استفاده از انواع لوله های پلیمری در تاسیسات ساختمانی از اوایل دهه ۳۰ میلادی در آلمان و به منظور لوله کشی فاضلاب رواج یافت. به مرور و با توجه به ویژگیهای این نوع لوله ها در مقایسه با لوله های فلزی نظیر مقاومت به خوردگی، رسوب ناپذیری، وزن کم و حمل و نقل و نصب آسانتر کاربرد آنها نیز توسعه بیشتری یافت. با این حال لوله های پلیمری نیز بسته به نوع و خواص ذاتی شان کاربردهای خاص یافته اند.
پلاستیکها از انواع پلیمرهای آلی می باشند که بر اساس رفتارشان در برابر حرارت به دو دسته کلی ترموپلاستیک و ترموست تقسیم می شوند. ترموپلاستیکها در دمای محیط به شکل جامد بوده و با افزایش دما نرم و شکل پذیر می شوند و برای تولید لوله های پلاستیکی پلی پروپیلن (p.p)، پی وی سی (PVC) یا پلی اتیلن (PE) کاربرد دارند. ترموستها مواد نسبتاً تردی می باشند که براحتی نمیتوان آنها را حتی با اعمال حرارت تغییر شکل داد.
خواص فیزیکی لوله های پلاستیکی
مقاومت به سایش و خوردگی
لوله های پلاستیکی مقاومت بالایی در برابر انواع اسیدها، محلولهای نمکی، مایعات و گازهای خورنده دارند. این مقاومت با افزایش غلظت برخی از مواد شیمیایی خاص یا دما تغییر میکند. مثلا لوله های پلی اتیلن در برابر اسید سولفوریک ۷۰ درصد در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد مقاومت خوبی دارند ولی جهت انتقال اسیدسولفوریک ۹۵ درصد مناسب نمی باشند. به عنوان مثالی دیگر برخی از لوله های پلی اتیلن که برای انتقال گازهای حاوی اکسیدهای نیتروژن در دمای ۲۳ درجه مناسب می باشند نباید برای انتقال این گازها در دمای ۵۰ درجه مورد استفاده قرار گیرند.
صافی جداره ی داخلی
یکی از ویژگی های بارز لوله های پلاستیکی جداره های داخلی فوق العاده صاف آنهاست که باعث جلوگیری از تجمع هر نوع رسوب بر روی دیواره داخلیشان می شود.
خواص حرارتی
قابلیت هدایت حرارتی لوله های پلاستیکی نسبت به لوله های فلزی پائینتر است بنابراین اتلاف یا جذب حرارتی کمتری دارند که جهت استفاده در سیستمهای فاضلاب ویژگی مفیدی محسوب می شود. با این حال ضریب انبساط حرارتی لوله های پلاستیکی بالا بوده و بایستی در هنگام طراحی مدنظر قرار گیرد. برای مثال ضریب انبساط حرارتی P.V.C پنج برابر فولاد است. به همین علت تعداد بستها و نگهدارنده های مورد نیاز جهت نصب لولههای پلاستیکی در مقایسه با لوله های فلزی به مراتب بیشتر بوده و در فواصل کمتری نسبتبه یکدیگر باید نصب گردند.
خواص الکتریکی
پلاستیکها هادی جریان الکتریسیته نیستند و دچار خوردگیهای گالوانیکی و الکتروشیمیایی نمی شوند.
چگالی
لوله های پلاستیکی بسیار سبکتر از لوله های فولادی، آزبستی، بتنی و سیمانی هستند. بنابراین هزینه حمل و نقل و نصب آنها به مراتب کمتر می شود
خواص مکانیکی لوله های پلاستیکی
پلاستیکها مقاومت مکانیکی فلزات را ندارند اما قابلیت انعطاف پذیری بالاتری دارند. مقاومت پلاستیکها در برابر نیروهای کششی بسیار بالاست و با افزایش درجه حرارت مقاومت مکانیکی کاهش و مقاومت در برابر ضربه بیشتر میگردد. قابلیت اشتعال لوله های پلاستیکی بسته به جنس کاملا متفاوت می باشد. در اغلب موارد آتش باعث تجزیه شیمیایی آنها شده و محصولات حاصل از احتراق باعث گسترش و افزایش حجم آتش می شوند.
رده بندی لوله های پلاستیکی از نظرتحمل فشار
به جز لوله های مورد استفاده در فاضلاب و سیستمهای تخلیه تمام لوله های پلاستیکی از نظر تحمل فشار رده بندی شده اند. بطور کلی سه روش استاندارد برایردهبندی لولههای پلاستیکی از نظر تحمل فشار موجود است که عبارتند از:
۱- عدد اسکجول (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.
۲- نسبت ابعادی استاندارد (SDR):
SDR که مخفف (Standard dimension Ratio) است از تقسیم قطر خارجی لوله به ضخامت آن قابل محاسبه است.
۳- رده بندی عددی برای سطح فشار قابل تحمل:
در این روش برای هر لوله فشار قابل تحمل به صورت عددی مشخص میگردد. برای مثال معمولترین رده های فشاری لوله های پلاستیکی عبارتند از ۵۰، ۱۰۰، ۱۲۵، ۱۶۰، ۲۰۰ و ۳۱۵ psi. برخی اوقات نیز برای رده بندی فشاری از کدهای چهار رقمی و یک پیشوند الفبایی که نشان دهنده نوع پلیمر است، استفاده میگردد. رقم اول و دوم این کد چهار رقمی به ترتیب نشانگر نوع و پایه رزین و رقم سوم و چهارم میزان فشار لازم جهت تست هیدرواستاتیکی لوله را به صورت تقسیم شده بر ۱۰۰ و برحسب Psi بیان میدارند.
کاربرد لوله های پلاستیکی
از لوله های پلاستیکی جهت سیستمهای فاضلاب، آبرسانی، آبیاری، توزیع آب، باغبانی، تصفیه خانه های فاضلاب، صنایع غذایی،کارخانجات داروسازی، صنایع نفت و گاز استفاده می شود.
پلیمرهای مصرفی جهت ساخت و تولید لوله های پلاستیکی
• 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 P.V.C:
PVC یکی از پرکاربردترین انواع پلاستیکها در صنعت است. یکی از ویژگیهای PVC آن است که آتش را بر روی لوله پخش نمی کند بلکه فقط همان نقطه ای که در آتش قرار گرفته سوخته و از بین میرود.
معایب لوله های PVC تردی و ترک خوردن در درجه حرارتهای صفر و زیر صفر، افت کیفیت در برابر تابش بیش از حد آفتاب با اشعه ماوراء بنفش و غیر قابل استفاده بودن جهت انتقال آبگرم می باشد.
لوله های C.P.V.C
نسبت به لوله های PVC قادر به تحمل درجه حرارتهای بالاتر هستند و از آنها برای رفت و برگشت آبگرم در سیستمهای حرارتی میتوان استفاده نمود. از مزایای لوله های CPVC مقاومت در برابر عبور اکسیژن و مقاومت در برابر اشتعال می باشد. همچنین حد تحمل فشار و تنشهای کششی نیز درلوله های CPVC نسبت به لوله های PVC، PP، PEX و PB بالاتر است.
از معایب لوله های CPVC مقاومت کم در برابر حشره کشها، قارچ کشها و داروهای ضد موریانه ، ترک خوردن در مجاورت برخی از روغنهای تبرید می باشد.
لوله های پلی اتیلنی (PE)
پلی اتیلن از استحکام و مقاومت به ضربه خوبی برخوردار است. یکی از انواع شناخته شده لوله های پلی اتیلنی لوله PEX یا همان لوله پلی اتیلنی مشبک (Cross Linked Polyethylene) میباشدکه درجه حرارتهای بالا و فشارهای نسبتاً بالا تا (100 Psig) را تحمل میکند و امروزه جهت سیستمهای گرمایش از کف استفاده میشود.
لوله های اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
اکریلونیتریل بوتادین استایرن همانند شیشه شفاف و دارای سختی بالایی است. لوله های ساخته شده از ABS دارای مقاومت بالایی در برابر حرارت میباشند و فشارهای نسبتاً بالا را نیز تحمل میکنند. از دیگر کاربردهای ABS میتوان به ساخت انواع تلقهای صنعتی به عنوان سطوح چراغها، ساعتها و … اشاره نمود.
ABS دارای مقاومت بالایی در برابر خزش و ترک خوردگیهای تنشی بوده و همچنین از مقاومت فوق العادهای در برابر ضربه برخوردار میباشد طوریکه این ویژگی را حتی تا درجه حرارت منفی ۴۰ درجه سانتیگراد حفظ مینماید. مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر سایش این نوع پلیمربسیار عالی است. ABS به آرامی میسوزد، اما محصولات احتراق آن مونواکسیدکربن،دیاکسیدکربن و اکسیدهای نیتروژن میباشند. استنشاق بخارات آن میتواند خطرناک بودهو گرد و پودر ناشی از سنگزدن و ماشینکاری این پلیمر میتواند باعث ایجاد حساسیت والتهاب در پوست و چشمها گردد.
لوله های GRP
این نوع لوله ها با الیاف شیشه ای تقویت شده تا مقاومت استاتیکی لوله در برابر فشار را افزایش دهند و از قیمت بالایی برخوردارند.
ثبت ديدگاه