Twitter Twitter Facebook RSS linkedin

تمام چیزهایی که درباره لوله های پلیمری باید بدانیم !

با توجه به استفاده روز افزون از لوله‏ های پلاستیکی در تأسیسات صنعتی و ساختمان‏های کشور و تولید و توزیع انواع مختلف لوله‏ های  پلاستیکی با نام‏ها و جنس‏های  مختلف به موازات توسعه صنعت پتروشیمی، انتخاب و خرید بهترین و مناسب ترین نوع لوله‏ی پلاستیکی برای یک کاربرد  خاص آسان نمی‏باشد و نیازمند مطالعه و شناخت  انواع معمول این لوله‏هاست.
در این مجموعه  کلیه مزایا و معایب لوله‏ های پلاستیکی بیان گردیده و خواننده با معمول‏ترین  انواع لوله‏های پلاستیکی مصرفی در صنعت تأسیسات و موارد کاربردشان آشنا می‏شود.
بکارگیری لوله‏ های پلاستیکی در تأسیسات به اواسط دهه‏ی 1930میلادی برمی‏گردد. در آن زمان برای اولین بار آلمان‏ها از لوله‏ های پلاستیکی برای سیستم‏های تخلیه فاضلاب استفاده کردند. بعدها شناخت هر جه بیشتر معایب و نقاط ضعف لوله‏های فلزی باعث گردید تا لوله‏های پلاستیکی به مرور زمان و در بسیاری موارد جایگزین لوله‏های فلزی گردند.
از مهمترین معایب لوله‏ های فلزی می‏توان به خوردگی، رسوب‏گیری سطوح داخلی، وزن زیاد، حمل و نقل و نصب مشکل آن‏ها (در مقایسه با لوله‏های پلاستیکی) اشاره نمود.
لوله‏های پلاستیکی نیز اگرچه دارای معایب و مشکلات خاص خود می‏باشند اما انواع خاصی از آن‏ها برای کاربردهای خاصی از آن‏ها برای کاربردهای خاصی مناسب‏ترین انتخاب می‏باشند و ضمناً با توجه به پیشرفت‏های روز‏افزون در دانش و فن‏آوری صنایع پتروشیمی و علوم مهندسی پلیمر روشهایی برای مقاوم‎سازی و کیفیت بخشی به لوله‏های پلاستیکی و برطرف‏سازی عیوبشان ابداع گردیده که بسیار موثر بوده‏اند و هم اکنون نیز تحقیقات گسترده‏ای در زمینه و همچنین تولید پلاستیک‏ها و پلیمرهای جدید به ویژه پلیمرهای کامپوزیتی برای تولید لوله‏های صنعتی در حال انجام است.
پلاستیک‏ها مواد دست‏ساز بشر هستند که پایه‏ی اصلی آن‏ها پلیمرهای آلی می‏باشد و از تنوع فراوانی برخوردارند. اصولاً پلاستیک‏ها را براساس رفتارشان در برابر حرارت به دو دسته کلی تقسیم‏بندی می‏کنند که عبارتند از:

1- ترموپلاستیک‏ها (Thermoplastics).
2-
ترموست‏ها (Thermosets).

بطور کلی ترموپلاستیک‏ها در درجه حرارت معمولی محیط جامد بوده و با افزایش درجه حرارت نرم و شکل‏پذیر می‏شوند. آن‏ها را می‏توان با اعمال حرارت تغییر شکل داد و مجدداً به شکل اولیه بازگرداند غالب مواد بکار رونده در ساخت لوله‏های پلاستیکی از نوع ترموپلاستیک‏ها هستند که از جمله می‏توان به پلی‏پروپیلن (p.p)، پی‏وی‏سی (PVC) یا پلی‏اتیلن (PE) اشاره نمود. اما ترموست‏ها مواد نسبتاً تردی می‏باشند. بطوریکه براحتی نمی‏توان آن‏ها را حتی با اعمال حرارت تغییر شکل داد. آن‏ها یکبار برای همیشه شکل داده می‏شوند و شکل تغییرناپذیر و ثابت خود را حفظ می‏کنند.

خواص لوله‏ های پلاستیکی

انتخاب ماده‏ی مناسب برای ساخت لوله‏ها به سیال منتقل شونده و مشخصه‏های سرویس و شرایط کاری سیستم بستگی دارد. بسته به نوع پلاستیک‏ها ممکن است برخی از خصوصیات پلاستیک‏ها برای سیستم و تأسیسات مورد نظر ما مطلوب و برخی نیز نامطلوب می‏باشد.
به هر حال برخی از خصوصیات نامطلوب را می‏توان از طریق طراحی و نصب اصولی کاهش داد یا حذف نمود اما آنچه مسلم است انتخاب جنس مناسب لوله برای کاربردهای متفاوت مستلزم داشتن دانش کافی درباره‏ی خواص، مزایا و معایب انواع لوله‏ های پلاستیکی است. در زیر به بررسی مهمترین خصوصیات و ویژگی‏های لوله‏های پلاستیکی می‏پردازیم.

مقاومت به سایش و خوردگی
بطور کلی لوله‏ های پلاستیکی از مقاومت چشمگیری در برابر انواع اسیدها، محلول‏های نمکی، مایعات و گازهای خورنده برخوردارند. در مورد سایش (erosion) میزان مقاومت لوله‏های پلاستیکی به نوع سیال منتقل شونده از داخل لوله و شرایط سرویس و سیستم بستگی دارد.
میزان مقاومت به خوردگی لوله‏ های پلاستیکی با افزایش غلظت برخی از مواد شیمیایی خاص تغییر می‏کند. برای مثال لوله‏های پلی‏اتیلن می‏تواند اسید سولفوریک 70 درصد را در °C 23 (°F 73) انتقال دهد در حالیکه برای انتقال اسیدسولفوریک 95 درصد مناسب نمی‏باشد.
درجه حرارت نیز عامل مهم و تعیین کننده‏ای برای مقاومت لوله‏های پلاستیکی در برابر خوردگی است. برای مثال برخی از لوله‏های پلی‏اتیلن که برای انتقال گازهای حاوی اکسیدهای نیتروژن در  °C23 مناسب می‏باشند نباید برای انتقال این گازها در °C50 مورد استفاده قرار گیرند.
فرمولاسیون خاص یک ماده‏ی پلاستیکی مشخص نیز می‏تواند عاملی در تعیین میزان مقاومت کلی ماده در برابر مواد شیمیایی خورنده و میزان غلظت آن‏ها باشد.

صافی جداره‏ ی داخلی

لوله‏ های پلاستیکی جداره‏ های داخلی فوق‏العاده صافی را دارند که باعث جلوگیری از تجمع هر نوع رسوب بر روی جداره‏ های داخلی‏شان می‏گردد و بنابراین بروز مشکل گرفتگی و انسداد به واسطه‏ی کاهش تدریجی قطر داخلی در اثر تجمع رسوبات در مورد لوله ‏های پلاستیکی منتفی می‏گردد. در حالیکه لوله ‏های فلزی به مرور زمان در اثر خوردگی از بین رفته و در اثر تجمع رسوبات بر روی سطوح داخلی‏شان افت فشارهای اصطکاکی در آن‏ها افزایش یافته و در نتیجه ظرفیت آن‏ها برای انتقال سیالات کاهش خواهد یافت.

خواص حرارتی

بطور کلی قابلیت هدایت حرارتی لوله‏ های پلاستیکی نسبت به دیگر لوله ‏ها پائین‏تر است که در نتیجه تلفات حرارتی یا بالعکس جذب حرارت از طریق جداره این لوله‏ها به حداقل ممکن (در مقایسه با دیگر لوله‏ها) می‏رسد. این خصوصیت لوله‏های پلاستیکی در مواردی که از این لوله‏ها برای سیستم‏های فاضلاب استفاده گردد یک مزیت به حساب می‏آیند چرا که از ته‏نشین شدن مواد چرب همراه فاضلاب در لوله‏ها و کاهش نرخ تخلیه جلوگیری به عمل می‏آید نرخ انبساط حرارتی لوله‏های پلاستیکی در مقایسه با دیگر لوله‏ها بالاتر است و این نکته را باید به هنگام طراحی تأسیساتی که دارای نوسانات زیاد درجه حرارت می‏باشند، مدنظر داشته باشیم. برای مثال ضریب انبساط حرارتی P.V.C نوع I (/C°6- 10×50 تا 63) پنج برابر فولاد (/C°6- 10× 12) است. به همین علت تعداد بست‏ها و نگه‏دارنده‏های مورد نیاز جهت نصب لوله ‎‏های پلاستیکی در مقایسه با لوله‏ های فلزی به مراتب بیشتر بوده و در فواصل کمتری نسبت به یکدیگر (در مقایسه با لوله‏های فولادی) باید نصب گردند. به همین دلیل در صورتیکه لوله‏های پلاستیکی بدرستی مهربندی نشوند به هنگام نوسانات زیاد حرارتی مستعد پیچ و تاب خوردگی (Snaking) خواهند بود. لوله‏های پلاستیکی وقتی در معرض درجه حرارت بالا قرار گیرند نرم می‏شوند و به همین دلیل باید از عبور دادن این لوله ‏ها از نقاط خیلی گرم یا از مجاورت وسایلی که حرارت بالایی تولید می‏کنند خودداری نمود. حد بالای تحمل درجه حرارت در لوله‏ های پلاستیکی بسته به جنس و نوعشان از °C50 تا حداکثر °C150 متغیر است.

مشخصه‏ های الکتریکی

بطور کلی پلاستیک‏ها هادی جریان الکتریسیته نیستند و به همین علت هیچگاه در معرض خوردگی‏های گالوانیکی و الکتروشیمیایی قرار نمی‏گیرند. همان طور که می‏دانید بروز پدیده‏ی خوردگی گالوانیک در لوله‏های فلزی مدفون در زیر خاک یکی از مهمترین دلایل آسیب دیدن و از بین رفتن تدریجی این لوله‏ هاست.

چگالی

لوله‏ های پلاستیکی بسیار سبک‏تر از لوله‏ های فولادی، آزبستی، بتنی و سیمانی هستند و از نظر چگالی در محدوده‏ی 9/0 تا 3cm/gr2 (بسته به نوع و فرمولاسیون) قرار دارند. سبکی لوله‏های پلاستیکی مزیت‏های فراوانی را برای این نوع لوله به ارمغان آورده است. از جمله آنکه هزینه‏های حمل و نقل و نصب آن‏ها به مراتب کمتر شده و حمل و نقل آن‏ها به آسانی و با سرعت بیشتری در مقایسه با دیگر لوله‏ها صورت می‏گیرد. اغلب لوله‏های پلاستیکی به راحتی با دست نصب می‏شوند و در بیشتر موارد نیاز به ماشین آلات و ابزار خاصی ندارند.

خواص مکانیکی

آنچه مسلم است پلاستیک‏ها مقاومت مکانیکی فلزها را ندارند اما قابلیت انعطاف بالاتری برخوردارند. مقاومت پلاستیک‏ها در برابر نیروهای کششی بیش از حد لازم می‏باشد. با افزایش درجه حرارت سیستم لوله‏کشی مقاومت مکانیکی لوله‏های پلاستیکی پائین‏تر آمده اما مقاومت در برابر ضربه بیشتر می‏گردد. از آنجا که لوله‏های پلاستیکی عموماً چقرمه (محکم و در عین‏حال بسیار انعطاف‏پذیر) هستند ضربات خارجی وارده به سطح خود را با حداقل خسارت یا حتی هیچگونه صدمه‏ای به خوبی جذب می‏کنند. در حالیکه همین ضربات در مورد لوله‏های با جنس ترد می‏تواند باعث بروز صدمات جدی گردد.

قابلیت اشتعال

لوله‏های پلاستیکی عمدتاً از پلیمرها ساخته می‏شوند و ترکیبات آلی دیگری نیز به همراه دارند و بنابراین قابل اشتعال می‏باشند. البته پلاستیک‏های مختلف رفتارهای کاملاً متفاوتی را در برابر آتش از خود نشان می‏دهند در اغلب موارد آتش باعث تجزیه شیمیایی در ساختار لوله‏های پلاستیکی گردیده و محصولات حاصل از احتراق این لوله‏ها باعث گسترش و افزایش حجم آتش می‏شوند.

رده‏ بندی لوله‏ های پلاستیکی از نظر تحمل فشار

به جز لوله‏های مورد استفاده در فاضلاب و سیستم‏های تخلیه تمام لوله‏های پلاستیکی از نظر تحمل فشار رده‏بندی شده‏اند.بطور کلی سه روش استاندارد برای رده‏بندی لوله‏های پلاستیکی از نظر تحمل فشار موجود است که عبارتند از:

1- عدد شجول (schedule number):
که از رابطه (P/S)×1000 قابل محاسبه است که در آن (P) فشار سیستم (سرویس) مورد نظر و (S) حد مجاز تنش (allowable stress) است و مسلم است که هر دو باید با واحدهای یکسان در این فرمول قرار داده شوند.

2- نسبت ابعادی استاندارد (SDR):
SDR که مخفف (Standard dimension Ratio) است از تقسیم قطر خارجی لوله به ضخامت آن قابل محاسبه است.

3- رده‏بندی عددی برای سطح فشار قابل تحمل:
 در این روش برای هر لوله فشار قابل تحمل به صورت عددی مشخص می‏گردد. برای مثال معمول‏ترین رده‏های فشاری لوله‏های پلاستیکی عبارتند از 50، 100، 125، 160، 200، PSI 315. برخی اوقات نیز برای رده‏بندی فشاری و شناسایی لوله‏های ترموپلاستیکی از کدهای چهار رقمی و یک پیشوند الفبایی که نشان دهنده‏ی نوع پلیمر است، استفاده می‏گردد. رقم اول و دوم این کد چهار رقمی به ترتیب نشانگر نوع و پایه‏ی رزین و رقم سوم و چهارم میزان فشار لازم جهت تست هیدرواستاتیکی لوله را به صورت تقسیم شده بر 100 و برحسب Psi بیان می‏دارند. برای مثال کد “1120 “ PVC نشانگر لوله‏ای است که از جنس پلی‏ وینیل کلراید PVC نوع 1 و پایه (grade) 1 شاخه شده است و فشار تست هیدرواستاتیک آن psi 2000 ( معادل Mpa 8/13) می‏باشد.

دوام و پایداری لوله‏ های پلاستیکی

آزمایش‏های گوناگون انجام شده در آزمایشگاه‏های مجهز صنعتی و همچنین تجربیات عملی در محیط‏های عملیاتی حاکی از آن است که لوله‏های پلاستیکی (از نوع ترموپلاستیک‏ها) مدفون در زیر خاک در مقابل حملات هرگونه باکتری، قارچ و دیگر میکرو ارگانیسم‏ها (موجودات ذره بینی) کاملاً ایمن می‏باشند.

مقاومت در برابر عوامل جوی

لوله‏های پلاستیکی وقتی در معرض اشعه‏ی ماوراءبنفش (UV) قرار گیرند مستعد تجزیه شیمیایی و فساد و تباهی به واسطه‏ی آن هستند تابش اشعه‏ی ماوراءبنفش بر سطح لوله‏های پلاستیکی باعث ترد و شکننده شدن آن‏ها و در نتیجه مستعد شدن آن‏ها برای ترک خوردگی می‏گردد. امروزه توسط افزودن مواد بازدارنده‏ی تابش‏های ماوراءبنفش و تغییر در فرمولاسیون لوله‏های پلاستیکی این لوله‏ها را در برابر عوامل جوی مقاوم می‏نمایند.

کاربرد لوله‏ های پلاستیکی

مهمترین موارد کاربرد لوله‏های پلاستیکی عبارتند از سیستم‏های فاضلاب، آب‏رسانی، آبیاری، توزیع آب، باغبانی، تصفیه خانه‏های فاضلاب، صنایع غذایی، کارخانجات داروسازی و ...
در سالیان اخیر در صنایع نفت و گاز نیز برای خطوط انتقال گاز طبیعی و نفت خام در بسیاری از موارد از لوله‏های پلاستیکی استفاده شده است.
موم ته‏نشین شونده در لوله‏های انتقال نفت خام باعث گرفتگی و کاهش قطر مؤثر این لوله‏ها می‏گردد که با استفاده از لوله‏های پلاستیکی این مشکل رفع می‏شود.

روش‏ های مقاوم‏سازی پلاستیکی و افزایش طول عمر آن‏ها

جهت بالابری مقاومت مکانیکی و افزایش طول عمر پلیمرها تحقیقات وسیعی به عمل آمده و امروزه یکی از مهمترین روش‏هایی که بدین منظور اتخاذ می‏گردد روش مشبک (Gross link) کردن پلیمرهاست. در این روش ساختار مولکولی طولی و زنجیره‏ای پلیمرها به ساختار شبکه‏ای (فضایی) تغییر می‏یابد و بدین وسیله پلیمرها در برابر تنش‏های وارده مقاوم خواهند شد.
یکی دیگر از روش‏های بالابری مقاومت مکانیکی لوله‏های پلاستیکی تلفیق فلز و پلاستیک در ساخت این لوله‏ها به طریقی است که یک لایه فلزی برای مثال آلومینیوم در میانیک لایه داخلی و خارجی از جنس پلاستیک قرار می‏گیرد. در واقع یک لوله‏ی فلزی با جداره‏ی نازک در دل یک لوله‏ی پلاستیکی قرار می‏گیرد.

حافظه‏ ی حرارتی لوله‏ های پلاستیکی

در اکثر موارد که خم یا هرگونه تغییر شکل نادرست و غلطی به لوله‏های پلاستیکی داده شود با اعمال حرارت لوله به حالت و شکل اولیه‏ی خود باز می‏گردد و به همین دلیل اصطلاحاً گفته می‏شود که لوله‏های پلاستیکی (البته از نوع ترموپلاستیک‏ها) از " حافظه حرارتی (Thermal memory) " برخوردارند.

سر و صدا (Noise) در لوله‏ های پلاستیکی

در صورتیکه جهت سیستم‏های تخلیه‏ی فاضلاب از لوله‏ های پلاستیکی استفاده شود. صدای تولیدی به هنگام تخلیه‏ی فاضلاب در مقایسه با لوله‏های چدنی بیشتر خواهد بود. زیرا همانطور که می‏دانید یکی از مهمترین خواص مهندسی چدن‏ها قابلیت بالای جذب صدا و ارتعاشات است. همانطور که می‏دانید PVC یک پلیمر قابل انعطاف و ABS یک پلیمر سخت و انعطاف ناپذیر است. بر اساس نتایج به دست آمده در آزمایشگاه‏های فنی صدای تولیدی در نتیجه‏ی تخلیه فاضلاب در لوله‏های PVC در مقایسه با لوله‏های چدنی بین 6 تا 10 دسی‏بل (DB) بیشتر و در لوله‏های ABS در مقایسه با لوله‏های چدنی بین 8 تا 15 دسی‏بل (DB) بیشتر است.
تجربیات آزمایشگاهی حاکی از آن است که با افزایش سطح صدا در لوله‏ها به اندازه‏ی 10 دسی‏بل انسان تصور می‏نماید که سطح صدا دو برابر شده است.

معمول‏ترین پلیمرهای مصرفی جهت ساخت لوله‏های پلاستیکی
معمول‏ترین و معروف‏ترین پلیمرهای مصرفی جهت ساخت و تولید لوله‏های پلاستیکی عبارتند از:

• پلی وینیل کلراید (PVC)
• پلی وینیل کلرایدکلره (CPVC)
• پلی اتیلن (PE)
• پلی پروپیلن (PP)
• اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
• پلاستیک‏های مقاوم شده با الیاف شیشه‏ای (GRP).

لوله‏ های پلی ‏پروپیلنی (PP)

پلی‏پروپیلن نوعی ترموپلاستیک دارای استحکام بالا است. برای مثال چمدان‏های مسافرتی نیز عمدتاً از پلی‏‏پروپیلن ساخته می‏شوند.

با ما در تماس باشید

راه های ارتباطی با بیست بسپار:

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

031-36514004 (ده خط)

تفاوت ما با دیگران

تفاوت بیست بسپار با دیگر تولید کنندگان در این است که ما عقیده داریم مشتری در کار ما یک هدف زود گذر نیست، بلکه مشتری هدف و غایت همه اقدامات ماست.
و این رمز موفقیت خانواده بزرگ بیست بسپار است...

رفتن به بالا