لوله پلیکا و اتصالات

خواص لوله‏ های پلیمری ( بخش دوم )

قابلیت اشتعال

لوله‏ های پلاستیکی عمدتاً از پلیمرها ساخته می‏شوند و ترکیبات آلی دیگری نیز به همراه دارند و بنابراین قابل اشتعال می‏باشند. البته پلاستیک‏های مختلف رفتارهای کاملاً متفاوتی را در برابر آتش از خود نشان می‏دهند در اغلب موارد آتش باعث تجزیه شیمیایی در ساختار لوله‏ های پلاستیکی گردیده و محصولات حاصل از احتراق این لوله‏ ها باعث گسترش و افزایش حجم آتش می‏شوند. 

رده‏ بندی لوله‏ های پلاستیکی از نظر تحمل فشار

به جز لوله‏ های مورد استفاده در فاضلاب و سیستم‏های تخلیه تمام لوله‏ های پلاستیکی از نظر تحمل فشار رده‏بندی شده‏ اند.بطور کلی سه روش استاندارد برای رده‏بندی لوله‏ های پلاستیکی از نظر تحمل فشار موجود است که عبارتند از:

۱- عدد شجول (schedule number):
که از رابطه (P/S)×۱۰۰۰ قابل محاسبه است که در آن (P) فشار سیستم (سرویس) مورد نظر و (S) حد مجاز تنش (allowable stress) است و مسلم است که هر دو باید با واحدهای یکسان در این فرمول قرار داده شوند.

۲- نسبت ابعادی استاندارد (SDR):
SDR که مخفف (Standard dimension Ratio) است از تقسیم قطر خارجی لوله به ضخامت آن قابل محاسبه است.

۳- رده‏بندی عددی برای سطح فشار قابل تحمل:
 در این روش برای هر لوله فشار قابل تحمل به صورت عددی مشخص می‏گردد. برای مثال معمول‏ترین رده‏های فشاری لوله‏ های پلاستیکی عبارتند از ۵۰، ۱۰۰، ۱۲۵، ۱۶۰، ۲۰۰، PSI 315. برخی اوقات نیز برای رده‏بندی فشاری و شناسایی لوله‏ های ترموپلاستیکی از کدهای چهار رقمی و یک پیشوند الفبایی که نشان دهنده‏ی نوع پلیمر است، استفاده می‏گردد. رقم اول و دوم این کد چهار رقمی به ترتیب نشانگر نوع و پایه‏ی 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. برای مثال کد “۱۱۲۰ “ PVC نشانگر لوله‏ای است که از جنس پلی‏ وینیل کلراید PVC نوع ۱ و پایه (grade) 1 شاخه شده است و فشار تست هیدرواستاتیک آن psi 2000 ( معادل Mpa 8/13) می‏باشد.

دوام و پایداری لوله‏ های پلاستیکی

آزمایش‏های گوناگون انجام شده در آزمایشگاه‏های مجهز صنعتی و همچنین تجربیات عملی در محیط‏های عملیاتی حاکی از آن است که لوله‏های پلاستیکی (از نوع ترموپلاستیک‏ها) مدفون در زیر خاک در مقابل حملات هرگونه باکتری، قارچ و دیگر میکرو ارگانیسم‏ها (موجودات ذره بینی) کاملاً ایمن می‏باشند.

مقاومت در برابر عوامل جوی

لوله‏ های پلاستیکی وقتی در معرض اشعه‏ی ماوراءبنفش (UV) قرار گیرند مستعد تجزیه شیمیایی و فساد و تباهی به واسطه‏ی آن هستند تابش اشعه‏ی ماوراءبنفش بر سطح لوله‏ های پلاستیکی باعث ترد و شکننده شدن آن‏ها و در نتیجه مستعد شدن آن‏ها برای ترک خوردگی می‏گردد. امروزه توسط افزودن مواد بازدارنده‏ی تابش‏های ماوراءبنفش و تغییر در فرمولاسیون لوله‏ های پلاستیکی این لوله‏ ها را در برابر عوامل جوی مقاوم می‏نمایند.

کاربرد لوله‏ های پلاستیکی

مهمترین موارد کاربرد لوله‏ های پلاستیکی عبارتند از سیستم‏های فاضلاب، آب‏رسانی، آبیاری، توزیع آب، باغبانی، تصفیه خانه‏ های فاضلاب، صنایع غذایی، کارخانجات داروسازی و …
در سالیان اخیر در صنایع نفت و گاز نیز برای خطوط انتقال گاز طبیعی و نفت خام در بسیاری از موارد از لوله‏ های پلاستیکی استفاده شده است.
موم ته‏نشین شونده در لوله‏ های انتقال نفت خام باعث گرفتگی و کاهش قطر مؤثر این لوله‏ ها می‏گردد که با استفاده از لوله‏ های پلاستیکی این مشکل رفع می‏شود.

روش‏ های مقاوم‏سازی پلاستیکی و افزایش طول عمر آن‏ها

جهت بالابری مقاومت مکانیکی و افزایش طول عمر پلیمرها تحقیقات وسیعی به عمل آمده و امروزه یکی از مهمترین روش‏هایی که بدین منظور اتخاذ می‏گردد روش مشبک (Gross link) کردن پلیمرهاست. در این روش ساختار مولکولی طولی و زنجیره‏ای پلیمرها به ساختار شبکه‏ای (فضایی) تغییر می‏یابد و بدین وسیله پلیمرها در برابر تنش‏های وارده مقاوم خواهند شد.
یکی دیگر از روش‏های بالابری مقاومت مکانیکی لوله‏های پلاستیکی تلفیق فلز و پلاستیک در ساخت این لوله‏ ها به طریقی است که یک لایه فلزی برای مثال آلومینیوم در میانیک لایه داخلی و خارجی از جنس پلاستیک قرار می‏گیرد. در واقع یک لوله‏ی فلزی با جداره‏ی نازک در دل یک لوله‏ی پلاستیکی قرار می‏گیرد.

حافظه‏ ی حرارتی لوله‏ های پلاستیکی

در اکثر موارد که خم یا هرگونه تغییر شکل نادرست و غلطی به لوله‏ های پلاستیکی داده شود با اعمال حرارت لوله به حالت و شکل اولیه‏ی خود باز می‏گردد و به همین دلیل اصطلاحاً گفته می‏شود که لوله‏ های پلاستیکی (البته از نوع ترموپلاستیک‏ها) از ” حافظه حرارتی (Thermal memory) ” برخوردارند.

سر و صدا (Noise) در لوله‏ های پلاستیکی

در صورتیکه جهت سیستم‏های تخلیه‏ی فاضلاب از لوله‏ های پلاستیکی استفاده شود. صدای تولیدی به هنگام تخلیه‏ی فاضلاب در مقایسه با لوله‏ های چدنی بیشتر خواهد بود. زیرا همانطور که می‏دانید یکی از مهمترین خواص مهندسی چدن‏ها قابلیت بالای جذب صدا و ارتعاشات است. همانطور که می‏دانید PVC یک پلیمر قابل انعطاف و ABS یک پلیمر سخت و انعطاف ناپذیر است. بر اساس نتایج به دست آمده در آزمایشگاه‏های فنی صدای تولیدی در نتیجه‏ی تخلیه فاضلاب در لوله‏ های PVC در مقایسه با لوله‏ های چدنی بین ۶ تا ۱۰ دسی‏بل (DB) بیشتر و در لوله‏ های ABS در مقایسه با لوله‏ های چدنی بین ۸ تا ۱۵ دسی‏بل (DB) بیشتر است.
تجربیات آزمایشگاهی حاکی از آن است که با افزایش سطح صدا در لوله‏ ها به اندازه‏ی ۱۰ دسی‏بل انسان تصور می‏نماید که سطح صدا دو برابر شده است.

معمول‏ترین پلیمرهای مصرفی جهت ساخت لوله‏ های پلاستیکی
معمول‏ترین و معروف‏ترین پلیمرهای مصرفی جهت ساخت و تولید لوله‏ های پلاستیکی عبارتند از:

• 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. همانطور که قبلاً بیان گردید لوله‏ های پلاستیکی قابل اشتعال هستند و اکثر آن‏ها آتش را گسترش می‏دهند. اما یکی از ویژگی‏های PVC آن است که آتش را بر روی لوله پخش نمی‏کند بلکه فقط همان نقطه‏ای که در آتش قرار گرفته سوخته و از بین می‎رود.
لوله‏ های PVC دارای معایبی نیز می‏باشند از جمله اینکه در درجه حرارت‏های صفر و زیر صفر به شدت ترد و مستعد ترک‏خوردگی می‏شوند. همچنین در صورتیکه در معرض تابش بیش از حد آفتاب با اشعه‏ی ماوراء بنفش قرار گیرند کیفیت خود را از دست می‏دهند. لوله‏ های PVC به هیچ عنوان برای سرویس‏های آبگرم مناسب نمی‏باشند.

منبع : www.pipepolymer.com