در این مقاله می خواهیم در مورد روش های اتصال لوله های پلی اتیلن صحبت کنیم، همانطور که می دانید پلی اتیلن در سال 1933 به یکی از شناخته شده ترین مواد ترموپلاستیک در جهان تبدیل شده است. انعطاف و تطبیق پذیری این ماده پلاستیکی منحصر به فرد از طریق کاربردهای مختلف آن ثابت شده است. در طول جنگ جهانی دوم پلی اتیلن به عنوان جایگزینی برای پلاستیک در عایق الکتریکی بود. امروزه پلی اتیلن به یکی از پرمصرف ترین ترموپلاستیک ها در جهان تبدیل شده است. رزین های پلی اتیلن مدرن اکنون برای کاربردهای جدی تری مانند لوله های گاز و پروژه های انتقال آب با فشار بالا، فرآیندهای دفن زباله، مخازن سوخت و سایر کاربردها در حال توسعه و طراحی هستند.
استفاده از پلی اتیلن به عنوان ماده ای برای تولید لوله برای اولین بار در اواسط دهه 1950 رخ داد. کاربرد اصلی پلی اتیلن در مصارف صنعتی بود که بعداً در صنعت نفت و گاز نیز دنبال شد زیرا این صنایع به سبکی بادوام نیاز داشتند و موفقیت لوله های پلی اتیلن در صنایع مذکور باعث استفاده از این لوله ها در توزیع گاز طبیعی شد. در این صنایع نیاز به لوله ای بود که در برابر خوردگی مقاوم باشد و بتواند گاز طبیعی را بدون نشتی به منازل برساند. برآوردها نشان می دهد که تقریباً 95 درصد از لوله کشی های جدید در شبکه های توزیع گاز آمریکای شمالی برای قطر 12 اینچ یا قطرهای کوچکتر ساخته شده از پلی اتیلن است. لوله ها در تاسیسات لوله کشی مانند توزیع آب آشامیدنی، لوله های معدنی و صنعتی، خطوط برق و سایر کاربردهای جدی مورد استفاده قرار گرفته اند.
لوله ها یا اتصالات پلی اتیلن توسط جوش حرارتی یا اتصالات مکانیکی به یکدیگر متصل می شوند. لوله های پلی اتیلن را می توان با استفاده از اتصالات فشار، فلنج و... به لوله های دیگر متصل کرد. کاربر انواع مختلفی از اتصالات را برای انتخاب دارد. هر کدام از این اتصالات در شرایط اتصال خاصی که کاربر با آن مواجه می شود، مزایا و معایب خاص خود را دارد.
در مورد اتصال لوله های پلی اتیلن با یکدیگر و با اتصالات دیگر باید توجه داشت که از تجهیزات استاندارد برای اتصال استفاده می شود و در نهایت نحوه اتصال توسط پیمانکاران اصولی و صحیح می باشد. تجهیزات مورد استفاده برای انجام فرآیند اتصال جوش حرارتی باید به طور ویژه برای کار با لوله و دستورالعمل های جوش طراحی شده باشند. علاوه بر این، نگهداری تجهیزات و قابلیت عملکرد مطابق با مشخصات فنی اعلام شده حا یز اهمیت هستند.
جوشکاری الکتروفیوژن
جوشکاری الکتروفیوژن روشی برای جوشکاری لوله ها و اتصالات پلی اتیلن است که از اتصالات مخصوصی که دارای سیم مقاومت الکتریکی هستند برای تولید گرما برای ذوب سطوح جوش استفاده می شود. جریان الکتریکی از طریق دستگاه جوش الکتروفیوژن و جعبه کنترل آن به دو سر اتصال منتقل می شود. مانند روش های جوشکاری ذوب حرارتی، در روش الکتروفیوژن از انواع اتصالات زین و سوکت استفاده می شود. اصول فرآیند جوشکاری الکتروفیوژن برای اکثر اتصالات الکتروفیوژن یکسان است.
اتصال لوله های پلی اتیلن به روش جوش اکستروژن
این روش معمولا برای اتصال لوله های پلی اتیلن با سایز بزرگتر از 800 میلی متر، اتصال لوله های پلی اتیلن به آدامرو و ساخت اتصالات دست ساز استفاده می شود.
ابتدا لبه های دو لایه یا لوله های پلی اتیلن و محل اتصال توسط سشوار گرم می شود سپس مواد پلی اتیلن مذاب توسط اکسترودر دستی بین دو لبه تزریق می شود. مواد به شکل سیم تغذیه می شود و با کمک کاردک مخصوص شکل می گیرد. در این روش مهارت و دقت جوشکار مهم است.
جوش اکسترودر از نظر آب بندی و استحکام مکانیکی بهترین روش برای اتصال لوله های پلی اتیلن می باشد اما این روش نسبت به سایر روش ها به زمان بیشتری نیاز دارد و برای لوله های پلی اتیلن با قطر کوچک قابل اجرا نمی باشد.
اتصالات رزوه ای
اتصالات رزوه ای برای لوله های کوچک (قطر بین یک هشتم تا 2 اینچ) استفاده می شود. رزوه روی لوله تا قطر اسمی 2 اینچ موجود است. یک ابزار رزوه کش بزرگتر نیز وجود دارد، اما با استفاده از کاهنده دنده کار می کند و به نیروی انسانی زیادی نیاز دارد. از آنجایی که اتصالات رزوه ای توسط ماشین یا دست انجام می شود، توصیه های سازنده باید به دقت دنبال شود. شکل رزوه های لوله باید به گونه ای باشد که با شکل اتصالات مطابقت داشته باشد.
اگر رزوه لوله بیش از حد بلند باشد، قبل از اینکه شیب رزوه ها اتصال را ببندد، جلوی اتصال باز می ماند. لوله ای که به درستی متصل شده است محکم است و یک نخ در بالای اتصال دیده می شود. هر چیزی کم و بیش نشان می دهد که نخ ها به درستی ماشین کاری نشده اند.
تفاوت اتصالات رزوه ای و چسبی پی وی سی
اتصالات پی وی سی (پلی وینیل کلراید) برای اتصال بخش هایی از لوله ها در اندازه ها یا اشکال مختلف وبرای کنترل جریان آب استفاده می شود. دو نوع غالب اتصالات PVC وجود دارد که عبارتند از اتصالات چسبی PVC و اتصالات رزوه ای PVC.
تفاوت این دو در این است که اتصالات چسبی پی وی سی اتصالات دائم ایجاد می کند و اتصالات رزوه ای پی وی سی نیمه دائمی هستند و قابل تعویض و باز شدن هستند.
اتصالات چسبی پی وی سی با پرایمر و یک حلال شیمیایی که سطح PVC را ذوب می کند و سپس به سرعت دوباره سخت می شود تا قطعات به هم جوش بخورند، به هم متصل می شوند. که یک اتصال هواگیر و ضد نشتی مشابه جوشکاری فلز ایجاد می کند.
اتصالات رزوه ای پی وی سی از یک اتصال رزوه ای ساده استفاده می کنند که به موجب آن "رزوه نر" قابل تعویض به "رزوه ماده" پیچ می شود. رزوه های نر، دارای یک نخ در قسمت بیرونی اتصالات و نخ های ماده دارای یک نخ در داخل هستند.
مزایای لوله و اتصالات UPVC
لوله ها و اتصالات UPVC با توجه به ترکیبات شیمیایی به کار رفته در آنها دارای مزایای فراوانی هستند که آنها را جایگزین مناسبی برای انواع دیگر لوله ها در سیستم های لوله کشی نمک زدایی می کند. برخی از مزایای اصلی این لوله ها و اتصالات عبارتند از:
مقاومت در برابر خوردگی بالا: این لوله ها در برابر مواد شیمیایی و اشعه ماوراء بنفش مقاوم هستند و از خوردگی، نشت یا شکستگی رنج نمی برند.
وزن سبک: لوله های UPVC تقریباً یک پنجم لوله های فلزی وزن دارند. وزن کم آنها حمل و نقل و نصب را آسان تر می کند.
مقرون به صرفه بودن: نگهداری کم و طول عمر زیاد این لوله ها آنها را به یک ماده بسیار مقرون به صرفه تبدیل کرده است.
عدم رسوب: لوله ها و اتصالات UPVC بر خلاف لوله های فلزی توسط حلال ها و مواد ضدعفونی کننده مسدود نمی شوند و باعث افت فشار در انتقال آب نمی شوند.
مقاوم در برابر حرارت: این لوله ها در برابر حرارت و آتش بسیار مقاوم هستند و دمای بین 0 تا 60 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند. به دلیل این ویژگی، لوله ها و اتصالات UPVC برای انتقال آب یا سایر مایعات با دمای بالا مناسب هستند و همچنین می توانند برای محافظت از سیستم های الکتریکی استفاده شوند.
کاربرد لوله و اتصالات UPVC
استفاده از لوله و اتصالات UPVC به نمک زدایی آب محدود نمی شود. این نوع لوله و اتصالات به دلیل استحکام و عمر طولانی در بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. مهمترین کاربردها عبارتند از:
خطوط تامین آب شرب
خطوط تخلیه فاضلاب
سیستم لوله کشی مسکونی و تجاری
نیروگاه ها
کارخانه های مواد غذایی
لوله کشی استخر سونا و جکوزی