لوله پلی اتیلن چیست و انواع آن
انتخاب لوله مناسب، یکی از مهمترین عوامل در افزایش بهرهوری و طول عمر شبکههای انتقال سیالات است. با توسعه زیرساختهای انتقال سیالات، لولههای پلی اتیلن بهدلیل مقاومت بالا دربرابر خوردگی، وزن سبک، انعطافپذیری مناسب و هزینه نگهداری پایین، به یکی از پرکاربردترین گزینهها در پروژههای آبرسانی، کشاورزی، گازرسانی و فاضلاب تبدیل شدهاند. این محصولات در مقایسه با بسیاری از لولههای سنتی، عملکرد مطلوبتری در شرایط محیطی مختلف داشته و میتوانند نیاز پروژههای کوچک و بزرگ را بهخوبی پوشش دهند. با توجه به تنوع کاربردها، شناخت ویژگیها، مزایا و انواع لوله PE اهمیت زیادی دارد؛ زیرا هر نوع از این لولهها برای شرایط و کاربری خاصی طراحی شده است. آشنایی با تفاوتهای موجود میان انواع لولههای پلی اتیلن، به انتخابی آگاهانهتر و اجرای بهینهتر پروژه کمک میکند. در ادامه، به بررسی لوله پلی اتیلن، ویژگیها، کاربردها و انواع آن میپردازیم.
لوله پلیاتیلن که به اختصار PE گفته میشود، نوعی لوله است که از پلیمریزاسیون اتیلن به روش اکستروژن تولید و در انواع تک جداره، دوجداره، آبیاری، لوله PEX و لوله PE-RT ارائه میشود.
لوله پلی اتیلن چیست؟
لوله پلی اتیلن (PE) یکی از پرکاربردترین انواع لولههای پلیمری است که از ماده پلی اتیلن، حاصل از پلیمریزاسیون گاز اتیلن، تولید میشود. این محصول بهدلیل ساختار مولکولی ویژه خود، از مقاومت بالایی دربرابر خوردگی، مواد شیمیایی، رطوبت و عوامل محیطی برخوردار است و در عینحال وزن کمی دارد. ترکیب این ویژگیها باعث شده است لولههای PE به گزینهای ایدهآل برای انتقال انواع سیالات در پروژههای عمرانی، صنعتی و کشاورزی تبدیل شوند.
انعطافپذیری بالا، سهولت نصب، مقاومت در برابر ضربه و طول عمر قابلتوجه، از مهمترین مزایای این محصول بهشمار میرود. به همیندلیل، در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای لولههای فلزی، چدنی و بتنی محسوب میشوند. همچنین سطح داخلی صاف PE از ایجاد رسوب جلوگیری کرده و موجب حفظ کیفیت جریان سیال در طول زمان میشود.
امروزه لولههای پلی اتیلن در انواع مختلف و با مشخصات فنی متنوع تولید میشوند تا پاسخگوی نیاز صنایع گوناگون باشند. از شبکههای آبرسانی و فاضلاب گرفته تا خطوط انتقال گاز، سیستمهای آبیاری تحت فشار، پروژههای معدنی و تأسیسات صنعتی، همگی از مهمترین حوزههای کاربرد این محصول هستند.
لولههای پلی اتیلن معمولاً به رنگ مشکی تولید میشوند تا مقاومت بیشتری در برابر اشعه فرابنفش خورشید (UV) داشته باشند. برای تشخیص نوع کاربری نیز از نوارهای رنگی روی بدنه لوله استفاده میشود؛ بهعنوان مثال، نوار آبی نشاندهنده کاربرد در شبکههای آبرسانی، نوار زرد مخصوص خطوط گازرسانی و نوار قهوهای یا نارنجی برای برخی شبکههای فاضلابی و زهکشی است. این کدگذاری رنگی، شناسایی سریع و استفاده صحیح از لوله را در پروژههای مختلف امکانپذیر میکند.
انواع لوله پلی اتیلن
لولههای پلی اتیلن با توجه به نوع مواد اولیه، چگالی، فشار کاری و کاربرد نهایی، در انواع مختلفی تولید میشوند. هر یک از این لولهها دارای ویژگیهای فنی خاصی هستند و برای استفاده در شرایط و صنایع مشخصی طراحی شدهاند. به همیندلیل، آشنایی با مشخصات لوله پلی اتیلن و شناخت تفاوتهای میان انواع آن، نقش مهمی در انتخاب محصولی متناسب با نیاز پروژه و دستیابی به عملکرد مطلوب دارد. دستهبندی لولههای PE معمولاً براساس گرید مواد اولیه، ساختار و حوزه کاربرد انجام میشود. مهمترین انواع لوله پلی اتیلن عبارتاند از:
- لوله پلیاتیلن تک جداره
نام دیگر لولههای تک جداره، لولههای پلیاتیلن فشار قوی است. کاربرد این لولهها برای انتقال سیالات مجاز تحت فشار است. نامگذاری این لولهها به دلیل استفاده از یک لایه برای پوشانندگی آنها است. لولههای تکجداره به انواع مختلفی تقسیم میشوند.
لوله PE80 ،PE100 ،PE63 از این نوع لوله هستند. لوله PE80 بار فشار هشت مگاپیکسلی و PE100 بار فشار ۱۰ مگاپیکسلی را تحمل میکند. کاربرد این لولهها بیشتر در حوزه کشاورزی و صنعت آبیاری قطرهای است. عمده کاربرد لولههای تک جداره عبارتند از استفاده در پروژههای نفتی، آبرسانی، گازرسانی، فاضلاب و کشاورزی. لوله PE100 در سیستم آتشنشانی و انتقال آب شرب کاربرد بیشتری دارد. استاندارد رعایت شده در لولههای تک جداره DIN16963 ،DIN8074 ،ISIRI1331 است.
- لولهی دوجداره
این لولهها دو لایه است. یک لایه بیرونی که موجدار است و لایهی درونی که دارای سطحی صاف است. این لولهها به دو شکل مختلف ساخته میشود:
- لوله کاروگیت: لوله کاروگیت بهدلیل این که فشار داخلی ندارد بیشتر بهعنوان یک مجرای زیرزمینی به کار گرفته میشود. برای انتقال فاضلابهای اسیدی و بازی از لولههای کاروگیت استفاده میشود. قطر لولههای کاروگیت از ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ میلیمتر است.
- لوله اسپیرال: تفاوت لوله اسپیرال و کاروگیت در فرآیند تولید این دو لوله است. اتصال لولههای اسپیرال به شکل جوش لب به لب است. این لولهها از مقاومت حلقوی بالاتری نسبت به لولهی کاروگیت برخوردارند. با توجه به این که از وزن کمتری نیز بهره میبرند. این مقاومت سبب میشود که لولههای اسپیرال مقاومت زیادتری در برابر بارهای خارجی داشته باشد. از لولههای اسپیرال بیشتر برای جمعآوری آبهای سطحی استفاده میشود. جمعآوری فاضلابهای شهری، فاضلاب صنعتی و جادهسازی دیگر موارد مصرف لولههای اسپیرال است.
- لولههای آبیاری
هر چند این نوع لولهها نوعی (زیرمجموعهای) از لولههای تکجداره هستند، اما بهدلیل کاربرد زیاد این لولهها در بخش کشاورزی این لولهها جدا گروهبندی شده و با استانداردی جداگانه (ISO2004:9262) ساخته میشود. این لولهها انواع متفاوتی دارد که عبارتند از:
- لولههای آبیاری با چگالی بالا HDPE Pipe: این لولهها بهعنوان بخش اصلی در شبکهی آبیاری تحت فشار استفاده میشود. این لولهها به شکل کلاف تولید میشود. سایز تولیدی این لولهها ۱۶ تا ۲۰۰۰
- لولههای آبیاری با چگالی پایین LDPE Pipe: این لولهها قطر کمتری دارند و فشار کمتری را تحمل میکنند. قطر لولههای چگالی پایین بین ۱۶ تا ۳۲ میلیمتر است و فشار تحملپذیر نیز ۲/۵، ۴ و ۶ بار است. چگالی پایین این لولهها سبب میشود، طول عمر این لولهها بین ۱۰ تا ۱۵ سال است. نوع دیگری لوله آبیاری نیز وجود دارد که به نوار آبیاری معروف است. از این نوار در آبیار قطرهای مزرعهها و گلخانهها استفاده میشود.
- لوله PEX
لولههای PEX به پلیاتیلن شبکهای شده، معروف است. اصلاح لوله پلیاتیلن برای افزایش مقاومت در برابر دما و طول عمر بیشتر، سبب تولید PEX میشود و چگالی این لوله از متوسط به بالا است. به دلیل مقاومت بالای این لوله در برابر حرارت از این لولهها در سیستم آتشنشانی استفاده میشود. همچنین توزیع آب سرد و گرم یکی دیگر از کاربردهای این نوع از لولهها است. به طور معمول این لولهها در قطر ۱/۴ تا ۳ اینچ تولید میشود.
- لوله PE-RT
به نوعی میتوان گفت که لوله PE-RT زیر مجموعه لولههای PEX است. با این تفاوت که این لولهها مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به PEX دارند. از این لولهها برای انتقال سرما و گرما در ساختمانها استفاده میشود. از دیگر مزایای این نوع لولهها مقاومت بالا در ترک خوردگی است که سبب میشود در ساختمانها بیشتر استفاده شود.
انواع پلی اتیلن در صنایع مختلف | ||
کاربرد | نوع پلی اتیلن | چگالی (g/cm³) |
| اسباببازی، ظروف کوچک پلاستیکی و روشهای سیم برق | LDPE | ۰.۹۱ تا ۰.025 |
| حوضچههای پساب، کیسه زباله، سطل زباله و فویل آلومینیومی | LLDPE | ۰.۹۱ تا ۰.۹۴ |
| لولههای پلاستیکی و اتصالات لولهکشی | MDPE | ۰.926 تا ۰.940 |
| لوله معمولی تحت فشار کامل کانال فیبر نوری و ظروف صنعتی | HDPE | ۰.942 تا ۰.965 |
فرآیند تولید لوله پلی اتیلن
تولید لولههای PE مانند لوله استنلس به روش اکستروژن انجام میشود. در قدم اول مواد اولیه که به شکل گرانول است وارد دستگاه اکسترودر میشود. گرما باعث ذوب شدن گرانولها میشود. مواد ذوب شده با کمک پیچ از اکسترودر خارج و داخل قالب میشود.
بعد از آن که مواد ذوب شده قالبگیری شد، وارد بخش تنظیمکننده قطر (مخزن خلا) میشود. در این قسمت با اعمال فشار مناسب لوله شکل مناسب خود را به دست میآورد. بعد از آن که لوله شکل واقعی به خود گرفت، از قسمت تنظیمکننده خارج میشود.
به محض آن که لوله خارج شد توسط جریان آب سرد، خنک میشود. لوله تولید شده با دستگاه کشنده از مخزن سرد کن خارج میشود. در تولید لولههای پلیاتیلن تک جداره از این روش استفاده میشود. در قطرهای باریک خنک کردن لولهها با روش غرقابی انجام میشود. برای آشنایی با لوله استنلس که به آن اشاره شد؛ میتوانید به مقاله لوله استنلس استیل چیست و انواع آن مراجعه کنید.
کارخانههای تولید لوله پلی اتیلن
در این کارخانهها پلیاتیلنPE80 و HDOE100 توسط ماشینآلات اکسترود و تزریق مواد اولیه به لولههای پلیاتیلن تبدیل میشود. این لولهها جنس بدنه پلاستیکی داشته و به لولههای فشار قوی معروف هستند. از الزامات کارخانههای تولید لوله PE آزمایشگاههای صنعتی است که در این آزمایشگاهها آزمونهای نرخ جریان مذابی، درصد وزنی دوده، پراکنش دوده، بازگشت حرارتی، زمان القاء اکسایش و سفتی حلقوی بررسی میشود. یکی دیگر از ارکان مهم کارخانجات تولید لوله، سولههای بزرگ است که بتوان محصولات را در آن انبار نمود. طبق گفته انجمن صنفی تولیدکنندگان لوله پلیاتیلن در حال حاضر 297 کارخانه تولید لوله در کشور وجود دارد.
چالشها و مزایای اتصالات لوله پلیاتیلن در پروژههای ساختمانی
یکی از مزایای لوله PE طول عمر بالای این لوله است. اما در زمینه اتصالات بسیار پیش میآید که این لولهها اتصالات قوی ندارند، به خصوص در بخش ساختمان که اتصالات گاهی استاندارد کافی را ندارند. دلیل این عیب (نداشتن استاندارد مناسب)، تنوع استانداردها است که تولیدکنندگان میتوانند از آن استفاده نمایند. تنوع بالای لولههای پلیاتیلن در کشور هم اجازه نمیدهد تا مشتری آنچنان که باید بتواند کیفیت برتر لوله و اتصالات پلیاتیلنی را بشناسد. گاه پیش میآید که مخاطبین از تجربیات دیگر مشتریان و فروشندگان کیفیت برتر را انتخاب مینمایند.اگر شما هم تجربهای در این زمینه (انتخاب لوله و اتصالات برتر) دارید با ما در میان بگذارید. نباید فراموش کرد که بهدلیل پالایشگاههای نفتی و تولید پلیاتیلن در کشور، میتوان ایران را به قطب تولید لولههای پلیاتیلنی تبدیل نمود.
