لوله پلی اتیلن، یک ترموپلاستیک پر کاربرد، با مزایای منحصر به فردی همچون نفوذ ناپذیری در برابر رطوبت و خواص مکانیکی چشمگیر می‌باشد.
این لوله که از پلیمر پلی اتیلن ساخته شده، در برابر اشعه‌های مضری همچون ماورای بنفش، و محیط‌های شیمیایی نیز مقاوم خواهد بود.
پلی اتین، یکی از پلیمرهای محبوب و پر مصرف در بخش‌های مختلف صنعت می‌باشد.
پلیمرها، ساختاری سه بعدی، ایجاد شده از واکنش شیمیایی میان مونومرها، و بسیار سبک دارند.
از سوی دیگر، پلیمرها، به دلیل برخورداری از خواص شیمیایی مطلوب، در برابر خوردگی مقاوم خواهند بود.
همچنین، هر یک از پلیمرها، کم و بیش، قابلیت عایق بندی حرارتی و الکتریکی را دارند.
این محصولات پر طرفدار، در انواع گوناگونی تولید و در صنایع مختلف، به کار گرفته می‌شوند.
از جمله حوزه‌هایی که از مزایای انواع پلیمر بهره می‌برند، می‌توان به پوشش سطوح، ساخت الیاف مصنوعی، تولید و بسته بندی قطعات خودرو و تجهیزات پزشکی اشاره کرد.
با این حال، همانند تمام محصولات دیگری که برای عایق بندی استفاده می‌شوند، ویژگی‌های پلیمرها نیز براساس جنس، ابعاد، و شیوه ساخت آن‌ها متفاوت خواهد بود.
و همچنان، به کارگیری پلیمر مناسب در این حوزه، با جلوگیری از فرسایش قطعات، از بروز هزینه‌های هنگفت تعمیر و نگهداری، جلوگیری می‌نماید.
به همین دلیل، لازم است تا آشنایی بیشتری با انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها در صنعت داشته باشیم.
محصولی که در این مقاله به مطالعه آن بپردازیم، لوله تولید شده از پلی اتیلن خواهد بود.
پلی اتیلن، با قیمت اقتصادی، جزو ترموپلاستیک‌ها بوده و از پلیمریزاسیون گاز اتیلن تولید می‌گردد.
این پلیمر، ساختاری کریستالی داشته و از ماندگاری بالایی برخوردار است.
وزن پلی اتیلن، بسیار پایین و تقریباً یک هشتم وزن فولاد است.
با این حال، مقاومت در برابر کشش، سایش، و ضربه، و همچنین عملکرد آن در محیط‌های شیمیایی، این پلیمر را بسیار محبوب نموده است.
همچنین، پلی اتیلن قادر است تا ساختار و بازده مطلوب خود را در بازه دمای منفی 40 تا مثبت 60 درجه سانتیگراد حفظ کند.
یکی از موارد مهم تاثیر گذار بر ویژگی‌های پلی اتیلن، وزن مولکولی و تراکم در این محصول می‌باشد که قطعاً کاربردهای متفاوتی را برای آن رقم خواهد زد.
با افزایش وزن مولکولی، خواص فیزیکی پلی اتیلن نیز بهبود خواهد یافت.
عموماً پلی اتیلن را در یکی از این سه دسته قرار می‌دهند:
پلی اتیلن با چگالی پایین (Low Density Polyethylene)، برای شرایطی مناسب است که استحکام و مقاومت بالا در برابر حرارت، جزو اولویت‌ها نباشد.
قیمت مناسب و حفظ عملکرد در اکثر محیط‌های اسیدی و قلیایی، از برترین مزایای LDPE خواهد بود.
از سوی دیگر، این نوع از پلیمر پلی اتیلن، انعطاف پذیری خود را در شرایط آب و هوایی مختلف حفظ می‌نماید.
چگالی بالا در این نوع از پلی اتیلن، آن را برای محیط‌هایی که در معرض کشش و فشار بالا قرار دارند، مناسب می‌سازد.
پلی اتیلن با چگالی بالا (High Density Polyethylene)، علاوه بر استحکام و مقاومت چشمگیر در برابر خوردگی شیمیایی، ضربه پذیر نیز می‌باشد.
علاوه بر این، HDPE، قابلیت استفاده در حوزه صنایع غذایی و صنایع الکتریک را هم خواهد داشت.
پلی اتیلن با چگالی بالا و پایین، کاربرد فراوانی در صنعت دارد و به دلیل مقاومت در برابر اشعه ماورای بنفش، امکان نصب آن در محیط‌های باز نیز فراهم می‌باشد.
محصولات تولید شده از این پلیمر محبوب، که اغلب در صنایع آزمایشگاهی، الکتریکی، و غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به طور کلی، از ویژگی‌های زیر برخوردار خواهند بود:
یکی از محصولات پر کاربرد تولید شده از پلی اتیلن، لوله است که در حوزه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این لوله‌ها، برای آبرسانی، انتقال گاز، فاضلاب، و غیره به کار گرفته می‌شود.
لوله پلی اتیلن در حوزه تامین آب، می‌تواند جایگزین لوله‌های فولادی سنتی و یا لوله آب آشامیدنی PVC (پلی وینیل کلراید) گردد.
دیواره داخلی این لوله صاف بوده و از ضریب اصطکاک بسیار پایینی برخوردار می‌باشد.
این محصول، همچنین، مقاومت خوبی در برابر خوردگی شیمیایی و دماهای پایین خواهد داشت.
از دیگر مزایای لوله پلی اتیلن، می‌توان به ایمنی و سلامت، و انعطاف پذیری مناسب آن اشاره نمود.
علاوه بر این‌ها، وزن لوله پلی اتیلن سبک بوده و به همین دلیل، نصب و هندلینگ آسانی دارد.
در صورتی که این لوله در دمای حدود 40 درجه سانتیگراد نصب شود، قادر است تا بیش از 50 سال عمر کند.
از لوله پلی اتیلن، برای انتقال آب آشامیدنی، فاضلاب، آب لازم برای آبیاری اراضی کشاورزی، و غیره استفاده می‌کنند.
برای استفاده از لوله پلی اتیلن در صنایع معدن، باید به این نکته توجه نمود که فشار زیادی بر آن وارد می‌گردد.
به همین دلیل، در این حوزه، از پلی اتیلن با چگالی بالا استفاده می‌گردد که وزن مولکولی، و در نتیجه، خواص مکانیکی بهتری دارد.
در نتیجه، مقاومت این لوله‌ها در برابر سایش و خوردگی، بهتر از فلزاتی همچون فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، برنز، و غیره خواهد بود.
عمر مفید لوله پلی اتیلن، بین 4 تا 6 برابر عمر لوله‌های فولادی، و 50 سال می‌باشد که مزایای اقتصادی فراوانی دارد.
لوله‌های گاز پلی اتیلن، مانند لوله‌های استفاده شده در معدن، باید فشار بالایی را در زمان استفاده تحمل کند.
بنابراین، در این حوزه نیز از پلی اتیلن با چگالی بالا استفاده می‌گردد.
زیرا این لوله باید به دلایل ایمنی، یک سری مزایا داشته باشد؛ از جمله عملکرد پایدار و قابل اعتماد، مقاومت در برابر ضربه، ترک خوردگی، پیری، خوردگی شیمیایی، و غیره.
این لوله‌ها در دمای بین منفی 20 تا مثبت 40 درجه سانتیگراد، بهترین عملکرد خود را ارائه می‌دهند.
لوله پلی اتیلن فاضلاب نیز با HDPE ساخته شده و به دلیل مزایای فراوانی که پیش‌تر ذکر شد، به خصوص نصب آسان، جایگزین لوله‌های سنتی و سیمانی گردیده است.
لوله پلی اتیلن، انتخاب مهندسین شهری برای اهداف مختلفی همچون تامین آب شهری، و یا صنعت تصفیه فاضلاب استفاده می‌گردد.
از آنجا که لوله پلی اتیلن، مقاومت خوبی در برابر فشار داشته و قدرت عایق بندی الکتریکی نیز دارد، می‌توان از آن، در نیروگاه برق نیز استفاده کرد.
همچنین، از این لوله‌ها به عنوان لوله بیوگاز، لوله گرمایش برای آب سرد و گرم، لوله‌های مخابراتی، و غیره استفاده می‌گردد.
در مجموع، می‌توان موارد زیر را جزو شاخص‌ترین ویژگی‌های لوله پلی اتیلن به شمار آورد:
قطر (خارجی) mm | 1200 – 32 |
طول mm | بسته به سفارش مشتری |
بازه تحمل حرارتی | 60 تا 40- |
فشار MPa | 10 |
طول عمر | در حدود 50 سال |
با توجه به مزایای ذکر شده، لوله پلی اتیلن را بیشتر در این حوزه‌ها به کار می‌گیرند:
منابع: