چکیده:
لوله های پلی اتیلن برای اولین بار در دهه 50 میلادی در پروژه های گازرسانی آمریکا استفاده شد و این موضوع در اروپا از دهه
70 میلادی، درکشور های انگلیس و فرانسه آغازگردید . میزان مصرف 151 کیلومتر در سال 1955 به 160000 کیلومتردر سال
1970 رسید و امروزه 90 درصد از شبکه توزیع گاز در آمریکا با استفاده از لوله پلی اتیلن است . تجارب، مشخصات، استانداردها و
دانش فنی تولید لوله های پلی اتیلن در اروپا از طریق ارتباط و هم کاری فنی با معتبرترین تولیدکننده لوله پلی اتیلن گاز رسانی
اروپا به ایران منتقل شد . تولید لوله پلی اتیلن گاز رسانی در یکی از شرکت های داخلی از سال 1378 با متراژ 5 کیلومتر به
1800 کیلومتر در سال 1382 رشد یافت .
پلی‌اتیلن‌ها
کلمه پليمر از كلمه يونانى (پلى) به معناى چند و (مر) به معناى واحد و يا قسمت بوجود آمده است. پليمرها را اشتباها رزين،
آلاستومر و پلاستيك نيز مى‌نامند.در حالى كه پلاستيك تنها يك صفت است كه براى مواردى به كار مى‌رود كه قابليت تغيير شكل
بر اثر فشار را دارا هستند و اغلب اشتباها به عنوان يك كلمه اصلى براى صنايع پلاستيك و توليدات آن رابه كار مى‌برند. اتیلن از انواع گرمانرم میباشد.با رسیدن به نقطه ذوب به حالت مایع و بارسیدن به نقطه انجماد به حالت جامد درمی آید که از ترکیب
نفت خام وگازطبیعی بدست می آید.خانواده ای از گرامانرم ها هستندکه از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن (C2H4) بدست می‌آیند.
طریق کاتالیست وروش پلیمریزاسیون این ماده میتوان خواص مختلفی همچون چگالی، شاخص جریان مذاب (MFI)، بلورینگی،درجه
شاخه ای وشبکه‌ای شدن، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی را در آنها کنترل کرد. پلیمرهای با وزن مولکولی پائین را به عنوان
روان‌کننده(Lubricant) به کار می‌برند. پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط واکس‌هایی امتزاج پذیر (مخلوط پذیر) با پارافین می‌باشند
و نهایتاً پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر از ۶۰۰۰ در صنعت پلاستیک بیشترین حجم مصرف را به خود اختصاص می‌دهند. اولين
كاربرد تجارى مواد پليمرى در سال 1834 با كشف كائوچو آغاز شد. از این رو اولين پلاستيك مصنوعى با نام نيترات سلولز در سال
1862 كشف و در سال 1868 وارد بازار شد.
پليمرها به سه نوع پليمرهاى طبيعى، طبيعى اصلاح شده و مصنوعى تقسيم مى‌شوند. اولين پلاستيك‌هاى صنعتى مدرن حدود 100
سال پيش رواج يافتند ولى در دهه‌هاى اخير رشد فزاينده و گوناگونى در صنايع به وقوع پيوست.حدود 60 پليمر بسيار مهم تاكنون
به بازار عرضه شده كه مشتقات آنها به بيش از 2000مورد مى‌رسد و كماكان در حال افزايش است. پلی‌اولفين‌ها پليمرهاى گرما نرم
با خواص تقريبا مشابه و فرمولاسيون نزديك به هم هستند كه انواع آنها پلى اتيلن ها، پلي پروپيلن ها و پلى بوتيلن ها هستند .
کاربرد پلی اتیلن:
پلی اتیلن كاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیك مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف
پلاستیكی سبك و همچنین كیسه‌های پلاستیك استفاده میشود. LDPE در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیكی
آشپزخانه كاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیكی و اتصالات لوله‌كشی معمولاً از MDPE استفاده می‌كنند.
لوله و اتصالات سیالات مواد نفتی در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها غالبا از انواع فولادی است ، و همچنین لوله و اتصالات
فاضلاب خانگی و تاسیسات دفع پساب همگی از جنس پلی اتیلن است و درسیستم گرمایشی ساختمانها از لوله واتصالات که
جنس آن برنج است استفاده میکنند
LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیكی انعطاف پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن كاربرد
دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های كوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن‌ها در
اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند این پلی اتیلن‌ها تركیبی استحكام HDPE و انعطاف پذیری LDPE را دارد.
مشخصات فنی لوله پلی اتیلن:
مشخصات لوله پلی اتیلن متاثر از مشخصات پلی اتیلن به عنوان مواد اولیه است , کیفیت و گرید مواد اولیه در کیفیت و مشخصات
فنی لوله پلی اتیلن بسیار تاثیر گذار و مهم است. امروزهPE100بعنوان پرمصرف‌ترین گرید مواد پلی اتیلن جهت تولید لوله های
پلی اتیلن است.که به دلیل خواص کانیکی مناسب و بهینه شده نسبت به انواع گریدهای قدیمی‌تر به سرعت توانست به صدر
پرمصرف‌ترین گرید پلی اتیلن برسد و تمامی رقبای خود را از محبوبیت دور کند.
مشخصات لوله پلی اتیلن:
• وزن پایین
• مقاوم در برابر ضربهی
• انعطاف پذیری
• اتصالات متنوع پلی اتیلنی
• اتصال پذیری راحت
• مقاوم در برابر سایش
• مقاوم در برابر مواد شیمیایی
انواع لوله های پلی اتیلن:
• لوله های پلی اتیلن تک جداره
• لوله های پلی اتیلن دوجداره کاروگیت
• لوله پلی اتیلن اسپیرال
لوله های پلی اتیلن تک جداره
لوله پلی اتیلن تک جداره ، از جمله لوله های پلیمری است كه مي‌توان از آنها در فشارهای بين 2 تا 40 بار، با قطرهای
مختلف استفاده نمود. ويژگی های منحصر بفرد لوله‌های پلی اتيلنی نسبت به انواع ديگر لوله منجر به آن گرديده كه سرعت رشد استفاده از اين محصول در شبكه‌های انتقال و توزيع آب نسبت به ديگر موارد بسيار بيشتر باشد.
اتصالات لوله پلی اتیلن تک جداره:
• جوشکاری لب به لب
• جوشکاری الکتروفیوژن
• از اتصالات پیچی استفاده
لوله پلی اتیلن دوجداره کاروگیت:
لوله کاروگیت که لوله پلی اتیلن دوجداره نیز نامیده میشود دارای دو جداره است یکی بیرونی با شکل ظاهری موجدار و لایه
دیگر درونی است با سطحی صاف که جهت عبور سیالات با ماهیت های فاضلابی اسیدی و بازی و پسابهای صنعتی مورد
استفاده قرار می گیرند لوله های کاروگیت فشار بار داخلی ندارند یعنی سیال در حال عبور از داخل این لوله‌‌ها دارای فشار بار داخلی نیست و این لوله ها عملا به عنوان یک جوی زیر زمینی وظیفه انتقال سیالات مایع را به عهده دارند . سطح بیرونی
کلیه فشارهای سطحی و زیر سطحی اعم از بار زنده و مرده را در زیر سطح زمین متحمل میشوند و علت این حلقه حلقه
شدن سطح لوله به دلیل استحکام بخشی به لوله است.
اتصالات لوله پلی اتیلن دوجداره کاروگیت:
۱ . اتصال لوله پلی اتیلن دوجداره فاضلابی ثقلی (لوله کاروگیت) به روش جوش لب به لب
۲ . اتصال لوله پلی اتیلن دوجداره فاضلابی ثقلی (لوله کاروگیت) به روش جوش الکتروفیوژن
۳ . اتصال لوله پلی اتیلن دوجداره فاضلابی ثقلی (لوله کاروگیت) به روش جوش اکستروژن
۴ . اتصال لوله پلی اتیلن دوجداره فاضلابی ثقلی (لوله کاروگیت) به روش اتصالات مکانیکی یا به عبارتی اتصال با کوپلینگ فشاری
لوله پلی اتیلن اسپیرال:
همان لوله کاروگیت میباشد با این تفاوت که در تولید لوله‌های اسپیرال کاروگیت روش تولید مقداری متفاوت است و این
لوله های پلی اتیلن اسپیرال در سایزهای بزرگ از سایز ۱۰۰۰تا ۳۰۰۰ تولید میشوند دیواره های این لوله ها از جنس پلی اتیلن چگالی بالا و یا HDPE میباشد. لولــــــــه های پلی اتیلن اسپیرال میتوانند جهت انتقال سیالات در شرایط ثقلی و کاربردهای فشار پایین مورد استفاده قرار گیرد. لوله های پلی اتیلن اسپیرال از نظر وزنی سبک تر از لوله های تک جداره ساخته میشوند و در مواردی که سیالات در فشار پایین از ان منتقل میشود میتوانند برای انتقال فاضلاب نیز مورد استفاهد قرار گیرند.
لوله های دوجداره پلی اتیلن اسپیرال را میتوان در مواردی که وزن خاک از استانه ی تحمل لوله های کاروگیت بالاتر است جایگزین لوله های کاروگیت کرد.
مشخصات مواد اوليه مصرفي :در تمام اتصالات يكسان و همان مواد اوليه مورد مصرف جهت لوله ها مي باشد همه ی آزمایش ها برای كنترل مواد اوليه مصرفي جهت توليد لوله و اتصالات نيز بايد با دقت انجام پذيرد.
استفاده از مواد ضايعات توليد مشابه در صورت شستشوي كامل و عدم وجود اشياي خارجي تا ميزان ۵ وزني مجاز مي باشد. ليكن
توصيه مي گردددر جهت حفظ كيفيت لوله ها و اتصالات و استفاده از حداكثر عمر بهره برداري، از ضايعات استفاده نگرد
اتصالات لوله های پلی اتیلن اسپیرال:
اتصالات كوپلينگي:
اين اتصال بصورت حلقه هائي از جنس پلي اتيلن متناسب با سايز لوله ها مي باشد كه در اثر حرارت منقبض شده و بصورت شرينگ عمل مي نمايد و به سطح خارجي لوله ها، در محل اتصال كاملاً محكم شده و باعث اتصال لوله و از نشت مايعات داخل آن جلوگيري مي نمايد.
اتصالات الكتروفيوژن:
اين اتصالات از نوع ضخيم تر از كوپلينگها و متناسب با سايز لوله بوده و در سايزهاي مختلف آنها نيز تغيير مي نمايد.پس از قرار دادن آنها در محل اتصال، با كمك نيروي الكتريكي گرم شده و باعث جوش خوردن اين اتصالات به لوله ها ميگردد.
اتصالات رزوه اي:
كه در قسمت انتهائي لوله ها بصورت پيچ و مهره رزوه شده و با چرخاندن لوله ها در داخل يكديگر به هم متصل مي گردند و براي آب بند نمودن اين قسمت از كوپلينگ يا سيستم اكسترودر استفاده مي گردد.
اكسترودر:
در اين نوع اتصال با اكسترودرهاي دستيٍ مواد مذاب پلي اتيلن بين درزهاي داخل و خارج لوله ها تزريق شده و باعث جوش خوردن و اتصال لوله ها ميگردد.
مطالب بیشتر