X

اتصالات پلي اتيلن

لوله پلي اتيلن | کاربرد هاي لوله پلي اتيلن | ويژگي هاي لوله پلي اتيلن

پلي اتيلن، سبکترين الفين است که گازي بي رنگ، قابل اشتعال و با بويي تقريبا شيرين است. پلي اتيلن بسپاري است که از اتيلن درست مي شود. رزين هاي پلي اتيلن به دليل برخورداري از ويژگي‌هايي نظير انعطاف پذيري بالا، مقاومت خوب در مقا بل اسيدها، بازها و نمک‌ها (به استثنا مواد اکسيد کننده قوي) و آب، در محصولات بيشماري بکار رفته و به همين دليل، امروزه بيشترين توليد بسپار جهان را به خود اختصاص داده است . در حال حاضر ، مصرف جهاني اين بسپار بالغ بر 69 ميليون تن ، معادل 31 درصد کل مصرف بسپارهاي پر مصرف جهان است. سه گروه اصلي اين بسپار، پلي اتيلن سنگين، پلي اتيلن سبک و پلي اتيلن سبک خطي مي‌باشد .
آغاز استفاده از لوله هاي پلاستيکي تحت فشار، از حدود 1950 ميلادي بود. از جمله کاربريهاي اين لوله ها، انتقال آب، مواد شيميايي، سيالات خنک کننده و گرم کننده، مواد غذايي، دوغابها، گازها، هواي فشرده و سيستمهاي خلأ، چه در روي زمين و چه در زير زمين است. لوله هاي پلي اتيلني تک جداره، که از حدود 1960 ميلادي در آبرساني تحت فشار، کاربرد زيادي پيدا کردند، از جمله اين لوله ها هستند که مي توان از آنها در فشارهاي بين 2.5 تا 25 بار و با قطرهاي مختلف استفاده نمود.
پلي اتيلن خانواده‌اي از گرمانرم‌ها مي‌باشند که از طريق پليمريزاسيون گاز اتيلن بدست مي‌آيند. از طريق کاتاليست و روش پليمريزاسيون اين ماده مي‌توان خواص مختلفي همچون چگالي، شاخص جريان مذاب (MFI)، بلورينگي، درجه شاخه‌اي و شبکه‌اي شدن، وزن مولکولي و توزيع وزن مولکولي را در آنها کنترل کرد. پليمرهاي با وزن مولکولي پائين را به عنوان روان کننده(Lubricant) به کار مي‌برند. پليمرهاي با وزن مولکولي متوسط واکس‌هايي امتزاج پذير (مخلوط پذير) با پارافين مي‌باشند و نهايتا پليمرهايي با وزن مولکولي بالاتر از ۶۰۰۰ در صنعت پلاستيک بيشترين حجم مصرف را به خود اختصاص مي‌دهند. پلي اتيلن شامل ساختار بسيار ساده‌اي است، به طوري که ساده تر از تمام پليمرهاي تجاري مي‌باشد.وقتي هيچ شاخه‌اي در مولکول وجود نداشته باشد آن را پلي اتيلن خطي (HDPE) مي‌نامند. پلي اتيلن خطي سخت تر از پلي اتيلن شاخه‌اي است اما پلي اتيلن شاخه‌اي آسانتر و ارزانتر ساخته مي‌شود. ريخت و شکل اين پليمر بسيار کريستالي شکل است. پلي اتيلن خطي محصول نرمالي با وزن مولکولي ۲۰۰۰۰۰-۵۰۰۰۰۰ است که آن را تحت فشار و دماهاي نسبتاً پائين پليمريزه مي‌کنند.
کاربرد هاي لوله و اتصالات پلي اتيلن و دستگاه جوش لوله پلي اتيلن
از فيلم‌هاي پلي اتيلني براي بسته بندي مواد غذايي، البسه، کيسه‌هاي پلاستيکي، فيلم‌هاي محافظ درکاربردهاي ساختماني، عايق‌هاي رطوبت، گلخانه‌ها، پوششهاي صندلي اتومبيلهاي نو، تارپولين‌ها و غيره استفاده کرد. از کاربردهاي ديگر لوله پلي اتيلن مي‌توان به استفاده از آن در عايق‌هاي الکتريکي کابلها و سيمها، ظروف خانگي، قطعات مختلف مصرفي در صنايع خودروسازي، قطعات تزريقي، انواع لوله‌ها، مخزنهاي نگهداري مواد شيميايي و تجهيزات آزمايشگاهي و از پودر لوله پلي اتيلن براي بهبود خواص مختلف رزين‌هاي گرمانرم و گرماسخت و غيره اشاره کرد. بررسي ميزان تاثير ضربه قوچ در لوله‌هاي لوله پلي اتيلن ضربه قوچ و روش محاسبه آن ضربه قوچ در اثر بستن و يا باز کردن ناگهاني و يا تدريجي شير تغذيه کننده لوله و يا دريچه و يا سوپاپ موجود در قسمت انتهاي لوله حامل سيال تحت فشار، ايجاد مي‌شود که با تغييرات سرعت و تغيير اندازه حرکت همراه و سبب ايجاد يک افزايش فشار و يا کاهش فشار در لوله مي‌گردد و بصورت موج منفي و مثبت با سرعتي که به سرعت موج موسوم است در طول لوله پيش مي‌رود.
مدول الاستيسيته کم در لوله پلي اتيلن باعث توانايي بالاي دفع نيروي موج و کاهش تاثير موج در سيستم مي‌شود . شدت موج فشاري در لوله‌هاي فلزي بخاطر بالا بودن مدول الاستيسيته آنها بيشتر است . بدين ترتيب شدت ضربه قوچ در لوله پلي اتيلن بسيار کمتر در شرايط مشابه در لوله‌هاي کربن استيل يا چدني مي‌باشد . مقدار فشار ماکزيمم در نزديکي انتهاي لوله که شير فلکه مستقر مي‌باشد بايد تعيين شود .فشار در انتهاي لوله زماني که شير باز است صفر و به محض بستن آني شير فشار آن افزايش خواهديافت که مقدار آن از فرمول زير محاسبه مي‌شود.
لوله و اتصالات پلي اتيلن و دستگاه جوش لوله پلي اتيلن در يک نگاه
موارد استفاده : به صورت ترموپلاستيک، الياف، لوله، فيلم و ...
مونومر : اتيلن
روشهاي پليمريزاسيون : زنجير راديکالي آزاد
ريخت‌شناسي : بسيار بلورين(پلي اتيلن خطي)، بي نظم(آمورف) با درصد تبلور پايين (پلي اتيلن شاخه‌اي)
دماي ذوب : در حدود ۱۲۰-۱۳۰ درجه سانتيگراد
دماي انتقال شيشه‌اي : در حدود ۸۰- درجه سانتيگراد( با توجه به درصد تبلور پليمر تغيير مي‌کند)
برخي ويژگيهاي لوله و اتصالات پلي اتيلن و دستگاه جوش لوله پلي اتيلن
مهم‌ترين ويژگي‌هاي ذاتي لوله پلي اتيلن‌ هاي تجاري براي کاربردهاي اصلي عبارت‌اند از:
۱) چگالي ۲) نمايهٔ مذاب ۳) توزيع وزن مولکولي
انواع لوله و اتصالات پلي اتيلن مورد استفاده در صنعت لوله
در ساخت لوله پلي اتيلن، عموماً از دو نوعِ مختلف پلي اتيلن به نامهايPE80 و PE 100 استفاده مي شود. عدد مشخصه نوع ماده MRS گفته مي شود که عبارت است از حداقل مقاومت مورد نياز بعد از 50 سال کارکرد در دماي سيال20 درجه سانتيگراد. در جدول زير هر سه نوع ماده از نظر MRS، تنش مجاز در حين کاربرد (تنش طراحي) و موارد کاربرد، با هم مقايسه شده اند.
مزاياي لوله و اتصالات پلي اتيلن آبرساني
قابليت اتصال آسان
انعطاف پذيري بالا
نصب آسان و کم هزينه
اتصالات پلي اتيلنعمر طولاني، دوام و کاهش هزينه ها
مقاومت در مقابل خوردگي و اثر مواد شيميايي
ضريب اصطکاک کم پلي اتيلن و ثابت بودن آن در طول کاربرد
لوله و اتصالات پلي اتيلن و دستگاه جوش لوله پلي اتيلن
لوله و اتصالات با مواد لوله پلي اتيلن مي تواند بهترين گزينه برا ي سيستم هاي انتقال سيالات در پروژه هاي بزرگ و کوچک صنعتي، نيروگاهها و سيستم آبرساني باشد. سيستم هاي فاضلاب شهري، سيستم هاي گازرساني و پروژه هاي بزرگ اطفاء حريق بهترين پيشنهاد براي استفاده گسترده از لوله و اتصالات پلي اتيلن مي باشد. دلائل زير مي تواند بطور خلاصه اين ادعا را ثابت نمايد:
• لوله و اتصالات پلي اتيلن در برابر تعداد بيشماري از مواد شيميائي مقاوم هستند و دچار خوردگي نخواهند شد لذا در پروژه هائي که لوله و اتصالات فلزي يا بتني امکان ادامه حيات ندارد لوله و اتصالات پلي اتيلن مقاومتي عالي از خود نشان مي دهند.
• لوله و اتصالات پلي اتيلن در صورت اجراي صحيح و جوشکاري استاندارد نشتي نخواهند داشت و مقاومتي برابر با لوله اصلي را دارا خواهند بود.
• با توجه به انعطاف پذيري فوق العاده لوله و اتصالات پلي اتيلن، اين لوله ها مي توانند در برابر حرکات زمين و زلزله مقاوم باشد و تنش هاي خمشي و کششي را براحتي تحمل نمايند. اين خاصيت هزينه تعميرات و يا بازسازي خطوط انتقال را بسيار کاهش مي دهد.
• هزينه ترانشه و بستر سازي شبکه لوله و اتصالات پلي اتيلن بسيار پائين تر از مشابه فلزي و يا بتني آن مي باشدو حتي در بعضي از پروژه ها نيازي به بستر سازي ندارد.
• عمر لوله و اتصالات پلي اتيلن با کاربردهاي مختلف طولاني و بيشتر از ۵۰ سال است.
• با توجه به اينکه مواد اوليه لوله و اتصالات پلي اتيلن در برابر حملات بيولوژيکي مقاوم هستند مي تواند براي انتقال آب شرب شهري مورد استفاده قرار گيرد و نيازي به فرآوري لوله براي انتقال آب شرب ندارد که اين خاصيت مي تواند هزينه هاي اجرا را تا ۵۰% کاهش دهد.
• وزن سبک لوله و اتصالات پلي اتيلن حمل و نقل اين تجهيزات را ساده تر از نمونه هاي فلزي و بتني مي نمايد و باعث کاهش هزينه هاي اجرا و سرعت بالاتر انتقال از محل توليد تا اجرا مي شود.
• لوله و اتصالات پلي اتيلن دوستدار محيط زيست هستند و انرژي کمتري را با توجه به عدم به نياز عايق کاري به هدر مي دهند ضمنا در توليد آنها گازهاي گلخانه اي کمتري توليد مي شود . ضمنا با توجه به امکان بازگشت لوله و اتصالات پلي اتيلن به طبيعت، باعث آلودگي محيط زيست نمي شوند و مي تواند پس از پايان عمر کارکردشان مجددا به انرژي تبديل شود.
• مواد اوليه پلي اتيلن اين امکان را مي دهد که با تغييرات در آن به عملکردهاي بهتر و دست يافت و امکان تبديل آن به محصولات با کارائي بالاتر فراهم مي باشد.
مزاياي لوله و اتصالات پلي اتيلن به عنوان آبگذر: 

 افزايش سرعت نصب آبگذر به ميزان قابل توجه 

کاهش هزينه نصب و نگهداري
عدم نياز به مصالح اضافي
قابليت توليد در قطعات طويل و متناسب با عرض جاده
قيمت مناسب
قابليت نصب در شرايط سخت
انعطاف پذيري
دوام و عمر طولاني
قابليت توليد متنوع 
آسانتر بودن جريان سيال
مقاومت بالا در مقابل خوردگي
وزن کم مقابل توليد در قطرهاي متنوع