آشنایی با لوله های پلاستیکی و مزیت های آنها
امروزه لوله های پلاستیکی کاربردهای فراوانی در ساختمان سازی و تاسیسات صنعتی دارند و هر روز به کاربردها و تنوع آن ها افزوده می شود. از این رو، شرکت های مختلف اقدام به تولید و توزیع انواع مختلف لوله های پلیمری و پلاستیکی کرده اند. برای این که مصرف کنندگان به راحتی بتوانند در میان نام های مختلف لوله های پلیمری، بهترین را انتخاب کنند، باید ویژگی های عمومی آن ها را بدانند. در این بخش با مزیت ها و معایب، انواع و کاربرد لوله های پلاستیکی آشنا می شوید.
تاریخچه لوله های پلاستیکی
لوله های پلاستیکی برای نخستین بار در اواسط دهه 1930 توسط آلمانی ها و به منظور سیستم های تخلیه فاضلاب مورد استفاده قرار گرفتند. پس از آن، با افزایش آگاهی نسبت به معایب لوله های فلزی، لوله های پلاستیکی به مرور زمان، جایگزین لوله های فلزی شدند. از جمله نقاط ضعف و معایب لوله های فلزی می توان به وزن زیاد، رسوب گیری، خوردگی، مشکلات حمل و نقل و نصب دشوار آن اشاره کرد. علاوه بر این، به دلیل پیشرفت صنایع پتروشیمی و پلیمری، امروزه از شیوه های نوینی برای بالا بردن کیفیت، حذف نقاط ضعف و نیز مقاوم سازی لوله های پلاستیکی استفاده می شود. محققان، این روزها در تلاش هستند تا جهت تولید لوله های صنعتی، از پلاستیک ها و پلیمرهای جدید نظیر پلیمرهای کامپوزیتی بهره ببرند.
انواع لوله های پلاستیکی
پلاستیک ها مواد مصنوعی و ساخته دسته انسان هستند که از پلیمرهای آلی تشکیل می شوند و دارای تنوع فراوانی هستند. پلاستیک ها به طور کلی بر اساس رفتارشان به دو دسته کلی ترموست ها و ترموپلاستیک ها طبقه بندی می شوند. ترموپلاستیک ها در دمای معمولی به شکل جامد هستند و افزایش دما موجب نرم شدن و شکل گرفتن آنها می شود. ترموپلاستیک ها در تولید لوله ها و اتصالات پلاستیکی نقش مهمی دارند. از مهمترین ترموپلاستیک های به کار رفته در ساخت لوله های پلاستیکی می توان به pvc، پلی اتیلن و پلی پروپیلن اشاره کرد. در مقابل، ترموست ها به دلیل ترد و شکننده بودن، تنها یک بار امکان شکل دهی دارند و شکل ثابت و تغییرناپذیر خود را حفظ می کنند.
رایج ترین پلیمرها در ساخت لوله های پلاستیکی
از جمله رایج ترین و پرمصرف ترین پلیمرهای به کار رفته در ساخت و تولید لوله ها و اتصالات پلیمری می توان موارد زیر را نام برد:
• پلی اتیلن یا PE
• پلی پروپیلن یا PP
• پلی وینیل کلراید یا PVC
• پلی وینیل کلرایدکلره یا CPVC
• اکریلونیتریل بوتادین استایرن یا پلاستیک ABS
• GRP یا پلاستیک‌های مقاوم شده با الیاف شیشه‌ای
کاربردهای گوناگون لوله های پلاستیکی
از جمله مهمترین کاربردهای لوله های پلاستیکی میتوان به توزیع آب، سیستم های فاضلاب، آب رسانی، باغبانی، تصفیه خانه های فاضلاب صنایع مختلف نظیر صنایع غذایی، داروسازی، خطوط انتقال نفت خام و گاز طبیعی و ... اشاره کرد. جالب است بدانید در گذشته موم ته نشین شده در لوله های انتقال نفت موجب گرفتگی لوله های قدیمی و کاهش حجم آنها می شد، اما امروزه با به کارگیری لوله های پلاستیکی، این مشکل برطرف شده است.
لوله های پلاستیکی چه ویژگی هایی دارند؟
مقاومت در برابر سایس و خوردگی: لوله های پلاستیکی از مقاومت بالایی در برابر اسید ها، محلولهای نمکی، مایعات و گازهای خورنده برخوردارند. مقاومت لوله های پلاستیکی در برابر سایش بستگی به نوع سیال منتقل شونده از داخل لوله و شرایط سرویس و سیستم دارد. مقاومت در برابر خوردگی در لوله های پلاستیکی با افزایش غلظت برخی موارد شیمیایی ممکن است تغییر کند. علاوه‌بر همه این ها، فرمولاسیون ماده پلاستیکی می‌تواند در تعیین مقاومت کلی ماده در برابر مواد شیمیایی و میزان غلظت آن ها موثر باشد.
صافی جداره داخلی: جدارههای داخلی فوق العاده صاف موجود در لوله های پلاستیکی مانع از تجمع رسوب داخل این لوله ها می شود، در نتیجه کاهش قطر داخلی بر اثر تجمع رسوب در این نوع لوله ها هرگز اتفاق نمی افتد. بر خلف این ها، لوله های فلزی در اثر خوردگی و تجمع رسوبات به مرور زمان از بین می روند و ظرفیت آن ها برای انتقال کاهش می یابد.
خواص حرارتی: لوله های پلاستیکی نسبت به دیگر لوله ها قابلیت انتقال حرارتی پایینتری دارند، این رو، جذب حرارت از طریق جداره این لوله ها به حداقل ممکن می رسد. این خاصیت لوله های پلاستیکی سبب می شود تا آن ها گزینه های بسیار مناسبی برای سیستم های فاضلاب باشند. فراموش نکنید، لوله های پلاستیکی در درجه حرارت بالا نرم می شوند، در نتیجه لوله ها نباید در مجاورت وسایل گرمازا قرار گیرند و از عبور دادن آنها از نقاط بسیار گرم باید جلوگیری کرد. لوله های پلاستیکی بسته به نوع و جنس، مقاومت حرارتی بین 50 تا 150 درجه سانتی‌گراد را دارند.
• خواص الکتریکی: لوله های پلاستیکی رسانای جریان الکتریسته نیستند، به همین دلیل هیچ گاه در معرض خوردگی های الکتروشیمیایی و گالوانیکی قرار نخواهد گرفت. جالب است بدانید خوردگی گالوانیکی یکی از مهمترین دلایل از بین رفتن لوله های فلزی مدفون در خاک است.
• خواص مکانیکی: لوله های پلاستیکی در مقایسه با لوله های فلزی از مقاومت مکانیکی پایین تری برخوردارند، اما انعطاف پذیری بالایی دارند. لوله های پلاستیکی مقاومت کششی بالا و مقاومت در برابر ضربه مناسبی دارند.
• چگالی: لوله های پلاستیکی وزن کمتری در مقایسه با لوله های فلزی، سیمانی، بتنی و آزبستی دارند. سبک بودن لوله های پلاستیکی موجب می شود تا حمل و نقل و نصب آن ها سریع، آسان و کم هزینه تر شود. جهت نصب لوله های پلاستیکی به ابزار و ماشین آلات خاصی معمولا نیاز نیست و به راحتی با دست قابل نصب هستند.
• قابلیت اشتعال: به دلیل این که اغلب لوله های پلاستیکی از مواد پلیمری و سایر ترکیبات آلی تولید می شوند، قابل اشتعال هستند. ناگفته نماند انواع پلاستیک ها در برابر آتش رفتارهای گوناگونی نشان می دهند، اما در بیشتر اوقات آتش موجب تجزیه شیمیایی ساختار لوله های پلاستیکی می‌شود.
• دوام و پایداری: بر اساس آزمایش های انجام شده، لوله های پلاستیکی (از نوع ترموپلاستیک ها) مدفون شده زیر خاک، در برابر حملات قارچ ها، باکتری ها و سایر موجودات ذره بینی ایمن هستند.
• مقاومت در برابر عوامل جوی: اشعه ماوراء بنفش ممکن است موجب تجزیه شیمیایی، ترد شدن، فساد، شکنندگی، ترک خوردن و از بین رفتن لوله های پلاستیکی شود. اما امروزه، با استفاده از مواد مقاوم در برابر تابش UV و تغییر فرمولاسیون لوله های پلاستیکی میتوان مقاومت این لوله ها را در برابر عوامل جوی افزایش داد.
• حافظه حرارتی: در صورتی که لوله های پلاستیکی خم شدگی یا تغییر شکل نادرستی پیدا کنند، می توان با اعمال حرارت مجدد به لوله، آن را به شکل اولیه خود برگرداند، به این خاصیت لوله های پلاستیکی از نوع ترموپلاستیک، حافظه حرارتی می گویند.
• نویز: سر و صدای ایجاد شده در لوله های پلاستیکی که به منظور سیستم های تخلیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند، به مراتب بالاتر از لوله های چدنی است. بر اساس تحقیقات و آزمایش های انجام شده، نویز تولید شده بر اثر تخلیه فاضلاب در لوله های PVC بین 6 تا 10 دسیبل بیشتر از لوله های چدنی بوده و در لوله های ABS در مقایسه با لوله های چدنی بین 8 تا 15 دسیبل بیشتر است. جالب است بدانید، با افزایش میزان نویز به اندازه ی 10 دسیبل در لوله های پلاستیکی، انسان تصور می کند که سطح صدا دو برابر شده است.
چگونه طول عمر لوله های پلاستیکی را میتوان افزایش داد؟
امروزه به منظور افزایش طول عمر و مقاومت مکانیکی لوله های پلاستیکی، از روش مشبک کردن پلیمرها استفاده می شود. از طریق این روش، ساختار مولکولی طولی و زنجیرهای پلیمرها به ساختار شبکه ای یا فضایی تغییر پیدا می کند، در نتیجه پلیمرها در برابر تنش های وارد شده مقاوم خواهند شد. از دیگر شیوه های افزایش مقاومت مکانیکی لوله های پلاستیکی می توان به ترکیب پلاستیک و فلز در تولید این نوع لوله ها اشاره کرد. در این روش، میان یک لایه داخلی و خارجی از جنس پلاستیک، یک لایه فلزی نظیر آلومینیوم قرار می گیرد. به بیانی دیگر، یک لوله ی فلزی با جداره ی نازک داخل یک لوله ی پلاستیکی قرار میگیرد. پس از پایان عمر لوله های پلاستیکی میتوان آنها را با استفاده از دستگاه بازیافت پلاستیک به مجددا استفاده نمود.
