پلی الفین های پیشرفته عملکرد لوله را افزایش می دهند

بسپار/ ایران پلیمرپلی الفین ها، مواد اصلی ساخت لوله هستند و انواع جدید برای ایجاد عملکرد بیشتر و عمر طولانیتر تولید شده اند. این مواد شامل پلی پروپیلن با قابلیته ای دمابالا (PP-RT) و PE100 است. در این مقاله، پیشرفتهای اخیر در این زمینه آورده شده است.
شرکت آمریکاییAquatherm لوله جدیدی به نام SDR 9 MF RP را به مجموعه محصولات Blue Pipe خود برای انواع کاربردهای مکانیکی و صنعتی افزوده است. در این لوله از پلی پروپیلن تصادفی (PP-R) جدیدی برای افزایش عملکرد در کاربردهایی مانند لوله های پرفشار بالارو (risers)، گرمایش در دمای زیاد و گرمایش شبکهای(district heating) و سامانه های فراورش صنعتی که حاشیه ایمنی زیاد نیاز دارند، استفاده شده است. (در عبارت فوق SDR مخفف Standard Dimension Ratio به معنی نسبت ابعاد استاندارد یا ضخامت است که در این مورد 9 میباشد، MF مخفف Multi-layer Faser، به معنی Faser چندلایه است (Faser نام یکی از محصولات شرکت است که یک لایه رانشگری (اکسترود) شده الیاف شیشه با انبساط گرمایی کم است) و RP مخفف Raised Pressure به معنی فشار زیاد است).
این لوله طبق استانداردهای ASTM F2389 و ISO 15874 به عنوان پلی پروپیلن با دمای بلورینگی زیاد (PP-RCT) و طبق استاندارد ISO 12162 به عنوان PP-R 125 طبقهبندی شده است. این ماده قبلا طبق ASTM F2389 طبقهبندی شده بود، اما در حال حاضر یک استاندارد صنعتی جامع وجود دارد که هر نسل جدید PP که الزامات فشار و دما را برآورده میسازد طبق استاندارد ISO 15874 طبقهبندی میشود.
با تولید SDR 9، شرکت Aquatherm محصول PP-RCT را برای پاسخگویی به نیازهای خاص بازار معرفی کرده و سفارشات ویژه برای دیگر SDRs را به صورت موردی (case-by-case) تولید میکند.
در گذشته، اگر در کاربردی افزایش عملکرد در محصولات Blue Pipe از نوع SDR 11 یاSDR 17.6 مورد تقاضا بود، محصول SDR 7.4 MF Green Pipe معرفی میشد. محصول جدید مزایای متعددی نسبت به مجموعه SDRs دارد، از جمله: ضخامت جداره کمتر، چگالی کمتر، 15 درصد ظرفیت جریان بیشتر و 20 تا 100 درصد قابلیت تحمل فشار بیشتر با توجه به دمای عملیاتی. لوله جدید SDR قیمتی رقابتی دارد، 20-15 درصد گرانتر از SDR 11 Blue Pipe و ارزانتر از SDR 7.4 Green Pipe است.
جایگزین فولاد
شرکت Aquatherm، 100 متر لوله PP-R خود را در یک کارخانه قالبگیری تزریقی نصب کرده است تا با لولههای فولادی خورده شده، جایگزین شود. لوله جدید برای تامین آب سرد به بیش از 20 دستگاه قالبگیری تزریقی در کارخانهای استفاده شده است.
در حال حاضر لولههای فولاد کربنی زنگ زده (rusting) روی تولید شرکت تاثیر گذاشته است، زیرا زنگزدگی و جرم درون لوله مشکل در گردش آب سرد درون قالب ایجاد میکند. برخی از مزایای لوله جدید شامل زمان نصب کوتاه (فقط 24 ساعت)، عدم نیاز به عایقبندی و تضمین عدم ایجاد مشکلات خوردگی در آینده، است.
اخذ گواهینامه برای لوله پرفشار
لوله پرفشار HexelOne از شرکت Egeplast توسط سازمان DVGW برای کاربردهای گاز و آب آشامیدنی گواهینامه گرفته است (شکل 1). شرکت اظهار داشت این گواهینامه در کاربردهای پرفشار به کاربران اجازه میدهد هزینهها را از دو طریق کاهش دهند: مقاوم بودن لولهها در برابر خوردگی نیاز به حفاظت کاتدی (cathodic) را حذف میکند و روشهای نصب جدید، زمان ساخت و ساز را کاهش میدهد و در نتیجه هزینههای ساخت و ساز کاهش مییابد.
همچنین زمینههای جدیدی برای استفاده در لوله هایی با فشار عملیاتی مجاز 30 بار برای آب و 16 بار برای گاز (که بیش از محدوده کاربردی که قبلا از طریق لولههای پلیاتیلن (PE) تامین میشد) میگشاید. پایداری حاصل از بهکارگیری لولهی HexelOne (با داشتن لایه تقویتی نوار پلیاتیلن بسیار مستحکم) دو برابر لولهها با جداره کاملا PE-100است. با داشتن لایه محافظ و لایه درونی ساخته شده از PE 100-RC، این لولهها برای نصب بدون حفاری (trenchless) مناسب هستند. گواهی DVGW ابعاد 90 تا 125 میلیمتر را برای لولههای آب آشامیدنی پوشش میدهد. علاوهبر این، لولههای گاز HexelOne تا 160 میلیمتر را تایید میکند.
[EasyDNNGallery|11768|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]
شکل 1: لوله HexelOne از شرکت Egeplast برای کاربردهای آب آشامیدنی و گاز
لوله خمیده
شرکت Egeplast انواع لوله های خمکاری شده (bent) جدید عرضه کرده است (شکل 2). این لولهها از PE100-RC به رنگ مشکی موجود است و سایر رنگها بنا به درخواست مشتری تولید میشود.
شرکت اظهار داشت محصول EgeFit با داشتن روش خمکاری (bending) جدید برای تولید لولههای خمدار بدون درز که کنترل کامل فرایندی دارد، لولههایی با انتهای گرد و ضخامت یکنواخت دیواره در سراسر لوله را تولید میکند.
بافه بندی (bundling) لوله و محصول خمکاری شده در یک مکان واحد به این معنی است که محصول خمیده با ابعاد رایج را میتوان در سراسر اروپا طی 48 ساعت تحویل داد. این روش پایداری ابعادی زیاد، بیضی شدن کم در انتهای لوله و توزیع ضخامت یکنواخت جداره را تضمین میکند.
لوله های تولید شده به این روش، سطح داخلی بسیار صاف، خواص هیدرولیکی خوب و مقاومت کمی در برابر جریان دارند. این روش میتواند برای تولید لولههای آب آشامیدنی، گاز، فاضلاب و کاربردهای صنعتی استفاده شود. این لوله ها از نظر بهداشتی برای مصارف آب آشامیدنی تمیز هستند، چرا که تمام خمها با سرپوشها آببندی میشوند. همچنین لوله خمیده برای جوشکاری برق جوشی (electrofusion) و سر به سر (butt) مناسب است.
[EasyDNNGallery|11770|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]
شکل 2: لوله های خمیده از شرکت Egeplast
افزایش مقاومت سایشی
شرکت Chevron Phillips، لوله پلی اتیلن جدیدی با مقاومت سایشی زیاد عرضه نمود که برای کاربردهای صنعتی و انرژی نظیر استخراج مواد معدنی و جمعآوری نفت و گاز مناسب است. لوله پلیاتیلن سِری DriscoPlex 4800 از پلیاتیلن با چگالی متوسط (MDPE) ساخته شده است که مطابق با استانداردهای ASTM F714 و D3350 میباشد. آزمایش نشان داده است که این لوله حداقل 30 درصد مقاومت سایشی بیشتر نسبت به سایر لولههای پلیاتیلن پرچگالی (HDPE) دارد که به معنی عمر بیشتر در این کاربردها نیز است.
مواد PE2708 در مقایسه با PE4710، بیش از چهار برابر مقاومت در برابر رشد آهسته ترک دارند و سفتی (stiffness) کمتر و ضربهخواری (ductility) بیشتر فراهم میکنند. همچنین سبکی آنها به حمل و نصب آنها کمک کرده است. بهعلاوه پارامترهای همجوشی (fusion) مشابه با ماده PE4710 دارد. این لوله در انواع اندازهها با قابلیت فشار مختلف موجود است.
همچنین یک کارخانه کاغذسازی کانادایی، لوله فاضلابی از این شرکت نصب کرده است که جایگزین لوله پلاستیکی تقویت شده با شیشه (glass-reinforced plastic، GRP) شده است. لوله GRP در معرض تعمیرات مکرر و دماهای تا 75 درجه سانتیگراد میباشد. همچنین پسابی که از سفیدگری (bleaching) خمیر Kraft خارج میشود، اسیدی و خورنده (caustic) بوده که بر لوله تاثیر میگذارد.
بهطور کلی، مواد PE-RT هزینه کمتری از GRP دارند و 11 برابر سریعتر نصب میشوند. همچنین، لوله های PE-RT میتوانند با استفاده از گرمای جوشکاری (heat fusion) به سرعت به یکدیگر متصل شوند تا لولهای بدون نشتی ایجاد شود. لوله جدید را میتوان به طور مداوم در دمای 82 درجه سانتیگراد و به طور متناوب تا دمای 95 درجه سانتیگراد استفاده کرد.
محصول متمایز
شرکت Advanced Drainage Systems (ADS) نوع جدیدی از لوله آب ناشی از بارندگی (storm water) با قطر زیاد از جنس پلیپروپیلن معرفی کرده است (شکل 3). محصول جدید با نام HPXR 75، سفتی بیشتری ایجاد میکند، در اندازههای مختلف موجود است و مزایای قابل توجهی از نظر هزینه دارد.
[EasyDNNGallery|11769|Width|600|Height|600|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]
شکل 3: لوله آب ناشی از بارندگی با سفتی زیاد با نام HPXR 75
این لوله دارای لوله خرطومی (corrugated) پلیپروپیلن با دیواره بیرونی صاف است که حاوی الیاف شیشه جهتگیری شده میباشد تا افزایش سفتی لوله و بهبود عملکرد نصب را ایجاد کند. این محصول در قطر 60-30 اینچ و طول 20-13 فوت موجود است. فناوری HPXR 75 امکان نصب در انواع شرایط و مواد خاکریز (backfill)، کاهش هزینه ها و افزایش سرعت نصب را فراهم میکند.
فناوری HPXR 75 شرکت را قادر ساخته تا در زیرساختهای بزرگ و رو به رشد و بازارهای ساخت و ساز اماکن عمومی برای لولههای آب ناشی از بارندگی با قطر زیاد وارد شود. صنعت ساخت و ساز به دنبال محصولاتی با ویژگیهای خدماتی بهبود یافته، نصب بادوام و افزایش عملکرد محل اتصال (joint) است و HPXR 75 این نیازها را برآورده میسازد.
محافظت از پوسته
به تازگی شرکتRadius Systems 700 متر لوله پوستدار (peelable) خود را با نام ProFuse به عنوان بخشی از پروژه جایگزینی شبکه گاز در شهر قدیمی Edinburgh که توسط شرکت توزیع گاز SGN انجام میشود، تامین کرده است. این پروژه که شامل جایگزینی شاهلوله فلزی فشار متوسط در Royal Mile Edinburgh بود، از لولهSDR21 ProFuse 630 میلیمتری استفاده کرده است. ProFuse از PE100 مشکی ساخته شده و دارای پوسته بیرونی پلیپروپیلن قابل ورکنی است که در حین حمل و نقل، انتقال، نصب و بازسازی لولهها را محافظت میکند. شرکت SGN این پروژه را در ماه مارس 2017 آغاز کرد و در اوایل ماه دسامبر 2017 به پایان رسید.
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 192ام ماهنامه بسپار که در نیمه شهریور ماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد