مزایای استفاده از لوله های پلی اتیلن نسبت به لوله های فولادی (کربن استیل)

در بسیاری از پروژه های کاربردی، لوله های پلاستیکی پلی اتیلن، می توانند جایگزین مناسبی برای لوله های فولادی باشند. برآوردهای اخیر نشان می دهد که تنها ۲۵ درصد از هزینه های صرف شده برای ایجاد سیستم های لوله های فلزی، برای راه اندازی شبکه های پلاستیکی پلی اتیلن کافی است. البته در بسیاری از این سیستم ها، پلاستیک به تنهایی کار را انجام نمی دهد  و نمی توان نقش شیرهای فلزی را نادیده گرفت. همچنین بررسی ها نشان می دهد لوله های پلی اتیلن به ویژه از نوع  سنگین (چگالی بالا HDPE )، کارایی بیشتری نسبت به لوله های فولادی دارند و دامنه وسیعی از کاربردها را شامل می شوند .می توان گفت امروزه کاربرد مطلوب این دسته از لوله ها در مکان های گوناگون همچون سطح زمین، حالت مدفون، شناور و سطوح زیر دریا آزمایش و به اثبات رسیده است.علاوه بر این ، این لوله ها برای انتقال آب آشامیدنی، فاضلاب، موادشیمیایی، دوغاب، و پسماندهای خطرناک و گازهای فشرده نیز مناسب هستند. در ادامه همچنان با شرکت توسن صنعت آپادانا در تولید و ارائه انواع لوله های پلی اتیلن ، لوله آبیاری ، نوار آبیاری و لوله دریپردار همراه باشید تا به مقایسه بیشتر لوله های پلی اتیلن و لوله های فولادی بپردازیم.

مقایسه برخی از مهم ترین ویژگی های لوله های پلی اتیلن و لوله های فولادی

سازگاری با محیط زیست

در تولید و استفاده از لوله های پلی اتیلن، آثار زیست محیطی مخربی وجود ندارد. همچنین این لوله ها دربرابر هجوم میکرو ارگانیسم ها از خود مقاومت نشان می دهند چراکه پلی اتیلن ماده تغذیه کننده ای برای آنها به حساب نمی آید. بنابراین لوله های پلی اتیلن به عنوان لوله های مناسب برای حفظ محیط زیست قلمداد می شوند. ولی با توجه به ترکیب اکسیژن با هوا و زنگ زدگی لوله های فولادی این نوع لوله ها می تواند به محیط زیست آسیب برساند.

مقاومت در برابر مواد شیمیایی

ساختار پلی اتیلن ساده تر از ساختار تمام پلیمرهای تجاری است یک مولکول پلی اتیلن از زنجیر بلندی از اتم های کربن تشکیل می شود که به هر اتم کربن آن دو اتم هیدروژن چسبیده است. پلی اتیلنی که تعداد زنجیره های جانبی آن کم و طول آنها کوتاه باشد، پلی اتیلن سنگین یا همان پلی اتیلن خطی گفته می شود. در این حالت هیچ شاخه ای در مولکول وجود ندارد. پلی اتیلن خطی سخت تر از پلی اتیلن شاخه ای است، اما پلی اتیلن شاخه ای آسانتر و ارزانتر ساخته می شود.

پلی اتیلن نوع سبک و سنگین خواص و کاربردهای کاملا متفاوتی دارند، به طوریکه می توان آنها را از دو خانوادة مجزا فرض کرد. ولی به طور کلی لوله های پلی اتیلن از مقاومت قابل توجهی در مقابل مواد شیمیائی آلی و غیرآلی برخوردار هستند. تحقیقات مهندسی و زیست محیطی دانشگاه برکلی کالیفرنیا، نشان می دهد که لوله های فولادی ، اصولا در برابر مواد شیمیایی مقاومتی ندارند و نیاز به مقاوم سازی دارند. این در حالی است که پلی اتیلن در مقابل مواد شیمیائی مقاوم است.

استحکام کششی

لوله های پلی اتیلن نسبت به لوله های فولادی از استحکام کششی بیشتری برخورداند و زمانی که بارهای داخلی و خارجی به آنها فشار می آورد به راحتی می شکنند ولی لوله های پلی اتیلن هنگامی که تحت فشار بار ثابتی برای مدت زمان طولانی قرار می گیرند، مولکول های لوله ها امکان جداشدن و آزاد شدن از یکدیگر را  پیدا می کنند که این امر باعث تقلیل تنش مورد نیاز برای تغییر شکل و جلوگیری از عدم شکست می شود. مولفه های شیمیایی که در مواد اولیه لوله های پلی اتیلن وجود دارد، می تواند خزش بیشتری را قبل از پارگی تحمل نماید و همین مساله حوزه کاربردی آنها را  برای اجرای پروژه های زیرزمینی با ریسک جابجائی زمین و یا ناصاف بودن آن بیشتر می کند.

ویژگی های بستر لوله ها

هنگام استفاده از لوله های فولادی ، توجه به ویژگی های بستر راه اندازی پروژه، نسبت به لوله های پلی اتیلنی از اهمیت بیشتری برخوردار است، برای راه اندازی لوله های فولادی خاک محیط قرارگیری لوله ها باید آنقدر فشرده باشد که نیروهای جانبی را به طور کاملاً یکسان به لوله اعمال نماید. علاوه بر این باید هیچگونه مواد آلی در خاک آن وجود نداشته باشد. کف بستر نیز باید کاملا صاف و بدون سنگ های بزرگ و کوچک باشد زیرا  این سنگ ها در اثر ایجاد سایش و خراش  لوله ها استحکام آنها را کاهش می دهد. البته باید گفت خیلی از این موارد در عمل فراهم نمی شود. اما به دلیل استحکام لوله های پلی اتیلن کف مسطح بدون خاک ریزی یا کف مسطح با خاک ریزی سبک برای بسیاری از کاربردها در مورد لوله های پلی اتیلن کافی است. و حتی عدم رعایت این نکات نیز مشکل خاصی برای لوله های پلی اتیلن فراهم نمی نماید.

قیمت و مهلت زمان انجام پروژه

لوله های پلی اتیلن، ارزانتر و سریعتر از لوله فولادی آب بندی و متصل می شوند و همچنین در حین کار نشتی ندارند، بنابراین استفاده از این لوله ها برای افزایش سرعت  انجام پروژه بسیار مفید است. امکان استفاده از مواد پلی اتیلن در ساخت انواع اتصالات وجود دارد و بنابراین می توان با استفاده از روش های مختلف جوشکاری، خط لوله مطمئنی را طراحی و اجرا نمود.

مقاومت در برابر صدمات احتمالی

با توجه به اینکه پلی اتیلن ماده بسیار نرمتری نسبت به فولاد است. بنابراین در برابر خراش ها و دیگر صدمات احتمالی ایجاد شده در حین حمل و نقل و راه اندازی  آسیب کمتری خواهد دید.

حمل و نقل آسان

مقاومت بالای لوله های پلی اتیلن در برابر ضربه، بارگذاری و حمل و نقل، احتمال از بین رفتن لوله ها را در هنگام جابجایی به حداقل رسانده است و می توان گفت این لوله ها، آسیب های ناشی از حمل و نقل را ندارند. همچنین ویژگی مفید دیگر این لوله ها، کاهش هزینه های حمل و نقل به علت وزن سبک آنها در مقایسه با لوله های فولادی است.

بررسی مقاومت لوله ها در هنگام زمین لرزه

لوله های فولادی هنگامی که در مسیرهای منحنی شکل و دارای شکستگی استفاده شوند، می توانند در برابر زلزله از خود مقاومت نشان دهند ، همچنین این لوله ها در مقایسه با لوله های چدنی، بتنی و آزبست کمتر آسیب می بینند. اگر از خوردگی این لوله ها صرفه نظر شود، کارایی آنها در مناطق زلزله خیز با خطر کم و متوسط وحتی بدون اتصال انعطاف پذیر قابل قبول است. لازم به ذکر است که در صورت اتصال جوشی و به صورت یکپارچه در آوردن خطوط لوله می توان انتظار عملکرد لرزه ای بهتر و مناسب تری از این لوله ها داشت. لوله های پلی اتیلن سنگین هم  اگر از طریق جوش های فیوژن اتصال یابند رفتار لرزه ای خوبی خواهند داشت و برای مناطق زلزله خیز توصیه می شوند. لوله های پلی اتیلن دارای انعطاف پذیری مناسبی هستند و گزارش ها نشان می دهد در زلزله های گذشته کمتر دچار آسیب شده اند. اما با گذشت زمان در برابر کلر موجود در آب لایه لایه شده و بنابراین باید دقت کافی را نسبت به طول عمر آنها داشت.

میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله ها

در برآورد میزان خسارات و خرابی لوله ها ناشی از زلزله دو پارامتر نقش اساسی خواهند داشت، این دو پارامتر جنس لوله و میزان حرکت در گسل هستند البته ویژگی های دیگری همچون مقاومت خاک، زاویه استقرار خط لوله نسبت به جهت گسل و عمق کارگذاری لوله نیز جزء پارامترهای مؤثر می باشند. بررسی های انجام شده نشان میدهد میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله های پلی اتیلن کمتر از لوله های فولادی است.

 

از مقایسه ها و همچنین بررسی های انجام شده نسبت به کارایی و ویژگی های مختلف لوله ها که در این مقاله مطرح شد می توان نتیجه گرفت صرفه نظر از کمبود ها و مشکلات گفته شده برای هر کدام از انواع لوله ها، لوله های پلی اتیلن ویژگی های بهتری را نسبت به لوله های فولادی دارند و استفاده از آن ها در انجام پرژه ها از  ریسک کمتری برخوردار است و خسارات کمتری را نیز به مجریان و طراحان وارد می نماید که موجب توجیه اقتصادی پروژه و استقبال بیشتر مشتریان می شود.