN63 ،PE100 ،PN16 یعنی یک لوله که از مواد PE100 ساخته شده و ۶۳ میلیمتر قطر دارد و ۱۶ بار فشار را هم باید تحمل کند.

SDR در لوله‌های پلی اتیلن مخفف عبارت Standard Dimension Ratio است. sdr به معنی نسبت ابعادی استاندارد گفته میشود و عبارت است از نسبت قطر خارجی به ضخامت جداره لوله. میتوان لوله‌ها را بر این اساس این مشخصه در جداول استاندارد دسته بندی نمود. مقدار SDR، فاکتور اصلی در تعیین قابلیت مقاومت لوله در برابر نیروهای وارد بر آن در هنگام نصب و فشار کاری و نهایتا قیمت لوله پلی اتیلن است.

استاندارد لوله های پلی اتیلن:

6 نوع استاندارد مورد استفاده در لوله‌های پلی اتیلن وجود دارد که شامل موارد زیر است:

استاندارد ISIRI شامل سه زیر دسته:

کنترل قطر خارجی و ضخامت جداره لوله  ۱۳۳۱ISIRI

آئین نامه کاربرد و نصب لوله تحت فشار ترمو پلاستیک در زیر خاک ۲۰۰۲ISIRI

روش های نمونه برداری و آزمون لوله پلی اتیلن ISIRI2178

استاندارد ایزو شامل دو زیردسته:

نظارت بر قطر  و فشار اسمی لوله ترموپلاستیک ISO1.161

کنترل قطر خارجی و ضخامت جداره لوله ISO3607

-استاندارد BSI:

شامل مشخصات لوله پلی اتیلن با استاندارد BSI6437 , 3284

مشخصات، ابعاد و فشار لوله ترموپلاستی با استاندارد BSI5556

مشخصات لوله پلی اتیلن آبی و مشکی تا قطر 63 میلیمتر با استانداردهای BSI6672 , 6730

-استاندارد DIN:

-استاندارد ASTM  شامل :

مشخصات لوله پلی اتیلن ASTM D-3350,2104

مشخصات لوله پلی اتیلن با کنترل قطر داخلی  با استاندارد ASTM D-2239

مشخصات لوله پلی اتیلن با کنترل قطر خارجی با استاندارد  ASTM D-2447

طبقه بندی با استاندارد ASTM D2737

-استاندارد AWWA بررسی لوله تحت فشار آب