• فارسی
  • 021-41572

    تلفن مشاوره و سفارش

    لوله‎های پلاستیکی

    لوله پلاستیکی، یک استوانه میان ‎تهی ساخته‎شده از پلاستیک است که اغلب (و نه لزوماً) دارای مقطع دایره‎ای‎شکل می‎باشد و عمدتاً برای انتقال شاره‎ها (مایعات، گازها، دوغابه‎ها، پودرها و اجرام جامد کوچک) استفاده می‎شود. این نوع لوله همچنین کاربرد ساختمانی دارد، زیرا لوله‎های توخالی در واحد وزن، بسیار سخت‎تر از لوله‎های توپُر هستند.

    اکثر لوله‎های پلاستیکی از مواد ترموپلاستیک (گرمانَرم) ساخته می‏شوند. روش تولید به این صورت است که ماده ترموپلاستیک ابتدا ذوب، سپس حالت‎دهی و در انتها سرد می‎شود. این لوله‎ها معمولاً به روش اکستروژن ساخته می‎شوند.

    لوله‎های پلاستیکی در انتقال آب آشامیدنی، فاضلاب، مواد شیمیایی، سیالات گرم‎کننده و خنک‎کننده، مواد غذایی، مایعات فوق خالص، دوغابه‎ها، گازها، هوای فشرده و سیستم خلاء کاربرد دارند.

    انواع لوله‎های پلاستیکی

    ۳ نوع اصلی از لوله‎های پلاستیکی وجود دارد:

    1. لوله‎های توپُر (Solid):

    لوله‎های قالبی (Extruded) که از یک لایه شبکه‎ای هم‎گن از مواد ترموپلاستیک، تشکیل یافته است.

    1. لوله‎های ساختاری (Structured):

    این دسته از لوله‎ها با توجه به نوع مواد استفاده‎شده جهت دستیابی به خواص فیزیکی، مکانیکی و الزامات کارایی، طراحی بهینه و سفارشی دارند.

    1. لوله‎های بازدار (Barrier):

    در این نوع از لوله‎ها یک رج فلزی منعطف به عنوان لایه میانی سه لایه هم‎بند قرار گرفته است. لوله‎های بازدار جهت محافظت تکمیلی محتویات عبوری از داخل لوله (به ویژه آب آشامیدنی) در برابر مواد شیمیایی و سایر آلاینده‎ها استفاده می‎شوند.

    استانداردها

    سیستم‎های لوله پلاستیکی، انواع مختلفی از الزامات کار را به انجام می‏رسانند. استانداردهای مربوط به این سیستم‎ها توسط کمیته CEN/TC155 تهیه می‎گردد. این الزامات در یک مجموعه از استانداردهای اروپایی برای هر کاربرد، در کنار مشخصات ویژه آن‎ها تعریف می‎شوند. به عنوان مثال:

    • انتقال آب آشامیدنی: الزامات بهداشتی
    • انتقال گاز: بالاترین الزامات ایمنی
    • لوله‎های پلاستیکی برای گرمایش تابشی و گرمایش از کف: مقاومت دمایی برای دهه‎ها
    • انتقال فاضلاب: مقاومت شیمیایی بالا

    دو جنبه بسیار مهم در کارایی لوله‎های پلاستیکی عبارت‎اند از: انعطاف‎پذیری و طول عمر

    مواد مورد استفاده

    • ABS : اکریلونیتریل بوتادین استایرن
    • UPVC : پلی وینیل کلراید سخت‎شده
    • CPVC : پلی وینیل کلراید کلرینه
    • PB-1 : پلی بوتیلن
    • PP : پلی پروپیلن
    • PE : پلی اتیلن (با چگالی‎های مختلف، تحت عنوان LDPE ، MDPE و HDPE که به ترتیب پلی اتیلن سبک، متوسط و سنگین نامیده می‎شوند)
    • PVDF : پلی وینیلیدن فلوراید
    • PE-RT : پلی اتیلن مقاوم در برابر دما

    مشخصات مواد

    1. ABS :

     

    ABS در اوایل دهه ۵۰ میلادی جهت استفاده در میادین نفتی و صنایع شیمیایی گسترش یافت. این ماده برای انتقال آب شُرب، دوغابه‎ها و مواد شیمیایی استفاده می‎شود. متداول‎ترین کاربرد آن در سیستم‎های انتقال فاضلاب و آب خاکستری (پساب ایجادشده توسط افراد در خانه‎ها یا ساختمان‎های اداری، بجز فاضلاب خروجی از سرویس‎های بهداشتی) است. همچنین کاربرد صنعتی ABS در مواردی است که قدرت ضربه و استحکام بالا مورد نیاز است. بازه دمایی این ماده از ۴۰- تا ۶۰+ درجه سانتی‎گراد است و با تغییر در نسبت ترکیبات شیمیایی تشکیل‎دهنده، می‎تواند برای کاربردهای گوناکونی سازگار گردد.

    ABS همچنین در سیستم‏های لوله‏ کشی غیرفشاری برای انتقال فضولات و پسماند استفاده می‎شود.

    1. UPVC :

    UPVC ماده ترموپلاستیکی است که از نمک معمولی و سوخت‎های فسیلی مشتق می‎شود و طولانی‎ترین سابقه را در میان لوله‎های پلاستیکی دارد. اولین نمونه از این جنس لوله در دهه ۳۰ میلادی ساخته شد؛ در اوایل دهه ۵۰ میلادی، جایگزین لوله‎های پوسیده فلزی گردید و آب تازه را به شهرها و روستاهای در حال رشد آورد. بعدها کاربردهای فشاری و غیرفشاری دیگری در حوزه‎های فاضلاب، پسماند، فضولات، گاز (کم‎فشار) و حفاظت از کابل‎های برق، ایجاد گردید. بدین ترتیب، این ماده، سهم بسزایی در بهداشت، نظافت و سلامت عمومی جوامع داشته است.

    UPVC دارای استاندارد ۶۱ NFS جهت توزیع و انتقال آب آشامیدنی است؛ مقاومت شیمیایی بالایی متناسب با بازه دمایی کاری و محدوده وسیعی از فشار کاری دارد و به دلیل ویژگی‎های قدرتی درازمدت، خم‎ناپذیری بالا و مقرون‎به‎صرفه‎بودن، کاربرد بسیار گسترده‎ای در انتصابات لوله‎کشی دارد. تحقیقات انجام‎گرفته توسط KRV آلمان و TNO هلند نشان می‎دهند که لوله‎های فشاری UPVC آب، اگر به صورت صحیح نصب گردند، عمر مفیدی بالاتر از ۱۰۰ سال دارند.

    1. CPVC :

    CPVC در مقابل بسیاری از اسیدها، بازها، نمک‎ها، هیدروکربن‎های پارافینی، هالوژن‎ها و الکل‎ها مقاوم است. این ماده در مقابل حلال‎ها و هیدروکربن‎های آروماتیک و کلرینه مقاوم نیست. CPVC توانایی بالاتری در انتقال مایعات داغ نسبت به UPVC دارد.

    1. PB-1 :

    پلی بوتیلن در خطوط لوله فشار برای آب شُرب گرم و سرد، شبکه‎های گرمایش منطقه‎ای، گرمایش سطحی و سیستم‎های خنک‎کننده کاربرد دارد. خواص کلیدی آن عبارت‏اند از قابلیت اتصال آسان، مقاومت دمایی، انعطاف‎پذیری و مقاومت هیدرواستاتیکی بالای فشاری. یک نوع استاندارد آن، PB 125 است که دارای حداقل توان موردنیاز (MRS) 12.5 مگاپاسکال، انتقال صوت پایین، انبساط خطی دمایی پایین و ضدخوردگی و آهکی‎شدن است.

    1. PP :

    PP یک پلیمر ترموپلاستیک است که در سال ۱۹۵۰ ساخته شد و از سال ۱۹۷۰ در تولید لوله، مورد استفاده قرار گرفت. پلی پروپیلن برای استفاده با مواد غذایی، آب شرب و فوق خالص، صنایع دارویی و صنایع شیمیایی مناسب است. همچنین به دلیل مقاومت بالا در مقابل ضربه، خم‎ناپذیری و مقاومت شیمیایی بالا، برای انتقال فاضلاب کاربرد دارد. کارایی موفق در محدوده دمای کاری تا ۶۰ درجه سانتی‎گراد، PP را تبدیل به انتخابی شایسته در سیستم‎های تخلیه داخلی فضولات و پسماند نموده است. یک نوع ویژه از PP با مقاومت دمایی تا ۹۰ درجه سانتی‎گراد، برای سیستم تامین آب گرم داخلی، مناسب است.

    1. PE :

    از اوایل دهه ۵۰ میلادی، پلی اتیلن جهت انتقال امن آب شرب و پساب، پسماندهای خطرناک و گازهای فشرده استفاده می‎شود. دو گونه مختلف آن، پلی اتیلن سنگین (HDPE) و پلی اتیلن اتصال عرضی (PEX) هستند.

    لوله‎های PE توسط فرآیند اکستروژن در سایزهای گوناگون تولید می‎شوند. سبک‎وزن، منعطف و آسان‎نصب هستند و پرداخت نرم داخلی آن‎ها جریان خوب سیال را تضمین می‎کند. پیشرفت پیوسته این ماده، کارایی آن را افزوده و سبب گسترش استفاده از آن در صنایع آبی و گازی گردیده است. این لوله‎ها همچنین در فناوری‎های بدون نیاز به حفاری (Trenchless) و آسترکِشی (Lining) کاربرد دارند. فرآیندهای مذکور در بازسازی سیستم‎های لوله‎کشی قدیمی، کمک شایانی به مهندسین می‎نمایند. مطالعات نشان می‎دهد که لوله‎های PE طول عمری قریب به ۵۰ سال دارند.

    PEX یک ماده ترموپلاستیک است که با توجه به نحوه اتصال عرضی زنجیره پلیمر، به ۳ روش مختلف تولید می‎شود. این ماده در دهه ۵۰ میلادی تولید شد و از دهه ۷۰ میلادی در سیستم‎های لوله‏‎کشی اروپا مقبولیت یافت. مقاومت دمایی بالا از زیر نقطه انجماد تا بالای نقطه جوش، آن را به انتخابی ایده‎آل جهت انتصابات آب سرد و گرم، رادیاتور، گرمایش از کف، یخ‎زدایی و سرمایش سقفی تبدیل نموده است.

    1. PVDF :

    این ماده، مقاومت شیمیایی بالایی دارد و به طور گسترده در سیستم‎های لوله‎کشی صنایع شیمیایی به کار برده می‎شود.

    1. PE-RT :

    پلی اتیلن با مقاومت دمایی بالا، خواص سنتی پلی اتیلن را دارد. افزایش مقاومت دمایی، تحت طراحی خاص مولکولی و کنترل فرآیند تولید، حاصل می‎شود. مقاومت در مقابل دمای بالا یا پایین، PE-RT را به انتخابی ایده‎آل در طیف وسیعی از لوله‎کشی‎های گرم و سرد تبدیل نموده است.

    ویژگی‎ها

    1. طول عمر سیستم‎های لوله‎کشی پلاستیکی

    لوله‎های پلاستیکی، بیش از ۵۰ سال است که کاربرد دارند و طول عمر پیش‎بینی‎شده برای آن‎ها از ۱۰۰ سال فراتر می‎رود. مطالعات صنعتی فراوانی این پیش‎بینی را نشان می‎دهد.

    لوله‎های پلاستیکی بر مبنای تست‏های طولانی‎مدت فشار دسته‎بندی می‎شوند و تعداد دفعات شکست، به عنوانی تابعی از تنش دیواره لوله، در نمودارهای رگرسیون نمایش داده می‎شود. برون‎یابی محاسبه‎شده بر پایه تعداد دفعات شکست، به عدد ۵۰ سال می‎رسد. تنش شکست پیش‎بینی‎شده در طی ۵۰ سال، به عنوان مبنایی برای دسته‎بندی انتخاب شده است و به آن MRS (حداقل تنش موردنیاز) می‎گویند.

    1. انعطاف‎پذیری

    انعطاف‎پذیری بدین معنی است که لوله نخواهد شکست، بلکه با حفظ عملکرد، تنها انحراف بیشتری از خود نشان می‎دهد. انعطاف‌پذیری لوله‎های پلاستیکی، منجر به تامین امنیت بیشتر می‎گردد.

    لوله‎های پلاستیکی بر اساس سختی حلقه آن‎ها دسته‎بندی می‎شوند. کلاس‎های ممتاز سختی در استانداردهای برخی محصولات عبارت‎اند از: SN2 ، SN4 ، SN8 و SN16 که SN به معنای سختی اسمی (kN/m2) است. اگر لوله در طول فرآیند نصب، مجبور به تحمل بار خارجی باشد، سختی آن اهمیت می‎یابد.

    بعد از نصب صحیح، میزان خمش لوله، محدود باقی می‎ماند اما برای مدتی، کمی افزایش خواهد داشت. میزان انعطاف لوله، با خاکی که در آن جای گرفته است، در ارتباط است؛ بدین معنی که خمش‎های آتی لوله، به نهشت خاک اطراف آن بستگی دارد. به بیان ساده، لوله از نشست و جابجایی خاک حفاری پیروی می‎کند. در نتیجه اگر در نصب آن دقت شود، منجر به نهشت مناسب خاک اطراف گردیده و انحرافات آتی، محدود خواهد شد.

    در لوله‎های منعطف، تنش و کشش ناشی از انحراف لوله، در دیواره آن رخ می‎دهد. اگر چه تنش ایجادشده از میزان مجاز، تجاوز نخواهد کرد. رفتار ترموپلاستیکی این لوله‎ها به گونه‎ای است که تنش تحمیلی، تعدیل می‎شود. ذکر این نکته ضروری است که کشش تحمیلی، بسیار کمتر از میزان مجاز است.

    اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی :
    Share on Facebook
    Facebook
    Tweet about this on Twitter
    Twitter
    Share on LinkedIn
    Linkedin

    نظرات

    نظرات خودتان را در مورد این مطلب بیان کنید