لوله پلی اتیلن چیست؟ (مزایا، مشخصات فنی و کاربردها)

هنوز هم در بعضی از خانه‌های قدیمی و روستایی می‌توان لوله‌های فلزی را مشاهده کرد. لوله‌هایی که تا دو یا سه دهه پیش به عنوان بهترین گزینه برای انتقال آب، گاز و فاضلاب در نظر گرفته می‌شدند. اما با ورود لوله‌های پلی‌ اتیلنی به بازار، انقلابی در عرصۀ صنعت و شهرسازی ایجاد شد. لوله‌ پلی ‌اتیلن با ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارد، به اولویت اصلی پیمانکاران صنعتی و فعالان حوزۀ عمران تبدیل شد. اما لوله پلی اتیلن چیست؟کاربرد لوله پلی اتیلن چیست؟ چقدر با فرایند تولید این محصول پرطرفدار آشنا هستید؟ در این مقاله قصد داریم به این سؤالات در مورد لوله پلی اتیلن پاسخ دهیم. با ما همراه باشید.

لوله پلی اتیلن چیست؟

لوله‌ پلی ‌اتیلن (Polyethylene Pipe) که به‌اختصار PE نامیده می‌شود، نوعی لوله پلاستیکی است که از پلیمریزاسیون پلیمر مشهور «اتیلن» (C2H4) به تولید می‌رسد. قبل از اینکه لولۀ نهایی تولید شود، مونومرهای اتیلن تحت پلیمریزاسیون قرار می‌گیرند تا مادۀ پلی اتیلن حاصل شود. پلیمری که می‌توان آن را با فرایند ذوب و قالب‌گیری شکل داد. جالب است بدانید از سال 2017، سالانه بیش از 100 میلیون تن پلی اتیلن تولید می‌شود که 34 درصد از کل بازار پلاستیک جهان را شامل می‌شود!

شاید بپرسید بارزترین ویژگی لوله های پلی اتیلن چیست که استفاده از آن را در صنعت لوله تا این حد فراوان کرده است؟ در پاسخ می‌توان گفت اصلی‌ترین مشخصه لوله پلی اتیلن جرم مولکولی و چگالی آن است. این خصوصیات، در کنار خواص شیمیایی شگفت‌انگیز این ماده، باعث می‌شود کاربرد لوله پلی اتیلن روز به روز بیشتر شود. بدون شک هیچ صنعتگری نمی‌تواند ویژگی‌هایی مانند وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت به خوردگی عالی، انعطاف‌پذیری بالا و زبریِ سطحیِ بسیار کم را نادیده بگیرد.

اگر به دنبال پاسخ به این سؤال هستید که دلیل محبوبیت بالای لوله پلی اتیلن چیست، باید این را بدانید که این محصولات به دلیل مقاومت به خوردگی بالا، استحکام فوق‌العاده، وزن پایین و نصب آسان،  به سرعت در صنایع مختلف طرفداران زیادی پیدا کرده است.

جهت آشنایی با نحوه کنترل کیفیت لوله های پلی اتیلن شامل لوله و مواد اولیه در مجوعه آبانگاه صنعت باران بیشتر بخوانید.

لوله پلی اتیلن چطور به تولید می‌رسد؟

در این قسمت، قصد داریم به این سؤال پاسخ دهیم که روش تولید لوله پلی اتیلن چیست. با توجه به نوع لوله، می‌توان از روش‌های تولید مختلفی استفاده کرد. با این حال، تولید لوله ‌های پلی‌اتیلنی در اغلب موارد با فرایند «اکستروژن» اجرا می‌‎گردد. در ابتدا مواد اولیه به صورت «گرانول» به دستگاه اکسترودر وارد می‌شوند. در مرحلۀ بعد، حرارت سبب ذوب گرانول‌ها می‌گردد.

سپس مواد ذوب‌شده با استفاده از پیچ‌های خاصی از اکسترودر خارج و در قالب ریخته می‌شوند. پس از قالب‌گیری مواد ذوب شده، نوبت به تنظیم قطر لوله با استفاده از مخزن خلأ می‌رسد. در این مرحله، باید با اعمال فشار مناسب شکل مطلوب لوله‌ حاصل شود. به محض اینکه اطمینان حاصل شد که لوله شکل نهایی را به‌ خود گرفته، از قسمت تنظیم‌کننده خارج شده و با استفاده از جریان آب سرد خنک می‌گردد.

اتصال لوله های پلی اتیلن بوسیله ابزاری به نام فلنج که می‌توان با استفاده از پیچ یا جوشکاری به قطعات متصل نمود انجام می‌شود، جهت دریافت لیست قیمت فلنج با کارشناسان مجموعه آبانگاه صنعت باران تماس بگیرید.

استانداردها و مشخصات فنی لوله ‌های پلی اتیلن چیست؟

مشخصات فنی لوله‌ های پلی اتیلن نقش مهمی در کارایی این محصولات ایفا می‌کنند. لوله پلی اتیلنی یک لوله ترموپلاستیک پرکاربرد است که در کاربردهای مختلفی مانند آب و فاضلاب، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، خودروسازی، عمران، کشاورزی و… استفاده می‌شود. بنابراین برای اطمینان از کیفیت و سازگاری لوله پلی اتیلن، استانداردهای متعددی توسط سازمان‌های مختلف تدوین شده است.

یکی از شناخته‌شده‌ترین استانداردها برای کاربرد لوله های پلی اتیلن استاندارد ASTM D3350 است که یک سیستم طبقه‌بندی بسیار معتبر محسوب می‌شود. این استاندارد به خواص فیزیکی مواد پلی اتیلنی مورد استفاده در صنایع لوله‌کشی می‌پردازد. این استاندارد، انواع مختلف پلی اتیلن مانند پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) را پوشش می‌دهد. در واقع با توجه به کاربرد، خواص مختلف لوله‌ها مانند چگالی، شاخص مذاب، استحکام کششی و ازدیاد طول را مشخص می‌کند.

استاندارد مهم دیگر ISO 4427 است که الزامات لوله‌ها و اتصالات پلی اتیلن مورد استفاده برای انتقال آب مصرفی را مشخص می‌کنند. این استاندارد به این می‌پردازد که برای کاربردهای موردنظر کارفرمایان، بهترین مشخصات لوله پلی اتیلن چیست و کدام ابعاد، مواد، گرید فشار و الزامات آزمایش باید برای محصولات در نظر گرفته شود. اما استاندارد اصلی ایران برای لوله‌‌های پلی اتیلن چیست؟

طبقه‌بندی و بازرسی خطوط لوله پلی اتیلن در ایران بر اساس استاندارد INSO 14427-2 مؤسسه استاندارد ملی ایران انجام می‌گیرد. الزامات این استاندارد در اغلب کارخانه‌های تولید لوله پلی‌اتیلن و آزمایشگاه‌های صنعتی اجرا می‌شوند. در این الزامات به آزمون‌هایی مانند نرخ جریان مذاب، سطح بازگشت حرارتی، مدت‌زمان القای اکسایش، سفتی حلقوی، درصد وزنی دوده، پراکنش دوده و… پرداخته شده است.

اگرچه لوله های پلی اتیلنی ویژگی‌های ممتاز زیادی دارند، اما برای حصول این خواص منحصربه‌فرد، باید به استانداردها و مشخصات فنی لوله های پلی اتیلن دقت نمود. استاندارد ASTM D3350 و استاندارد مهم ISO 4427 از مهم‌ترین سیستم‌های طبقه‌بندی برای کاربرد لوله پلی اتیلن محسوب می‌شوند.

برای آگاهی از بازیافت پلی اتیلن سبک یا نایلون به روش سنتی به سایت آبانگاه مراجعه نمائید.

مهم‌ترین کاربردهای لوله پلی اتیلن چیست؟

همان‌طور که در ابتدای مقاله گفتیم، کاربرد لوله پلی اتیلن به یک یا دو مورد محدود نمی‌شود. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای این محصولات پرطرفدار اشاره می‌کنیم:

• خطوط فاضلاب و آب‌رسانی شهری و روستایی
• محافظت و پوشش‌دهی کابل‌های برق، مخابرات و فیبرهای نوری
• شبکه آبیاری با فشار بالا و آبیاری قطره‌ای
• سیستم انتقال مایعات و فاضلاب‌های صنعتی
• شبکه کانال‌ها و سیستم‌های تهویه
• خطوط آبرسانی کشاورزی
• سیستم‌های گازرسانی
• خطوط لوله مخصوص لایروبی
• آبیاری باغ‌ها، پارک‌ها و زمین‌های کشاورزی
• و…

انواع لوله پلی اتیلن (بر حسب چگالی)

لوله پلی اتیلن را می‌توان با توجه به معیارهای مختلفی تقسیم‌بندی کرد که یکی از مهم‌ترین معیارها، دانسیته و یا چگالی پلی‌اتیلن است.

• پلی‌اتیلن با چگالی پایین LDPE

در این نوع پلی‌اتیلن، شاخه‌های فرعی یا جانبی پلیمر بلند و کم‌تعداد هستند. به همین دلیل، فاصلۀ‌ زنجیره‌های مولکولی از همدیگر زیاد بوده و همین باعث می‌شود تا چگالی و استحکام این نوع پلی اتیلن کمتر باشد. لوله‌های پلی اتیلن با چگالی پایین به جز در موارد خاص، کاربرد چندانی ندارند.

• پلی‌اتیلن با چگالی کم خطی LLDPE

اگر در فرایند تولید پلی‌اتیلن، کومونومر «بوتن نرمال» به اتیلن اضافه شود، محصول نهایی شاخه‌های فرعی بیشتری دارد. اما طول این شاخه‌ها با هم یکسان است. با این که شاخه‌های فرعی در پلی اتیلن با چگالی کم خطی نسبتاً بلند است، اما در طول زنجیرۀ پلیمر، تعداد شاخه‌های کمی وجود دارد. همین باعث می‌شود کاربرد لوله پلی اتیلن LLDPE نیز محدود باشد.

• پلی‌اتیلن با چگالی متوسط MDPE

این نوع لوله پلی ‌اتیلن از منظر استحکام و انعطاف‌پذیری تعادل خوبی ایجاد کرده است. اگرچه استحکام HDPE را ندارد، اما به دلیل مورفولوژی و خواص میکروسکوپی‌اش، ضربه‌پذیری مناسبی داشته و در صنایعی که بالاتر گفتیم کاربردهای زیادی دارد.

• پلی‌اتیلن با چگالی بالا HDPE

در مقایسه با دیگر انواع پلی‌اتیلن‌ که بالاتر بررسی کردیم، پلی ‌اتیلن با چگالی بالا HDPE کاربرد بیشتری در صنایع حساس دارد. ساختار و زنجیره‌های این نوع پلیمر‌ ساختار فشرده‌تری می‌سازند. به همین دلیل استحکام و چگالی لوله پلی‌ اتیلن با چگالی بالا HDPE نسبت به دیگر انواع بالاتر است. از این رو به آن پلی ‌اتیلن سنگین نیز گفته می‌شود.

لوله های پلی اتیلن با توجه به خواص میکروسکوپی خود، چگالی‌های مختلفی دارند. این محصولات از نظر چگالی به چهار دستۀ LDPE، LLDPR، MDPE و HDPE تقسیم می‌شوند.

انواع لوله پلی اتیلن (برحسب کاربرد)

اما جدای از بحث چگالی، روش دسته‌بندی لوله پلی اتیلن بر حسب کاربرد چگونه است؟

• لوله پلی‌اتیلن تک‌جداره

لوله‌ پلی اتیلن آبرسانی تک‌ جداره یکی از پراستفاده‌ترین انواع لوله‌ها در سراسر دنیا هستند. توانایی تحمل فشار این لوله‌ها بین ۲۰ تا ۴۰ بار است که قدرت بسیار خوبی در بین انواع لوله‌ها به شمار می‌رود. این نوع از لوله‌ها بسیار سبک هستند و در برابر اشعه uv مقاومت قابل قبولی دارند، خاصیت انعطاف‌پذیری زیادی داشته و در برابر ضربه نیز بسیار مقاوم هستند. اما کاربرد این نوع لوله پلی اتیلن چیست؟ این محصولات جهت مصارف کشاورزی و آبیاری، انتقال آب شرب شهری و انتقال گاز استفاده می‌شوند.

• لوله‌ دوجداره یا کاروگیت

لوله پلی اتیلن دوجداره یا لوله کاروگیت یکی از پرکاربردترین انواع لوله‌ها محسوب می‌شود. همان‌طور که از نام این محصول پیداست، دو جداره یا لایه دارد که سطح بیرونی آن به شکل موج‌‌دار یا کاروگیت‌دار تولید می‌شود. این لوله به دلیل خواص منحصربه‌فردی که دارد، بهترین گزینه برای خطوط انتقال فاضلاب و پساب‌های صنعتی محسوب می‌شود.

•  لوله‌ اسپیرال

لوله پلی اتیلن اسپیرال همان لوله کاروگیت است؛ با این تفاوت که انواع اسپیرال با استفاده از جوش لب به لب یا اکستروژنی به هم متصل می‌شوند. این لوله‌های پلی اتیلنی در عین داشتن وزن کم، از استحکام بالاتری نیز برخوردارند. فشار کاری یا همان فشار حلقوی در این محصولات در سه سطح ۱۶ کیلونیوتن، ۳۱٫۵ کیلو نیوتن و ۶۴ کیلو نیوتن است که هر یک برای کاربرد خاصی مناسب هستند.

• لوله‌های آبیاری و کشاورزی

درست است که این نوع لوله‌ها در واقع زیرمجموعه‌ای از انواع تک‌جداره محسوب می‌شوند، اما به دلیل کاربرد زیادی که در بخش کشاورزی دارند، تصمیم گرفتیم آن‌ها را به شکل جداگانه معرفی کنیم. این لوله‌ها استاندارد جداگانه خود را دارند (ISO 2004:9262) و با چگالی‌هایی که بالاتر ذکر کردیم به بازار عرضه می‌شوند.

اگر بخواهیم کاربرد لوله های پلی اتیلن را در طبقه‌بندی آن‌ها مدنظر قرار دهیم، این محصولات در چهار دستۀ اصلیِ تک‌جداره، دوجداره، اسپیرال و آبیاری و کشاورزی به بازار عرضه می‌شوند.

مزایای لوله پلی اتیلن چیست

بعد از مباحثی که مطرح شد در مورد لوله کاروگیت و سایر محصولات، نوبت می‌رسد به پاسخ این سؤال که مهم‌ترین مزایای لوله پلی اتیلن چیست؟

• مقاومت بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی مختلف
• داشتن وزن کم در عین استحکام و انعطاف‌پذیری بالا
• قابلیت تحمل تنش‌های فشاری و کششی
• عدم داشتن نشتی
• مقاومت به ضربه
• عدم رسوب‌پذیری
• مقاومت به سایش
• مقاومت در برابر حملات جوندگان و میکروارگانیسم‌های خاکی
• عدم نیاز به پوشش‌های محافظ و حفاظت کاتدی
• دوام، ماندگاری و عمر طولانی
• مقاومت در مقابل اشعة فرابنفش
• مقاومت در برابر نوسانات دمایی
• حمل و نقل آسان
• سهولت در نصب و اجرای سریع
• امکان استفاده از انواع اتصالات متنوع و تقریباً نامحدود برای پیاده‌سازی خطوط مختلف

جمع‌بندی

در این مقاله سعی کردیم به این سؤال پاسخ دهیم که لوله پلی اتیلن چیست و چه خصوصیات و کاربردهایی دارد. دیدیم که این لوله‌ها دارای مزایای زیادی مانند استحکام بالا، مقاومت به خوردگی، وزن کم، بارگیری و حمل و نقل ساده و همچنین مقاومت بالا در برابر ضربه‌های ترافیکی و تنشی دارند. به همین دلیل است که امروزه در اغلب صنایع دنیا از لوله‌های پلی اتیلنی استفاده شده و کاربرد این محصولات روزبه‌روز در حال گسترش است.ثبت سفارش لوله پلی اتیلن در آبانگاه صنعت باران

آبانگاه صنعت باران بیشتر از یک دهه به عنوان یکی از برترین تولیدکنندگان و عرضه کنندگان لوله‌های پلی اتیلن در بازار ایران حضور داشته است. این شرکت با تکیه بر تکنولوژی پیشرفته و تخصص کاری بالا، اقدام به تولید لوله‌های با کیفیت با قابلیت اطمینان بالا نموده است. شما خریداران محترم هم‌اکنون می‌توانید سفارش انواع لوله پلی اتیلن را برای مصارف مختلف خود از جمله شبکه‌های آبیاری، گازرسانی، فاضلاب، خطوط تلفن، خطوط برق و… ثبت نمایید. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره محصولات و خدمات ما، لطفاً با کارشناسان مجرب آبانگاه تماس بگیرید