لوله پلی اتیلن چیست؟

لوله پلی اتیلن (PE) یک نوع لوله است که از پلیمریزاسیون اتیلن تولید می‌شود. در فرآیند تولید لوله پلی‌اتیلن، مونومرهای اتیلن تحت عمل پلیمریزاسیون قرار می‌گیرند و پلی‌اتیلن تولید می‌شود. (در ادامه پلیمریزاسیون توضیح داده شده است).

پلی‌اتیلن به گروهی از پلیمرهای ترموپلاستیک که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، مورد استفاده وسیع قرار می‌گیرد، تعلق دارد. این ویژگی‌ها شامل مقاومت، انعطاف‌پذیری و طول عمر بالا می‌شوند. پلی‌اتیلن‌ها بر اساس دانسیته یا چگالی در زمان تولید به چند دسته تقسیم می‌شوند.

1. پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE): این نوع پلی اتیلن دارای شاخه‌های جانبی بلند و فاصله‌زیادی بین زنجیره‌های ملکولی است که باعث کاهش چگالی آن می‌شود.
2. پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE): در تولید این نوع پلی‌اتیلن، کومونومر بوتن نرمال به اتیلن اضافه می‌شود که باعث ایجاد شاخه‌های جانبی بیشتر ولی با طول یکسان در زنجیره پلیمری می‌شود. به علت خطی بودن زنجیره پلیمری، به آن پلی‌اتیلن خطی نیز گفته می‌شود.
3. پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE): این نوع پلی اتیلن دارای مقاومت بالا و ضربه‌پذیری مناسب است و به‌طور عمده در بسته‌بندی، به‌خصوص درب‌های بطری‌ها، استفاده می‌شود.
4. پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE): در مقایسه با سایر پلی‌اتیلن‌ها، پلی‌اتیلن با چگالی بالا ساختار زنجیره پلیمری‌ با تبلور بالاتری دارد و به‌همین دلیل چگالی بیشتری دارد. این نوع پلی‌اتیلن تعداد کمتری شاخه جانبی دارد و به آن پلی‌اتیلن سنگین نیز می‌گویند.

پلیمریزاسیون چیست؟

پلیمریزاسیون یک فرایند شیمیایی است که در آن مونومرها، یعنی واحدهای سازنده‌ی پایه‌ی پلیمر، به صورت زنجیره‌های بلندتر و پلیمرها تبدیل می‌شوند. در این فرایند، مونومرها به صورت پیوسته به یکدیگر متصل می‌شوند و زنجیره‌ی پلیمری را تشکیل می‌دهند. این اتصالات می‌توانند به صورت خطی یا شاخه‌دار باشند، که بستگی به نوع مونومر و شرایط فرایند دارد.

فرایند پلیمریزاسیون می‌تواند به صورت واکنش شیمیایی در حضور کاتالیزورها یا به صورت فیزیکی در شرایط خاصی انجام شود. در هر صورت، هدف اصلی پلیمریزاسیون، تولید زنجیره‌های بلندتر و پلیمرهای با وزن مولکولی بالاتر است.

پلیمریزاسیون یک فرایند مهم در تولید انواع پلیمرها و مواد پلاستیکی است. با تغییر نوع و ترکیب مونومرها و شرایط فرایند، می‌توان پلیمرهای با خواص و کاربردهای مختلفی تولید کرد. به عنوان مثال، پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن و پلی‌وینیل کلراید (PVC) از جمله پلیمرهایی هستند که از طریق فرایند پلیمریزاسیون تولید می‌شوند.

تاریخچه لوله‌های پلی اتیلن

لوله‌های فلزی در گذشته در بعضی از خانه‌های قدیمی استفاده می‌شدند تا آب، گاز و فاضلاب را انتقال دهند. با این حال، مشکلاتی مانند نشتی و خوردگی باعث خرابی آنها می‌شد. خوردگی لوله‌ها زنگ‌زدگی و فرسایش آنها را تسریع می‌کرد و در نتیجه لوله‌ها دچار آسیب می‌شدند. به همین دلیل، لوله‌کشی یکی از شغل‌های پردرآمد آن زمان بود.

اما به طور ناگهانی، لوله‌های پلاستیکی، به ویژه لوله‌های پلی‌اتیلن، جایگزین لوله‌های فلزی شدند. این لوله‌ها انعطاف‌پذیر بودند و دارای گارانتی‌های بیست و سی ساله بودند. به همین دلیل، استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن گسترش یافت.

یکی از مزایای بزرگ لوله‌های پلی‌اتیلن، مقاومت آنها در برابر نفوذ مواد شیمیایی آلی و غیرآلی است. تحقیقات نشان داده است که لوله‌های پلی‌اتیلن نسبت به لوله‌های فلزی، نفوذپذیری کمتری دارند و مقاومت بیشتری دارند (تا ۱۵ برابر).

لوله‌های پلی‌اتیلن در سال ۱۹۵۰ معرفی شدند و در آن زمان ممکن بود به دلیل آسیب‌پذیری نسبی در برابر ترک خوردن، مشتریان مترددی داشته باشند. اما با توجه به مزایای حمل و نقل آسان و انعطاف‌پذیری آنها، استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن به طور گسترده‌ای شروع شد.

با توجه به استقبال از این محصول و تلاش برای بهبود مشکلات آن، استفاده از لوله‌های فلزی به حداقل رسیده است، به خصوص در انتقال آب. در این مقاله، انواع لوله‌های پلی‌اتیلن و ویژگی‌های آنها بررسی می‌شود.

کاربرد پلی اتیلن‌ها در صنایع مختلف

هر کدام از انواع پلی اتیلن ها که شامل LDPE، LLDPE، MDPE و HDPE می‌شود در صنعت کاربرد متفاوتی دارد. در ادامه لیستی از کابرد آنها در صنایع مختلف بیان شده است:

پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE)

این نوع پلی اتیلن بین 0.91 تا 0.925  (g/cm3) چگالی دارد و در ساخت وسایل اسباب بازی، ظروف کوچک پلاستیکی و مینیاتوری و روکش سیم برق کاربرد دارد.

پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)

این نوع پلی اتیلن بین 0.91 تا 0.94 (g/cm3) چگالی دارد و در ساخت جوضچه‌های پساب، فویل آلومینیومی، کیسه زباله و سطل زباله کاربرد دارد.

پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)

این نوع پلی اتیلن بین 0.926 تا 0.94 (g/cm3) چگالی دارد و در ساخت لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله کشی کاربرد دارد.

پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)

این نوع پلی اتیلن بین 0.946 تا 0.965 (g/cm3) چگالی دارد و در ساخت لوله تحت فشار، کانال کابل فیبرنوری و ظروف صنعتی کاربرد دارد.

در واقع هرچه چگالی بالاتر می‌رود صنعتی بودن پلی اتیلن بخصوص در صنایع لوله بیشتر می‌شود.

نحوه تولید لوله پلی اتیلن

فرآیند تولید لوله های پلی اتیلن به روش اکستروژن (extrusion) انجام می‌شود. در این فرآیند، مواد اولیه به شکل گرانول وارد دستگاهی به نام اکسترودر می‌شوند. در دستگاه اکسترودر، گرما باعث ذوب شدن گرانول‌ها می‌شود. مواد ذوب شده سپس با استفاده از پیچ از اکسترودر خارج و داخل قالب می‌شود.

پس از قالب‌گیری مواد ذوب شده، لوله شکل مورد نظر به دست می‌آید. سپس لوله وارد بخش تنظیم‌کننده قطر (مخزن خلا) می‌شود، جایی که با اعمال فشار مناسب، قطر لوله شکل واقعی خود را به‌دست می‌آورد. بعد از تنظیم قطر، لوله از قسمت تنظیم‌کننده خارج می‌شود.

پس از خروج از دستگاه اکسترودر، لوله توسط جریان آب سرد خنک می‌شود. سپس با استفاده از دستگاه کشنده، لوله از مخزن سرد کن خارج می‌شود. این روش به‌طور عمده در تولید لوله‌های پلی‌اتیلن تک‌جداره مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورتی که قطر لوله بسیار کوچک باشد، ممکن است برای خنک‌کردن لوله از روش غرقابی (submersion) نیز استفاده شود.

با انجام این مراحل، لوله‌های پلی‌اتیلن با ابعاد و خصوصیات مورد نظر تولید می‌شوند.

کارخانه تولید لوله پلی اتیلن

در کارخانه‌های تولید لوله پلی‌اتیلن، ماشین‌آلات اکسترود و تزریق مواد اولیه برای تبدیل پلی‌اتیلن PE80 و HDOE100 به لوله‌های پلی‌اتیلن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها دارای بدنه پلاستیکی هستند و به عنوان لوله‌های فشار قوی شناخته می‌شوند.

کارخانه‌های تولید لوله پلی‌اتیلن نیازمند آزمایشگاه‌های صنعتی هستند. در این آزمایشگاه‌ها، آزمون‌هایی مانند نرخ جریان مذابی، درصد وزنی دوده، پراکنش دوده، بازگشت حرارتی، زمان القاء اکسایش و سفتی حلقوی بررسی می‌شوند. علاوه بر آزمایشگاه‌ها، سوله‌های بزرگ نیز یکی از اجزای اساسی کارخانه‌های تولید لوله هستند که برای انبار نمودن محصولات استفاده می‌شوند

پایپ صنعت خاورمیانه به عنوان تولید کننده صنایع لوله پلی اتیلن تک جداره و 2 جداره، تمامی استانداردها را رعایت می‌کند و تمامی مراحل تست را برای لوله‌های خود در نظر می‌گیرد.

انواع لوله پلی اتیلن

لوله‌های پلی‌اتیلن به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در زیر به بررسی انواع متداول لوله‌های پلی‌اتیلن می‌پردازم:

لوله پلی‌اتیلن تک جداره

این نوع لوله‌ها برای انتقال سیالات تحت فشار استفاده می‌شوند. آن‌ها به دلیل استفاده از یک لایه پوشش برای حفاظت، به عنوان لوله‌های تک جداره شناخته می‌شوند. لوله‌های تک جداره به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند، از جمله لوله‌های PE80، PE100 و PE63. لوله PE80 قابلیت تحمل فشار 8 مگاپاسکال را دارد، در حالی که لوله PE100 می‌تواند فشار 10 مگاپاسکال را تحمل کند. استفاده از این نوع لوله‌ها در حوزه‌های مختلفی از جمله کشاورزی، آبیاری قطره‌ای، پروژه‌های نفتی، آب‌رسانی، گازرسانی، فاضلاب و کشاورزی رایج است. استانداردهای رعایت شده در لوله‌های تک جداره عبارتند از DIN16963، DIN8074 و ISIRI1331.

لوله دوجداره

این لوله‌ها دارای دو لایه هستند. لایه بیرونی آن‌ها موجدار است و لایه درونی دارای سطح صاف است. لوله‌های دوجداره به دو شکل مختلف ساخته می‌شوند:

لوله کاروگیت

این نوع لوله به عنوان مجرای زیرزمینی استفاده می‌شود و به دلیل عدم تحمل فشار داخلی، برای انتقال فاضلاب‌های اسیدی و بازی استفاده می‌شود. قطر لوله‌های کاروگیت معمولاً بین 800 تا 1000 میلی‌متر است.

لوله اسپیرال

تفاوت اصلی بین لوله اسپیرال و کاروگیت در فرآیند تولید آن‌ها است. لوله‌های اسپیرال از مقاومت حلقوی بالاتری نسبت به لوله‌های کاروگیت برخوردارند و از وزن کمتری بهره می‌برند. این لوله‌ها عموماً برای جمع‌آوری آب‌های سطحی استفاده می‌شوند و در جمع‌آوری فاضلاب‌های شهری، فاضلاب صنعتی و جاده‌سازی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لوله‌های آبیاری

لوله‌های آبیاری نیز نوعی از لوله‌های تکجداره پلی‌اتیلن هستند که برای آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌ها عموماً دارای قطره‌پاش‌ها هستند که به طور مستقیم آب را به نقاط مورد نیاز در زمین منتقل می‌کنند. لوله‌های آبیاری معمولاً دارای ساختار میکروپوروس بوده و دارای خروجی‌های آبیاری به شکل قطره‌پاش یا پیچک هستند. این لوله‌ها به دلیل کاهش مصرف آب، صرفه‌جویی در آب و افزایش بهره‌وری مصرف کود، در زمینه آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایا

مزایای استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن عبارتند از:

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی
•  انعطاف پذیری بالا که باعث سهولت در نصب و اتصال آن‌ها می‌شود
• وزن سبک که حمل و نقل آن‌ها را آسان می‌کند
• دوام بالا و عمر طولانی
• کاهش ضایعات آب به دلیل عدم نفوذ آب از جوانب لوله
• مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه
• قابلیت استفاده در شرایط مختلف آب و هوایی

ممکن است ویژگی‌ها و مزایا بسته به نوع و کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن متفاوت باشند. برای استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن، توصیه می‌شود از استانداردها و دستورالعمل‌های مربوطه پیروی کنید و در صورت نیاز، با تولیدکننده یا متخصصان مربوطه مشورت کنید.

معایب

البته که در مورد لوله‌های پلی‌اتیلن هم می‌توان معایبی را بیان کرد. در زیر به برخی از معایب متداول لوله‌های پلی‌اتیلن اشاره می‌کنیم:

1. حساسیت به حرارت: لوله‌های پلی‌اتیلن برای حرارت‌های بالا بسیار حساس هستند. در صورت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا، ممکن است شکل و ساختار لوله تغییر کند و در نتیجه عملکرد آن تحت تأثیر قرار بگیرد. همچنین، در دماهای بسیار پایین، لوله‌های پلی‌اتیلن شکننده می‌شوند و ممکن است ترک خورده یا شکسته شوند.

2. حساسیت به اشعه ماوراء بنفش: لوله‌های پلی‌اتیلن به اشعه ماوراء بنفش حساس هستند. اگر لوله‌ها به طور مستقیم در معرض نور خورشید قرار بگیرند، ممکن است زمانی که اشعه ماوراء بنفش به آنها تابیده شود، ضعیف شده و خراب شوند. برای جلوگیری از این مشکل، معمولاً لوله‌های پلی‌اتیلن با پوشش‌های مقاوم به اشعه ماوراء بنفش عرضه می‌شوند.

3. نفوذ گاز: لوله‌های پلی‌اتیلن به طور کلی مقاومت بالایی در برابر نفوذ آب دارند، اما در برخی موارد ممکن است گازها مانند اکسیژن، دی اکسید کربن و گازهای دیگر به طور محدودی از جوانب لوله نفوذ کنند. این مسئله برای برخی کاربردها ممکن است مشکل ساز باشد.

4. آسیب پذیری در برابر خراشیدگی: لوله‌های پلی‌اتیلن به خراشیدگی حساس هستند و در صورت برخورد با سطوح تیز یا ترکیدگی‌ها، ممکن است آسیب ببینند. بنابراین، در زمان نصب و حمل و نقل، باید از ضربه و خراش به لوله‌ها جلوگیری شود.

5. قابلیت اتصال محدود: لوله‌های پلی‌اتیلن به طور مستقیم قابل جوشکاری نیستند و برای اتصال آنها نیاز به استفاده از روش‌های خاصی مانند اتصالات لوله‌های جوش داده شده (بوت فیوژن) دارند. این مسئله ممکن است در برخی موارد محدودیت‌هایی را در عملیات نصب و تکاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن ایجاد کند.

نکته

لازم به ذکر است که این معایب برخی از لوله‌های پلی‌اتیلن ممکن است بهبود یابند و مورد توجه تولیدکنندگان قرار گیرند. همچنین، در مقابل این معایب، لوله‌های پلی‌اتیلن دارای مزایای فراوانی نظیر مقاومت به خوردگی، وزن سبک، اتصال ساده و کارایی بالا هستند. بنابراین، در انتخاب و استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن، لازم است توجه به نیازها و شرایط خاص هر پروژه و کاربرد داشته باشید.

نکات مهم در خرید لوله پلی اتیلن

هنگام خرید لوله پلی اتیلن، خریداران می‌توانند به نکات زیر توجه کنند:

1. جنس و کیفیت لوله: اطمینان حاصل کنید که لوله از جنس پلی‌اتیلن با کیفیت بالا ساخته شده است. لوله باید دارای مقاومت مناسب در برابر فشار، حرارت، و ترک‌خوردگی باشد.

2. استانداردها و گواهینامه‌ها: اطمینان حاصل کنید که لوله مورد نظر، استانداردهای مربوطه را داراست و مطابق با مشخصات فنی مورد نیاز شماست. همچنین، بررسی کنید که آیا لوله دارای گواهینامه‌های معتبری مانند گواهینامه‌های کیفیت و ایمنی است.

3. قطر و ابعاد: بسته به نیاز خود، قطر و ابعاد لوله را انتخاب کنید. اطمینان حاصل کنید که لوله مورد نظر با ابعاد مورد نیاز شما سازگار است.

4. کاربردها: در نظر داشته باشید که لوله برای کاربردهای خاصی مانند توزیع آب سرد و گرم، سیستم‌های آتش‌نشانی یا سیستم‌های فشار قوی استفاده می‌شود. مطمئن شوید که لوله انتخابی برای کاربرد مورد نظر شما مناسب است.

5. قیمت و هزینه‌ها: بررسی کنید قیمت لوله با میانگین قیمت بازار مطابقت دارد و بهترین نسبت کیفیت به قیمت را داراست. همچنین، هزینه‌های مربوط به نصب، نگهداری، و تعمیرات لوله را هم در نظر بگیرید.

6. تامین کننده و شرکت تولید کننده: از تامین کننده یا شرکت تولید کننده معتبر و با سابقه خرید کنید. بررسی کنید که آیا آنها دارای سابقه قوی و تضمین کیفیت هستند.

7. خدمات پس از فروش: بررسی کنید که آیا تامین کننده یا شرکت تولید کننده خدمات پس از فروش مناسبی ارائه می‌دهند، از جمله خدمات نصب، مشاوره فنی، و تعمیرات.

در کل، در هنگام خرید لوله پلی‌اتیلن، توجه به جنس و کیفیت، استانداردها، قطر و ابعاد، کاربردها، قیمت و هزینه‌ها، تامین کننده، و خدمات پس از فروش می‌تواند به خریداران کمک کند تا تصمیم بهتری بگیرند.

راهنمای خرید

برای خرید و سفارش انواع لوله پلی اتیلن متناسب با کاربری صنعت خود، میتوانید با پایپ صنعت خاورمیانه تماس بگیرید و یا به دفتر مرکزی به صورت حضوری مراجعه کنید. تمام لوله‌های تولیدی ما گارانتی و خدمات پس از فروش دارند و به صورت مکتوب و در پیش فاکتور قید می‌شود. لازم به ذکر است لوله‌های پلی اتیلن شرکت پایپ صنعت به تمام ایران ارسال می‌گردد و در صورت نیاز کارفرما نصب و راه‌اندازی در محل هم انجام می‌شود.

همچنین برای کارفرمایانی که خارج از تهران هستند، سفارش، خرید و امور مربوط به لوله‌های صنعتی و فاضلابی، می‌تواند به صورت تلفنی انجام گیرد.