مزایا و معایب لوله‌های پلی‌اتیلن در چیست؟

لوله‌های پلی‌اتیلن لوله‌هایی هستند که از مواد پلی اتیلن P.E ساخته می شوند. پلی اتیلن، پلیمری است که در پالایشگاه های نفت خام و در اثر واکنش های پلیمریزاسیون واحدهای منومر اتیلن تشکیل می شود و با توجه به اینکه تحت چه شرایطی سنتز شده است، ویژگی های خاصی دارند.برای تولید لوله‌های پلی‌تیلنی خرید مواد پلی‌اتیلن EX3 در اولویت قرار دارد.
مواد پلی‌اتیلن به لوله خواصی می‌بخشد که باعث محبوبیت بالای لوله پلی اتیلن شده است. لوله پلی‌اتیلن از حدود ۷۰ سال پیش در صنایع مختلف اروپا و سپس ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفته است.
موارد استفاده لوله‌های پلی اتیلن با گذشت زمان رشد چشمگیری داشته و این رشد فزاینده به دلیل استفاده از تکنولوژی‌های جدید در ساخت مواد اولیه پلی اتیلن با کیفیت بهتر، باعث شده است تا نسل جدیدی از لوله‌های پلی اتیلن های گرید (high grade) به وجود بیاید که عمری طولانی داشته و با جدیدترین تکنولوژی و به‌روزترین کیفیت ساخته شوند.
امروزه این لوله ها به دلیل دو ویژگی مهم استحکام بالا و قیمت مناسب جایگزین خوبی برای لوله ‌های بتنی، فلزی و چدنی هستند و دارای کاربرد بسیار زیادی در حوزه های مختلف کشاورزی، آبیاری، آبرسانی، کاورینگ و پوشش دهی و انتقال گاز می‌باشند.
لوله‌های پلی‌اتیلن در اندازه‌های مختلف و قطرهای متفاوتی در فشارهای ۴ تا ۲۵ اتمسفر تولید می‌شوند. این لوله‌ها از قطر شش میلیمتر تا بیش از دو متر ساخته می‌شوند و بنابر نوع کاربریشان از مناسب‌ترین لوله با قطر مناسب استفاده می‌کنند.

کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن

لوله و اتصالات پلی اتیلن بهترین گزینه برای سیستم‌های انتقال سیالات در پروژه‌های مختلف صنعتی، نیروگاه ها، خطوط انتقال فاضلاب، سیستم‌های آبیاری تحت فشار قطره‌ای و بارانی، خطوط انتقال گاز، خطوط انتقال آب و شبکه‌های آبرسانی می‌باشد.

از جمله می‌توان به کاربردهای زیر اشاره نمود:

• استفاده در شبکه های آبرسانی شهری و روستایی
• ستفاده در شبکه های فاضلاب شهری و روستایی
• استفاده در شبکه های گازرسانی
• استفاده در شبکه ها و سیستم های زهکشی
• سیستم های انتقال مایعات و فاضلاب صنعتی
• سیستم های آبیاری تحت فشار (قطره ای و بارانی)
• به عنوان پوشش کابل های مخابراتی، کابل برق و فیبر نوری
• خطوط سیالات در فرآیندهای کارخانجات
• خطوط آب سرد برای واحدهای صنعتی (پالایشگاه‌ها ،کارخانجات پتروشیمی و نیروگاه‌ها)
• شبکه‌های اطفاء حریق – لوله‌های آتشنشانی
• خطوط انتقال آب با سختی بالا و انتقال آب دریا
• لوله لایروبی
• به عنوان کانال های تهویه
• خطوط انتقال محصولات نفتی
• مخزن های نگهداری مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی
• استفاده در پرورش ماهی ها
• در فضای سبز شهری ( آبیاری و جمع‌آوری آب ‌های اضافی و آب ‌نما ها )
• در بخش ورزشی ( آبیاری و جمع ‌آوری آب‌ های اضافی زمین ‌های ورزشی فوتبال و گلف و … )
• در تزریق سیمان و بتن و در پی ساختمان‌ ها
• در گرمایش از کف

مزایای لوله‌های پلی‌اتیلن

از مزایای این لوله‌ها می‌توان به موارد زیر را اشاره کرد:

• قابلیت اتصال آسان
• انعطاف پذیری بالا
• نصب آسان، سریع و کم‌هزینه
• عمر طولانی مدت لوله پلی اتیلن (۵۰ سال)
• کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
• مقاومت در مقابل خوردگی و مقاومت در برابر مواد شیمیایی آلی و غیر آلی
• ضریب اصطکاک کم پلی اتیلن و ثابت بودن آن در طول کاربرد
• بهداشتی و غیر سمی بودن لوله پلی‌اتیلن (مناسب برای آب شرب)
• وجود سایزهای متنوع لوله و اتصالات پلی اتیلن
• مقاومت در برابر آفتاب و اشعه ماوراء بنفش
• داراری استاندارد آب شرب برای مصارف آبرسانی شهری و روستایی
• وزن سبک لوله پلی اتیلن
• قیمت مناسب و مقرون به صرفه
• اتصالات بدون نشتی و کاملاً مهار شده
• مقاومت در برابر فشار سرج
• مقاومت در برابر زلزله
• خواص هیدرولیکی عالی
• مقاوم در برابر حمله جوندگان و ریز جاندارها
• مقاوم در برابر سرما و گرمای شدید
• سازگاری با محیط زیست و قابلیت بازیافت
• جریان پذیری عالی

عوامل تأثیرگذار بر کیفیت لوله‌های پلی‌اتیلن

از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مواد اولیه: نوع رزین و افزودنی شامل میزان و یکنواخت اضافه شدن آن و همچنین تقویت کننده (مثل پلی اتیلن تقویت شده با الیاف شیشه)
فرآیند تولید: این بخش از تولید به ماشین آلات و مهارت پرسنل فنی نیز بستگی زیادی دارد.
عامل محیطی: کاربرد لوله های پلی اتیلن شامل لوله آب یا فاضلاب و حتی برای چه نوع مصرفی آب صنعتی و یا ..
پرتو فرابنفش: کاربردهای خاص امواج رادیواکتیو ، امواج مغناطیسی و اثرات میکروبیولوژی
عامل تنشی (دما): در استاندارد عمر لوله پلی اتیلن با فرض دمای ۲۰ درجه ۵۰ سال تعیین شده است. در جایی که دما ۲۰ درجه نیست عمر لوله پلی اتیلن متفاوت خواهد بود. منظور از دما دمای سیال است نه محیط. اگر لوله پلی اتیلن روی زمین باشد دمال سیال با محیط یکی است ولی اگر زیر، زمین باشد دمای سیال کمتر از محیط است.
نوسانات دمایی: درلوله های فاضلاب نوسانات دمایی وجود دارد ولی در لوله های آب وجود ندارد که این نوسان دمایی موجب فرسوده شدن لوله ها می گردد.
بار استاتیک یا بار مرده: لوله‌ای که در زیر خاک قرار دارد به اندازه وزن خاک به آن فشار وارد می شود .اگر لوله تحت فشار سیال باشد؛ این دو فشار تاحدودی اثر هم را خنثی می کنند در غیر این صورت لوله ها آسیب می بینند.
باردینامیکی یا بار ترافیکی: اگر لوله از مسیری ردرد شود که وسایل نقلیه عبور می کند فشار وارده بر آن بیشتر خواهد شد . تحمل این فشار برای لوله های فاضلابی که فشار سیال ندارد مشکل است.

لوله های پلی اتیلن بسته به نوع گرید، حد و اندازه چگالی به سه دسته ی کلی تقسیم می شوند:

۱-پلی‌اتیلن تک جداره

از این لوله‌ها می‌توان در فشارهای بین ۲-۴۰ بار، با قطرهای مختلف استفاده کرد.و به دلیل ویژگی‌های منحصر ب فردی که دارند در شبکه‌های انتقال و توزیع آب به شکل گسترده استفاده می شود.

۲-پلی‌اتیلن دو جداره

لوله‌های دوجداره یا کاروگیت لوله‌هایی هستند که از یک جداره ی بیرونی با شکل ظاهری موجدار و یا حلقه حلقه و یک جداره ی درونی با سطحی صاف تشکیل شده اند. و برای عبور سیالات با ماهیتهای فاضلابی اسیدی و بازی و پسابهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
این لوله ها عملا به عنوان یک جوی زیر زمینی وظیفه انتقال سیالات مایع را به عهده دارند .سطح بیرونی این لوله ها از استحکام بالایی برخوردار است و کلیه فشارهای سطحی و زیر سطحی اعم از بار زنده و مرده را در زیر سطح زمین تحمل می کند و علت این حلقه حلقه بودن سطح لوله به دلیل همین استحکام بخشی به لوله می باشد.

۳-اسپیرال

لوله‌های اسپیرال همان لوله‌های کاروگیت می‌باشند با این تفاوت که در تولید لوله‌های اسپیرال کاروگیت روش تولید مقداری متفاوت است و این به جهت نوع سایز لوله‌های اسپیرال کاروگیت می‌باشد که عموما سایزهای بین ۸۰۰ الی ۳۰۰۰ میلیمتر را شامل میشوند .لوله‌های اسپیرال کاروگیت به صورت جوش لب به لب یا اکستروژنی به یکدیگر متصل می‌گردند و از استحکام بالایی نیز برخوردارند.
لوله‌های اسپیرال کاروگیت را می‌توان در ابعاد ۶ متری از لحاظ طولی و تا قطر ۳۰۰۰ میلیمتر برابر با ۳ متر طول دهنه خالص تولید و عرضه نمود.

انواع لوله‌های پلی‌اتیلن تک جداره

لوله‌هی پلی‌اتیلن تک جداره خود بر اساس نوع کاربردشان به چندین دسته تقسیم می‌شوند:

• ◾️لوله پلی اتیلن نوع گازی (با خطوط زرد HDPE): نوعی از لوله‌های پلی‌اتیلن است که در شبکه لوله‌های انتقال گازرسانی مورد استفاد قرار می‌گیرد که به دلیل استحکام کششی بالا مقاومت بالا در برابر رطوبت بهترین گزینه برای لوله های گازرسانی در دنیاست.برای تولید لوله های گازی معمولا مواد پلی‌اتیلن CRP100 دارای تاییدیه استاندارد میباشد.
• لوله‌های پلی‌اتیلن نوع کابلی: لوله پلی‌اتیلن کابلی نوعی از لوله های پلیمری هستند که برای پوشش دادن کابل های برق و مخابراتی مورد استفاده قرار می گیرند. این لوله ها به طور معمول در اندازه های متفاوت، از ۱۶-۲۵۰ میلی متر طراحی و تولید می شوند. لوله پلی اتیلن کابلی از مواد پلی‌اتیلن درجه دو و با گرید معمولی ساخته می شوند، کاملا بر خلاف لوله‌های پلی‌اتیلن آبرسانی که از مواد پلی‌اتیلن درجه یک hdpe ساخته می شوند. با این همه این لوله ها از استحکام و مقاومت بالای برخوردارند. در تولید لوله های برق خرید مواد 0075 انتخاب بهتری است و اگر بخواهیم از مواد نرم کننده استلفاده کنیم باید به سراغ خرید مواد پلی‌اتیلن 209 امیرکبیر برویم.
• لوله پلی‌اتیلن نوع فاضلابی (با خطوط سیاه): لوله های پلی‌اتیلن فشرده NPP بلک دارای خطوط سیاه رنگ می باشند. این نوع لوله ویسکوزیته ذوب بسیار بالایی دارد و رزین مناسبی برای انفصال (اکستروژن) لوله‌های بدون فشار است. این محصول در سیستم‌های بدون فشار، مانند لوله‌های ورقی و فاضلاب مصرف می‌شود.
• لوله پلی‌اتیلن نوع آبرسانی (با خطوط آبی): لوله‌های بلو ۱۰۰ لوله های پلی اتیلن فشرده‌ای هستند که دارای خطوط آبی رنگ بوده و از مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک‌خوردگی ناشی از فشار محیط، قدرت هیدرواستاتیک بلندمدت خوب و مقاومت بالایی در برابر ضربه دارند و بسیار پردازش‌پذیر هستند. مهم‌ترین مصرف این نوع لوله ها در سیستم‌‌های توزیع آب آشامیدنی می باشد و از تصفیه خانه تا پشت کنتور مصرف کننده جایگزین لوله های فولادی و چدنی سابق شده اند.
• لوله پلی‌اتیلن نوع آبیاری: (LDPE ) از این نوع لوله ها در آبیاری کشاورزی به روش های مختلف قطره‌ای ، تحت فشار، آبیاری به وسیله نوار آبیاری، آبیاری بارانی و حتی آبیاری سنتی مورد استفاده قرار می گیرد.

استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن در کشاورزی

در بخش کشاورزی این لوله‌ها جدا گانه گروه‌بندی شده و با استانداردی جداگانه (ISO2004:9262) ساخته می‌شود. که شامل:

• لوله‌های آبیاری با چگالی بالا HDPE Pipe: این لوله‌ها به‌عنوان بخش اصلی در شبکه‌ی آبیاری تحت فشار استفاده می‌شود. و درسایز های ۱۶-۲۰۰۰ و به شکل کلاف تولید می‌شود.
• لوله‌های آبیاری با چگالی پایین LDPE Pipe: این لوله‌ها قطر کمتری داشته و فشار کمتری را تحمل می‌کنند. قطر لوله‌های چگالی پایین بین ۱۶-۳۲ میلی‌متر است و فشار تحمل‌پذیر نیز ۲/۵، ۴ و ۶ بار است. چگالی پایین این لوله‌ها موجب طول عمر ۱۰-۱۵ سال آنها می شود.
• نوار آبیاری: از این نوار در آبیار قطره‌ای مزرعه‌ها و گلخانه‌ها استفاده می‌شود.
  برای تولید نوار آبیاری قطره ایی بسته به شرایط آب و هوای منطقه نوع مواد مصرف فرق خواهد کرد. در کل میتوان بر اساس شرایط محیط از مواد EX5– BL3 – 209 – EX3, مواد بادی 0035 استفاده کرد .