لوله همه کاره پلی اتیلن و کاربردهایش

در گذشته، لولههای فلزی به عنوان تنها گزینه برای انتقال آب، گاز و فاضلاب در ساختمانها مورد استفاده قرار میگرفتند. با این حال، این لولهها مشکلات عدیدهای از جمله زنگزدگی، نشتی به دلیل تغییرات دمایی و عمر کوتاه را به همراه داشتند. این مسائل نه تنها باعث ایجاد خسارتهای مالی میشد، بلکه زندگی روزمره ساکنین را نیز مختل میکرد. با پیشرفت تکنولوژی، لوله پلیاتیلن به عنوان جایگزینی مناسب و بادوام برای لولههای فلزی معرفی شدند. این لولههای انعطافپذیر با ضمانتهای بلندمدت، به سرعت جای خود را در صنعت ساختمان باز کردند و به یکی از پرکاربردترین انواع لولهها تبدیل شدند.
لولههای پلیاتیلن ، ساخته شده از مواد شیمیایی همنام، به سرعت جایگزین لولههای فلزی سنتی شدند. سبکی، حمل آسان، ضایعات کم و مقاومت بالا، از جمله دلایلی بودند که باعث محبوبیت این لولهها شد. اما ویژگی متمایز لولههای پلیاتیلن، مقاومت فوقالعاده آنها در برابر مواد شیمیایی است. بر اساس تحقیقات دانشگاه برکلی، لولههای پلیاتیلن بیش از 15 برابر مقاومتر از لولههای فلزی در برابر نفوذ مواد شیمیایی هستند.
لولههای پلیاتیلن، در اوایل دهه 1950، با چالش ترکخوردگی روبرو بودند. با این حال، سبکی و انعطافپذیری آنها، مشتریان را به سمت خود جذب کرد. استقبال خوب از این محصول، محققان را بر آن داشت تا به بهبود کیفیت و رفع مشکلات آن بپردازند. امروزه، لولههای پلیاتیلن به قدری پیشرفت کردهاند که تقریباً جایگزین کامل لولههای فلزی، به ویژه در سیستمهای آبرسانی، شدهاند. این لولهها که از پلیمریزاسیون اتیلن تولید میشوند، در انواع مختلفی مانند تک جداره، دوجداره و PEX تولید شده و کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارند.
لولهی پلی اتیلن چیست؟
لوله پلیاتیلن (PE) از پلیمریزاسیون مونومرهای اتیلن تولید میشود. این ماده ترموپلاستیک، به دلیل ساختار پلیمری خود، از مقاومت، انعطافپذیری و طول عمر بالایی برخوردار است. با توجه به دانسیته متفاوت پلیاتیلنهای تولید شده، این لولهها در انواع مختلفی طبقهبندی میشوند. از جمله ویژگیهای بارز لولههای پلیاتیلن میتوان به مقاومت در برابر خوردگی، نصب آسان و طول عمر طولانی اشاره کرد.
- پلیاتیلن با چگالی پایین (LDPE) به دلیل دارا بودن شاخههای فرعی بلند و متعدد، ساختاری نامنظم دارد. این شاخههای فرعی مانع از نزدیکی زنجیرههای پلیمری به یکدیگر شده و در نتیجه فاصله بین زنجیرهها افزایش مییابد. افزایش فاصله بین زنجیرهها سبب کاهش چگالی این نوع پلیاتیلن میشود.
- برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)، علاوه بر اتیلن، از ماده دیگری به نام بوتن نیز استفاده میشود. بوتن باعث ایجاد شاخههای کوچکی در زنجیره پلیمر میشود. این شاخهها کوتاه و منظم هستند و باعث میشوند که LLDPE خواص بهتری نسبت به پلی اتیلنهای دیگر داشته باشد.
- پلیاتیلن با چگالی متوسط (MDPE) به دلیل ترکیب خواص منحصر به فرد خود، جایگاه ویژهای در صنایع مختلف پیدا کرده است. MDPE مقاومت بسیار خوبی در برابر تنشهای ترک خوردگی و ضربه دارد و در عین حال انعطافپذیری بالایی نیز از خود نشان میدهد. این ویژگیها باعث شده است که MDPE به عنوان مادهای ایدهآل برای تولید بستهبندیهای مختلف، مانند درب بطریها، مورد استفاده قرار گیرد.
- پلیاتیلن با چگالی بالا (HDPE) به دلیل آرایش منظم زنجیرههای پلیمری خود، ساختاری متراکم و کریستالی دارد. تعداد شاخههای جانبی کم در این پلیمر، به زنجیرهها اجازه میدهد تا به طور منظم کنار هم قرار بگیرند و ساختاری فشرده ایجاد کنند. همین ساختار منظم منجر به چگالی بالای HDPE میشود و به همین دلیل به آن پلیاتیلن سنگین گفته میشود.
فرآیند تولید
فرآیند تولید لولههای پلیاتیلن عمدتاً به روش اکستروژن انجام میشود. در این روش، مواد اولیه پلیاتیلن به صورت گرانول وارد دستگاه اکسترودر شده و با اعمال حرارت ذوب میشوند. سپس مواد مذاب تحت فشار، از قالب عبور کرده و شکل اولیه لوله را به خود میگیرند.
پس از شکلگیری اولیه، لوله وارد مخزن خلاء میشود تا ابعاد آن دقیقاً تنظیم گردد. در این مرحله، با اعمال فشار مناسب، لوله به قطر و ضخامت مورد نظر میرسد. پس از آن، لوله وارد بخش خنککاری شده و با استفاده از آب سرد به سرعت سرد میشود. در نهایت، لوله تولید شده توسط دستگاه کشنده از خط تولید خارج میشود. برای لولههای با قطر کم، روش غرقابی برای خنککاری به کار میرود.
انواع لولههای پلیاتیلن
لولههای پلیاتیلن بر اساس ویژگیهایی مانند چگالی، ساختار مولکولی و روش تولید به انواع مختلفی تقسیمبندی میشوند. هر یک از این انواع، کاربردهای خاص خود را داشته و برای مصارف گوناگونی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله مهمترین انواع لولههای پلیاتیلن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
پلیاتیلن تک جداره
لولههای پلیاتیلن تک جداره یا فشار قوی، به دلیل استفاده از یک لایه پوشش، به این نام شناخته میشوند. این لولهها در انواع PE80، PE100 و PE63 با تحمل فشارهای 8، 10 و 6.3 مگاپاسکال تولید میشوند و کاربرد گستردهای در صنایع مختلف دارند. لولههای PE80 و PE100 به ویژه در کشاورزی و سیستمهای آبیاری قطرهای مورد استفاده قرار میگیرند، در حالی که لوله PE100 به دلیل مقاومت بالاتر، در شبکههای آتشنشانی و انتقال آب شرب کاربرد بیشتری دارد. استانداردهای DIN16963، DIN8074 و ISIRI1331 به عنوان معیارهای کیفی برای این نوع لولهها در نظر گرفته میشوند.
لوله دوجداره
لولههای دوجداره از دو لایه تشکیل شدهاند: یک لایه بیرونی موجدار برای مقاومت بیشتر و یک لایه داخلی صاف برای جریان بهتر آب. این لولهها به دو نوع اصلی تقسیم میشوند:
- لولههای کاروگیت به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار خاک و مواد شیمیایی، عمدتاً به عنوان مجرای زیرزمینی برای انتقال فاضلابهای صنعتی و خانگی استفاده میشوند. این لولهها که دارای سطح بیرونی موجدار و سطح داخلی صاف هستند، به دلیل تحمل فشار داخلی پایینتر، بیشتر در شبکههای جمعآوری فاضلاب با شیب مناسب به کار میروند. قطر استاندارد لولههای کاروگیت معمولاً بین 800 تا 1000 میلیمتر است.
- لوله اسپیرال به دلیل فرآیند تولید خاص خود، از مقاومت حلقوی بسیار بالاتری نسبت به لولههای کاروگیت برخوردارند. اتصالات جوش لب به لب در این لولهها، استحکام آنها را به شدت افزایش داده است. وزن کمتر و مقاومت بالاتر در برابر بارهای خارجی، از دیگر مزایای لولههای اسپیرال محسوب میشود. به همین دلیل، این لولهها به طور گستردهای در پروژههای جمعآوری آبهای سطحی، فاضلاب شهری و صنعتی و همچنین در زیرساختهای جادهای مورد استفاده قرار میگیرند.
لوله آبیاری
لولههای آبیاری، اگرچه زیرمجموعهای از لولههای تکجداره هستند، به دلیل اهمیت بالای کاربردشان در کشاورزی، استانداردهای تولید جداگانهای (ISO 2004:9262) دارند. این استانداردها تضمین میکنند که این لولهها برای انتقال آب در محیطهای کشاورزی مناسب و بادوام باشند. انواع مختلفی از لولههای آبیاری وجود دارد که هر کدام برای شرایط و نیازهای خاصی طراحی شدهاند.
- لولههای HDPE (پلیاتیلن با چگالی بالا): این لولهها به عنوان عنصر اصلی در سیستمهای آبیاری تحت فشار به کار میروند. به دلیل تولید به صورت کلاف، نصب و حملونقل آنها بسیار آسان است. قطر این لولهها از ۱۶ تا ۲۰۰۰ میلیمتر متغیر است و این تنوع، امکان استفاده از آنها را در پروژههای مختلف آبیاری فراهم میکند.
- لولههای LDPE (پلیاتیلن با چگالی پایین): این لولهها به دلیل قطر کمتر (۱۶ تا ۳۲ میلیمتر) و تحمل فشار پایینتر (۲.۵، ۴ و ۶ بار) نسبت به لولههای HDPE، بیشتر در سیستمهای آبیاری کمفشار مانند آبیاری قطرهای استفاده میشوند. عمر مفید این لولهها معمولاً بین ۱۰ تا ۱۵ سال است. علاوه بر لولههای LDPE، نوارهای آبیاری نیز برای آبیاری قطرهای در مزارع و گلخانهها به کار میروند.
لوله PEX
لولههای PEX، نوعی لوله پلیاتیلن هستند که با فرآیند شبکهای شدن، مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت و فشار پیدا کردهاند. چگالی بالای این لولهها و طول عمر طولانی آنها، باعث شده است که به طور گستردهای در سیستمهای آتشنشانی، توزیع آب سرد و گرم و سایر کاربردهای صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار گیرند. قطر استاندارد این لولهها معمولاً بین ۱/۴ تا ۳ اینچ است.
لوله PE-RT
لولههای PE-RT را میتوان به عنوان نسل جدید لولههای PEX در نظر گرفت. این لولهها با بهرهگیری از فناوری پیشرفته، مقاومت حرارتی بسیار بالاتری نسبت به PEX دارند. به همین دلیل، به طور گستردهای در سیستمهای گرمایش از کف و سرمایش استفاده میشوند. مقاومت بالای PE-RT در برابر ترکخوردگی، طول عمر و عملکرد آن را در مقایسه با سایر لولهها بهبود بخشیده است.
قبل از خرید لوله از بای آهن، بهتر است با کارشناسان فروش این مجموعه مشورت کنید تا بتوانید بهترین انتخاب را داشته باشید.