لوله - انواع لوله - لوله صنعتی

لوله پلی اتیلن نسبت به مواد سنتی از قبیل فولاد یا آهن قابل انعطاف از جمله وزن کم ، آزاد شدن در برابر خوردگی و همچنین توانایی سیم پیچ طول های طولانی لوله ، دارای چندین مزیت قابل توجه است. در برابر ضربه تقریباً مقاومت ناپذیر است ، بسیار مقاوم در برابر سایش و مواد شیمیایی طبیعی و در معرض حمله ، و در اکثر برنامه های کاربردی دست زدن به فولاد یا سایر مواد سخت تر از همه مقاومت خواهد کرد.

با تعدادی از کاربردها و تغییرات در رنگ و استانداردهای لوله ، عدم اطمینان در مناسب بودن سیستم های لوله های مختلف می تواند رخ دهد. در زیر مطالب مختلفی را که لوله ها وارد می شوند توضیح داده ایم.

قبل از اتخاذ استانداردهای بین المللی ، مواد پلی اتیلن (PE) معمولاً با چگالی آنها - LDPE (چگالی کم) ، MDPE (چگالی متوسط) و HDPE (چگالی بالا) نامگذاری می شد - که نشانه ای از استحکام خود مواد بود. پیشرفت در فن آوری مواد HPPE (با کارایی بالا) و HMPE (مدول بالا) را تولید می کند ، اما این تنها باعث سردرگمی آنها می شود زیرا تراکم مشابهی با HDPE دارند. استانداردهای ISO بیشتر برای تعیین مواد به عنوان PE80 یا PE100 ایجاد شده است تا آسانتر بتوانند مزایای این مواد را تشخیص دهند.

PE80 vs PE100: تفاوت چیست؟

PE80 سالهاست که به طور گسترده برای کاربردهای گاز ، آب و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و متداول به آن MDPE (پلی اتیلن با چگالی متوسط) گفته می شود. با این حال ، PE80 همچنین می تواند HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) باشد. لوله های PE80 معمولاً دارای SDR11 PN12 هستند و حداقل مقاومت لازم (MRS) 8.0MPa (Megapascal) دارند. این ماده را در خانه نزدیک به محصولاتی مانند MDPE آبی و زرد در قطر لوله های 20-63 میلی متر خواهید یافت.

PE100 قدرت و کارایی طولانی مدت بیشتری را نسبت به PE80 ارائه می دهد ، در حالی که دیواره های لوله نازک تری را برای همان فشار کار فراهم می کند. PE100 از پلیمر کمتری استفاده می کند و ظرفیت جریان متفرقه و بیشتری را افزایش می دهد. لوله های PE100 معمولاً دارای SDR11 PN16 هستند و دارای MRS 10.0MPa می باشند و معمولاً از HDPE یا HPPE (پلی اتیلن با کارایی بالا) ساخته می شوند. آنها اغلب در برنامه های تجاری و صنعتی با قطر لوله 90-710 میلی متر یافت می شوند.

محصولات PE80 و PE100 برای کار با فشار مداوم در دمای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد برای مایعات ، از جمله فاضلاب و پساب صنعتی یا 30 درجه سانتیگراد برای مایعات گازی توصیه نمی شوند. PE100 نسبت به PE80 در دماهای پایین دارای مزایایی است زیرا بسیار کم مقاومت در برابر ترک خوردن تا -30 درجه سانتی گراد است.

لوله MDPE فقط از مواد PE80 ساخته شده و لوله HPPE فقط از مواد PE100 ساخته شده است. لوله HDPE می تواند از PE80 یا PE100 ساخته شود. با این حال ، نام و نوع مواد اغلب فقط برای مرجع استفاده می شود. درجه بندی PE (استحکام ماده) به همراه درجه SDR مهمترین عوامل در تعیین درجه فشار و بنابراین لوله مورد نیاز برای کاربرد هستند.

پلی اتیلن SC80 یا SC100 PE چیست؟

MDPE

برخی از انواع سیستم های فشار پلی اتیلن به جای استفاده از طبقه بندی های PE80 یا PE100 ممکن است از SC80 و SC100 استفاده کنند.

SC مخفف هسته پوسته است و لوله ای را نشان می دهد که با پلی اتیلن با رنگ های مختلف و یا خواص مختلف تولید می شود - معمولاً برای افزایش شناسایی ، عملکرد ، طول عمر یا انعطاف پذیری. آنها به عنوان لوله های چند لایه تلقی نمی شوند. تکنیک های پیشرفته Co-اکستروژن برای تولید یک دیواره لوله تک لایه قوی ، مواد را در یک سطح مولکولی به هم می پیوندند.

به عنوان مثال ، "پلی اتیلن PE80" برای آب قابل شرب (آشامیدنی) ، فقط یک قطعه از مواد رنگی به رنگ آبی روشن خواهد بود. "پلی اتیلن SC80" با رنگ مشکی مشکی PE80 و رنگ بیرونی آبی روشن PE80 تولید می شود. این امر باعث می شود ضمن حفظ تمام نقاط قوت ، خصوصیات و استانداردها و همچنین مزایای اضافه شده از آسیب دیدنی به لوله ، هزینه محصول کاهش یابد (در صورت سوراخ شدن لوله یا آسیب دیدن لایه داخلی سیاه قابل رویت خواهد بود).

در ادامه مقاله لوله پلی اتیلن در این مطلب هم قصد داریم نگاهی ویژه تر به این نوع لوله ها داشته باشیم یک بررسی تخصصی در خصوص لوله های پلی اتیلن به شما عزیزان ارائه کنیم تا در مقالات بعد به سراغ انواع لوله های صنعتی دیگر برویم.

لوله پلی اتیلن و HDPE

پلی اتیلن نسل سوم PE با درجه PE است.

این تعادل بهینه از سه ویژگی اصلی دارد:

حداقل مقاومت لازم (MRS) - این مقاومت دراز مدت و مقاومت در برابر خزش را فراهم می کند.

مقاومت در برابر ترک استرس (گاهی اوقات به آن مقاومت در برابر رشد آهسته کند گفته می شود)

مقاومت در برابر انتشار سریع ترک.

لوله پلی اتیلن قابل نصب ، سبک ، انعطاف پذیر ، بدون خوردگی بوده و عمر آن حداکثر 100 سال است. می توان با استفاده از فیوژن لب یا الکتروفیوژن به یک شبکه فشار بدون نشت گاز یا آب پیوست. برای کاربردهای بدون ضخامت از همجوشی لب به لب بیشتر استفاده می شود زیرا این امر باعث ایجاد نمای بیرونی نرم و بدون برآمدگی می شود که ممکن است در کشش لوله به داخل زمین یا لوله میزبان ایجاد مشکل کند.

مشخصات لوله PE و HDPE پلی اتیلن

حداقل قدرت لازم (MRS): 10.0 MPa (1450 psi)

فشار پایه طراحی هیدرواستاتیک (HDB): 1600 psi (11 MPa)

قدرت فشاری مجاز: 7.93 MPa

مقاومت کششی در بازده: 23 MPa

کشش در شکست:> 600٪

مدول الاستیسیته (50 سال): 200 MPa

مدول خمشی: 1000 مگاپاسکال

نسبت پواسون: 0.45

انبساط حرارتی مؤثر: 1.3 10 10-4 C-1

مؤثرات اصطکاک:

Colebrook-White: 0.00152mm

هازن-ویلیامز: 150-155

تهویه: 0.009 (آب)؛ 0.010 (فاضلاب)

مقاومت دماي لوله PE

خصوصیات لوله پلی اتیلن در دمای استاندارد 20 درجه سانتیگراد یا 23 درجه سانتیگراد تعیین می شود. این خصوصیات می توانند به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار بگیرند ، بنابراین در دمای بالاتر از خواص از جمله MRS کاسته می شود. در دماهای بالاتر ممکن است لازم باشد که عوامل کاهش در MRS و به تبع آن MOP اعمال شود. برخی از کدها و استانداردها عوامل کاهش دهنده کاربرد را تعریف می کند. به عنوان مثال AWWA C901 و C906. در غیر این صورت عوامل کاهش استاندارد وجود دارد که می توانند در طراحی کاربرد داشته باشند. ISO13761: 1996 فاکتورهای کاهش را که باید در MOP در دماهای بالاتر اعمال شود ، تعریف می کند. این موارد در زیر نشان داده شده است.

در آمریكا ، دفترچه راهنماي پلاستيك لوله لوله پلی اتیلن جدول A.2 شامل عوامل كاهش زیر است. ارتباط با عوامل ISO مشخص است.

طرح. ISO13761: 1996 فاکتورهای کاهش را که باید در MOP در دماهای بالاتر اعمال شود ، تعریف می کند. این موارد در زیر نشان داده شده است.

مقاومت در برابر سایش

این مورد در مورد افزایش فاضلاب و جریان نیروگاه های فاضلاب که در آن مواد جامد وجود دارد که با آب حمل می شوند وجود دارد و توالی های عملکرد پمپ می توانند منجر به مالش مواد جامد در امتداد مع لوله شوند. پلی اتیلن دارای بهترین مقاومت در برابر سایش در مواد متداول لوله فشار است. این در شکل زیر نشان داده شده است.

بزرگی سایش بستگی به زاویه انفجار و نوع مواد در حال فرسایش دارد. نزدیک به زاویه برخورد 90 درجه (سایشی ضربه) میزان سایش فرسایش در مواد شکننده بالاترین و در مواد انعطاف پذیر کمترین است. در مواد انعطاف پذیر ، ذرات ضربه ای مکرر به طور پلاستیک سطح را تغییر شکل می دهند تا بقایای سایش ایجاد شود. در اثر مواد شکننده ، این ضربه باعث می شود ذرات ماده به عنوان آوارهای فرسوده شکسته شوند. مواد شکننده در شرایط فرسایش در برابر مقاومت در برابر سایش کمتر است. در زوایای کم فشار (فرسایش ساینده) ، مورد مع است. مواد سخت تر بهتر مقاومت در برابر عمل شخم زدن یا شخم زدن جریان ذرات ساینده می کنند.

بین سختی و مقاومت نهایی ماده رابطه تقریبی وجود دارد. با افزایش مقاومت / سختی مواد لوله کشی ، میزان ساییدگی کاهش می یابد. برای مقاومت در برابر سایش ، سیستم لوله کشی باید سخت تر از موادی باشد که انتقال می یابد. میزان سایش مواد مختلف لوله کشی اغلب مشابه است ، تا زمانی که سختی آنها از دوغاب بیشتر باشد ، بنابراین انتخاب مواد لوله به طور قابل توجهی سخت تر از مواد منتقل شده هیچ مزیت سایش ندارد و به طور معمول هزینه بیشتری نیز دارد. برعکس ، هنگامی که ماده معدنی سخت تر از لوله باشد ، میزان ساییدگی ساییدگی بسیار ناگهانی و شدید است.

انواع مختلفی از سایش وجود دارد که در یک سیستم لوله کشی معمولی تجربه می شوند. بخش های مستقیم معمولاً فرسایش ساینده را تجربه می کنند. انتقال اندازه و تغییرات جهت هم فرسایش ساینده و هم سایشی را تجربه می کند و باید با توجه به این موارد طراحی شود.

بارگیری خستگی

فرآیند طراحی برای بارگیری زیاد و خستگی لوله پلی اتیلن

انواع لوله پلی اتیلن

علاوه بر لوله پلی اتیلن معمولی ، انواع مختلفی وجود دارد که برای کاربردهای خاص ایجاد شده است.

پلی اتیلن RC

RC نشان دهنده مقاومت در برابر ترک خوردگی است. پلی اتیلن RC رزینی است که ضمن حفظ همان MRS و مقاومت در برابر انتشار سریع ترک به عنوان پلی اتیلن معمولی ، مقاومت در برابر ترکش استرس افزایش یافته است. برای استفاده در شرایط شدیدتر در نظر گرفته شده است و مخصوصاً برای روش های بدون لایه مناسب است. در اروپا تقریبا 25٪ از استفاده پلی اتیلن در برنامه های بدون سیم ، چه نصب جدید و چه توانبخشی ، پلی اتیلن RC است.

مواد Bimodal PE 100 با مقاومت بالا در برابر انتشار ترک های کند و سریع طبقه بندی می شوند که در PAS (مشخصات عمومی در دسترس) 1075 طبقه بندی شده است - لوله های ساخته شده از پلی اتیلن برای تکنیک های نصب جایگزین: ابعاد ، اامات فنی و آزمایش. در PAS 1075 ، که یک مکمل استاندارد و دستورالعمل موجود است ، سه نوع مختلف از لوله RC وجود دارد:

نوع 1: لوله های یک جداره دیواره جامد ساخته شده از PE 100 RC

نوع 2: لوله هایی با لایه های محافظ یکپارچه از PE 100 RC

نوع 3: لوله هایی با ابعاد مطابق با DIN 8074 / ISO 4065 با پوشش محافظ بیرونی. لوله داخلی ساخته شده از PE 100 RC.

به طور کلی انواع 1 و 2 برای کاربردهای سنگر باز استفاده می شود که در آن از بستر شن استفاده نمی شود. نوع 3 معمولاً برای برنامه های بدون تراش استفاده می شود.

پلی اتیلن RT

RT نشانگر مقاومت در برابر دما است. پلی اتیلن RT رزینی است که ضمن حفظ همان خصوصیات مکانیکی پلی اتیلن معمولی ، مقاومت بیشتری در برابر درجه حرارتهای بالاتر دارد. برای استفاده درنظر گرفته شده است که دمای محیط یا سیال به طور مداوم بالاتر از 50 درجه سانتیگراد باشد. این ماده بیشتر در آبهای گرم و کاربردهای صنعتی و به ندرت در شبکه های آب مدفوع یا گاز مورد استفاده قرار می گیرد. اما در برخی مناطق گرم و برنامه های کاربردی ممکن است لازم باشد.

لوله PE مانع

گازها و مایعات خاصی از طریق PE می توانند نفوذ کنند. بنابراین وقتی لوله پلی اتیلن در زمین آلوده قرار می گیرد و باید مایع درون لوله از آلودگی محافظت شود ، به عنوان مثال وقتی آب قابل شرب حمل می شود ، آنگاه یک لوله مانع لازم است. لوله سد با یک لایه سدی که بین لایه های پلی اتیلن ساندویچ شده است ، اکسترود می شود. لایه مانع معمولاً یک فویل آلومینیومی است اما ممکن است یک پلیمر ویژه مانند EVOH باشد.