در خطوط لوله آبرسانی و انتقال آب، لوله پلی‌اتیلن که با اتصالات جوشی بهم وصل می‌شود یکی از مطمئن ترین روش‌های اتصال در خطوط لوله می‌باشد که در صورت جوشکاری صحیح نشتی نخواهد داشت. امروزه در خطوط انتقال آب (از تصفیه خانه تا پشت کنتور مصرف کننده)، لوله های پلی‌اتیلن جایگزین لوله‌های فولادی و چدنی سابق شده‌اند. لوله‌های پلی‌اتیلن با توجه به عدم خوردگی و عدم رسوب گذاری می‌تواند هزینه‌های اجرا و تعمیر و نگهداری تاسیسات شهری را بسیار کاهش دهد و از این نظر با توجه به طول عمر طولانی بیشتر از ۵۰ سال مدیران اجرائی را برای استفاده از این لوله‌ها ترغیب می‌نماید. لوله های پلی اتیلن تک جداره PE100 و PE80 کاربرد آبرسانی بسیار بالایی دارند. لوله‌های پلی‌اتیلن در سیستم‌های آب شرب هم کاربرد به سزایی دارند. توجه به مزایای بسیار قابل توجه این نوع لوله‌ها باعث شده است مدیران و مجریان پروژه‌های آبرسانی لوله‌های پلی‌اتیلن را به عنوان جایگزین لوله‌های فلزی و بتنی قرار دهند.

کاربرد لوله پلی‌اتیلن در گازرسانی و شبکه‌های انتقال گاز

کاربرد لوله پلی‌اتیلن در گازرسانی و انتقال گاز به دهه ی ۵۰ ميلادي در پروژهای گازرسانی آمريكا بر می گردد. اين کاربرد در اروپا از دهه ۷۰ ميلادي، در كشورهای انگليس و فرانسه آغاز گرديد. در حال حاضر بيش از ۹۰% خطوط انتقال گاز ايالات متحده و کانادا از جنس پلی‌اتيلن است. لوله‌های پلی‌اتيلن در شبکه‌های انتقال گاز نه تنها در آمريکا، بلکه در سرتاسر جهان استفاده می‌شوند.
با توجه به مشخصات گاز طبیعی استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن پایپ گرید در سیستم‌های انتقال گاز یکی از اولین کاربردهای این لوله در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی می‌باشد. پلي‌‌اتيلن‌ نوعي پليمر است و با فرمول  C2H4- C2H4-C2H4 شناخته می‌شود. استفاده از اين لوله‌ها در اكثر‌ كشورها معمول شده است. در ايران برای گازرسانی شهرها و روستاهای جدید، از لوله‌های پلي‌اتيلن استفاده می شود.
برای اتصال لوله‌های پلی‌اتیلن گاز از از روش الکتروفیوژن در اتصال و جوشکاری استفاده می‌شود، بطوریکه در اتصال از اتصالات پلی‌اتیلن الکتروفیوژن و در جوشکاری از جوشکاری الکتروفیوژن استفاده می‌گردد. توجه داشته باشید برای کاربرد گازرسانی فقط از روش الکتروفیوژن استفاده می شود. مكانيزم‌ اصلی جوشكاري به اين صورت است كه محل جوش و اتصالات‌ حرارت داده مي‌شوند و اين حرارت سبب نرم و خميری شدن لوله اتصال‌ شده و پس از سرد شدن كامل به هم چسبيده به طوري كه لوله و اتصال يكی مي‌شوند. اين حرارت ‌در روش الكتروفيوژن به وسيله دستگاه الكترو‌فيوژن و اتصالات‌ خاص اين روش توليد مي‌شود.
دفع فاضلاب از محيط زيست بشری همواره يکي از مهمترين چالش هاي جوامع مختلف بوده است. امروزه کاربرد لوله پلی اتیلن در انتقال فاضلاب بسیار افزایش یافته است به طوریکه سيستمهای انتقال فاضلاب متشکل از خطوط لوله پلی اتیلن، منهولها، راکتورهای تصفيه و اجزای ريز و درشت ديگری است که فاضلاب از سرتاسر شهر درون آنها جاري شده و به مکان مشخصی منتقل مي شود. به دليل وجود باکتريهاي بي هوازي در فاضلاب و فعاليت آنها، ترکيبات خورنده و بدبويی نظير گاز هيدروسولفور تشکيل مي شود که وجود آنها لزوم يک طراحي دقيق مهندسي براي خطوط انتقال فاضلاب را موجب مي شود.
بعلاوه سیستم‌های فاضلاب برای جمع آوری آب‌های سطحی و یا فاضلاب‌های صنعتی در مجتمع‌های بزرگ صنعتی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چون نفوذ سیالات به عمق خاک می‌تواند ضربه جبران ناپذیری به پایه‌ها و تاسسیات زیر زمینی را وارد نماید.

کاربرد لوله پلی‌اتیلن در کشاورزی و صنایع وابسته به آن بسیار است، کنترل منابع آبی و جلوگیری از هدر رفت آب و مزایای بسیار و منحصر بفرد لوله‌های پلی‌اتیلن باعث استفاده بیش از پیش از این لوله‌ها شده است, دوام و استحکام بالا, نصب آسان, کم هزینه بودن, عمر طولانی, سبک بودن, انعطاف پذیری, مقاوت در برابر اشعه نور خورشید, مقاومت در برابر خوردگی , بهداشتی بودن و غیر سمی بودن و تنوع بالا در سایز و اندازه,  تنها برخی از مزایای لوله‌های پلی‌اتیلن می‌باشد که کشاورزان و دست‌اندرکاران را به استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن ترغیب می‌کند.
تقربیا در تمامی مزارع و گلخانه‌های جهان , لوله‌های پلی‌اتیلن به شکلی مورد استفاده قرار گرفته است، از سایزهای بزرگ این لوله‌ها می‌توان در انتقال آب‌ پر فشار و در شبکه‌ی تقسیم آب استفاده نمودن و در نهایت برای آبیاری گیاهان و زمین‌های کشاورزی از سایز‌های کوچک و ریز استفاده نمود.
اتصالات متنوعی ( دریپر ) جهت آبیاری باغات و مزارع تولید و به بازار عرضه شده است که به وسیله آنها می‌توان میزان آب خروجی را کنترل نمود و در میزان آب مصرفی صرفه جویی فراوانی انجام داد و از تبخیر و هدر رفت آب جلوگیری نمود.
در جهت صرفه جویی و مصرف بهینه آب در کشاورزی روش‌های مدرن آبیاری فراوانی بوجود آمده است و این روش‌ها هر روز در حال توسعه می‌باشد که لوله‌های پلی‌اتیلن در تمامی آنها عنصر اصلی می‌باشد و انتقال و کنترل آب بوسیله‌ی لوله‌های پلی‌اتیلن انجام برخی از سیستم‌های مدرن آبیاری شامل موارد زیر می‌باشد : آبیاری تحت فشار، آبیاری قطره‌ای، آبیاری بوسیله نوار آبیاری، آبیاری بارانی، آبیاری موضعی همچنین در روش‌های سنتی آبیاری و آبیاری سطحی جهت انتقال آب از لوله‌های پلی‌اتیلن بهره می‌برند تا از تبخیر آب و فرورفتن آب در خاک جلوگیری نمایند و لوله‌ پلی‌اتیلن دریچه‌دار از بارزترین انواع لوله‌های پلی‌اتیلن در این امر می‌باشد.

پلی‌اتیلن یا polyethylene که به اختصار PE نامیده می شود از جنس پلاستیک انعطاف پذیر میباشد.
نوع پلی‌اتیلنی استفاده شده جهت تولید لوله‌های پلی‌اتیلن با پلی‌اتیلنی که برای تولید سایر مواد پلی‌اتیلنی مورد استفاده قرار میگیرد متفاوت است.

لوله پلی‌اتیلن

امروزه از لوله‌های پلی‌اتیلن در بخش‌های مختلفی مثل کشاورزی، لوله کشی آب، فاضلاب و خطوط لوله کشی گاز و … استفاده می شود.
لوله‌های پلی‌اتیلن با گریدهای PE80 , PE63 و PE100 تولید می‌شود که از نظر مواد مصرفی برای تولید متفاوت هستند.
لوله‌های PE100 دارای چگالی بیشتری نسبت به لوله های PE80 هستند و استحکام کششی بیشتری دارند و در مقابل لوله های PE80 از مقاومت ضربه ای و انعطاف پذیری بالاتری برخوردارند.

انواع لوله‌های پلی‌اتیلن

• HDPE (پلی اتيلن سنگين)
• LDPE (پلی اتيلن سبك )خرید و فروش پلی اتیلن LLD209
• LLDPE ( پلی اتيلن خطي با دانسيته پايين)
• MDPE ( پلی اتیلن با چگالی متوسط)خرید و فروش پلی اتیلن F7000
• UHMWPE ( پلی اتیلن با چگالی بسیار بالا)
• VLDPE (پلی اتیلن خیلی سبک)
• PEX  (پلی اتیلن با اتصالات عرض)
• PERT (پلی اتیلن مقاوم به گرما)

مزیت‌های لوله‌های پلی‌اتیلن

1. مقاومت در دمای منفی 40 درجه‌ی سانتی گراد تا مثبت 50 درجه‌ی سانتی گراد
2. وزن سبک
3. تنوع در سایز و ضخامت
4. طول عمر بالا تا 50سال
5. مقاومت در برابر جانوران جونده
6. انعطاف پذیری
7. مقاوم در برابر مواد خورنده   مثل اسیدها(به جز اسیدهای قوی)
8. راحتی نصب و حمل و نقل
9. مقاومت در برابر آتش سوزی و زلزله و رانش زمین
10. مقاومت در برابر خوردگی گالوانیکی
     این خصوصیت مهمترین عامل استفاده از این لوله‌ها در دریا می‌باشد چرا که ترکیب هوا و آب، برای لوله‌های فلزی باعث زنگ زدگی و  خورندگی لوله است و به دلیل اینکه خوردگی گالوانیکی لوله‌های پلی‌اتیلن تقریبا صفر است این لوله ها جایگزین لوله های فلزی شده است.
11. مقاومت در برابر اشعه فرا بنفش خورشید و تغییر شکل ندادن
12. بدون بوی زننده
13. مقاوم در برابر ضربه

و …

کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن

• لوله های آبرسانی شهری و روستایی
• لوله های فاضلاب شهری و روستایی و فاضلاب صنعتی
• زهکشی در مناطق مختلف
• لوله های انتقال گاز
• آبیاری مزارع با سیستم آبیاری تحت فشار
• انتقال آب آبیاری در مزارع و زمین های کشاورزی
• پوشش کابل های مختلف برق، مخابرات و فیبر نوری
• پوشش رو کار برای لوله های فلزی
• سیستم های تهویه ی خانگی یا صنعتی
• سیستم های گرمایش از کف
• در آتش نشانی به منظور تامین آب
• استفاده در پروژه های لایروبی به منظور احیای زمین و ابگیری از لجن در برکه پرورش ماهی و دریاچه ها
• در تزریق سیمان و بتن و در پی ساختمان‌ها
• و …

تفاوت لوله‌های تک جداره و دوجداره پلی‌اتیلن

لوله‌های پلی‌اتیلن را از لحاظ تعداد لایه، می توان به دو دسته لوله پلی‌اتیلن تک جداره و  لوله پلی‌اتیلن دو جداره تقسیم بندی کرد.
در لوله پلی‌اتیلن دو جداره یک لوله درون یک لوله‌ی دیگر قرار گرفته و یا دارای  یک پوشش بیرونی است. لوله‌ی داخلی، لوله اصلی یا حامل و لوله خارجی ، لوله ثانویه و یا مهار نام دارد. لوله‌‌های پلی‌اتیلن دوجداره ، در دو نوع لوله‌های کاروگیت و لوله‌‌های اسپیرال تولید می شوند. کاروگیت لوله دوجداره‌ای است که لایه داخلی آن صاف و سطح بیرونی آن ها کنگره ای است. این لوله‌ها دارای مقاومت حلقوی مناسب در برابر فشارهای وارده در زیر زمین هستند.
نوع دیگری از لوله‌های دو جداره، لوله های اسپریال هستند که از نظر شکل ظاهری تا حدودی شبیه لوله های کاروگیت هستند. این لوله ها معمولا از مواد پلی‌اتیلنی زرد و سیاه ساخته می شوند و دارای ظاهر مارپیچی می باشند.
از لوله  پلی‌اتیلن 020 تک جداره معمولا در پروژه های نفتی، آب رسانی، گازرسانی، فاضلابی و کشاورزی استفاده می شود، البته این لوله ها به طور گسترده در سیستم های فاضلاب، کنترل سیلاب و سیستم های زهکشی استفاده می شوند.
 لوله‌های پلی‌اتیلن دو جداره، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر فشارهای خارجی دارند در پروژه هایی که فشار خارجی زیادی به لوله ها وارد می شود بسیار کاربرد دارند. از این لوله‌ها اغلب در سیستم فاضلاب صنعتی و خانگی، تصفیه خانه فاضلاب، لوله های زهکشی باران و سیستم انتقال آب استفاده می شود.
برخی از  لوله‌های پلی‌اتیلن دو جداره، مناسب ترین لوله‌ها برای جمع آوری و انتقال آب سطحی و فاضلاب زیر زمینی بدون فشار داخلی به حساب می آیند، به همین خاطر از این لوله‌ها در اجرای پروژه های بزرگ فاضلاب شهری در مناطق زلزله خیز استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این لوله ها، کانال های زیر زمینی محافظ برای کابل های نوری، تلفنی، برقی و تلویزیونی می باشد.

پلی‌اتیلن سخت یا HDPE و پلی‌اتیلن نرم یا LDPE

لوله‌های پلی‌اتیلن از نظر چگالی یا همان دانسیته به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند.
دسته ی اول لوله‌های پلی‌اتیلن با چگالی زیاد یا (High Density Polyethylene) HDPE  که در آن ها زنجيره ی مولكولي فشرده است و چگالی بزرگ تری دارند و به لوله‌های پلی‌اتیلن سنگین یا سخت یا فشرده نیز مشهور هستند. این لوله ها مقاومت بهتری در برابر مواد شيميايي از خود نشان می دهند.
دسته‌ی دوم لوله‌های پلی‌اتیلن با چگالی کم یا ( Low Density Polyethylene)  LDPE  هستند که زنجيره مولكولي در آن ها فشردگی کمتری داشته و چگالی کوچک تری دارند. این لوله ‌ها ، لوله‌های پلی‌اتیلن سبک یا نرم نیز نامیده می‌شوند. لوله‌های نرم هم مقاومت ضربه ای بیشتری نسبت به پلی‌اتیلن سخت دارند و هم انعطاف پذیری بالاتری دارند.

PN  لوله پلی‌اتیلن

یکی از مهمترین پارامترهای لوله‌ی پلی‌اتیلن PN یا Pressure Number آن است که  نشان دهنده ی حداکثر فشار قابل تحمل آن لوله بر حسب بار (bar) است. مثلا لوله ی PN10 می تواند 10 بار فشار را تحمل کند.

  SDR لوله پلی‌اتیلن

 SDR هر لوله‌ی پلی‌اتیلن نشان دهنده‌ی نسبت قطر بیرونی لوله به ضخامت دیواره‌ی لوله است. هر چه که مقدار  SDR لوله بیشتر باشد لوله نازک تر است و قدرت تحمل فشار کمتری دارد. در واقع SDR بزرگ تر به معنی PN کوچک‌تر است.

تفاوت لوله‌های پلی‌اتیلن با سایر لوله‌های پلیمری

امروزه با به وجود آمدن  لوله‌های پلی‌اتیلن، تحولی عظیم در بازار لوله و اتصالات  به وجود آمد؛  به طوری که سنتز  پلی اتیلن در حال حاضر یکی از بزرگ ترین شاخه های علم مواد محسوب می شود ؛ همچنین لوله های پلی اتیلن، امروزه جایگزین خوبی برای لوله های قدیمی فلزی و بتنی در تأسیسات محسوب می شوند.
از اصلی ترین پلیمرهای مورد استفاده در این صنعت می توان به پی وی سی ، پلی‌اتیلن ،  پلی‌پروپیلن، اکریلونیتریل بوتادین استایرن و پلیمرهای مقاوم شده با الیاف شیشه، اشاره کرد.
برای مقایسه لوله‌های پلی‌اتیلن با لوله های دیگر، باید علاوه بر اینکه از ویژگی های آن مطلع بود؛ موارد متفاوتی همچون خواص مکانیکی، الکتریکی، خواص فیزیکی و شیمیایی، واکنش پذیری، مقاومت و استحکام، پایداری در دماهای مختلف، قابلیت سایش، اشتعال پذیری و بسیاری موارد دیگر را نیز مورد توجه قرار داد.