سایز لوله های پلی اتیلن

سایز لوله های پلی اتیلن یکی از موارد تعیین کننده نوع کاربرد آنها در صنایع و سیستم­های مختلف است. در انتخاب سایز لوله، فاکتورهای مختلفی مانند طول مسافت، تعداد، نوع اتصالات و انشعابات، جنس و کاربرد لوله، همچنین فشار سیالات در نظر گرفته می­شوند. این فاکتورها در زمان اجرای لوله کشی جهت انتخاب سایز و ضخامت لوله اهمیت دارد. کارخانه های مختلف انواع سایزهای مختلف لوله­های PE را تولید می­کنند.

لوله های PE بادوام و انعطاف پذیر هستند و برای گستره وسیعی از مصارف و کاربردها استفاده می­شوند.

لوله های پلی اتیلن که در درون زمین نصب می­شوند، در تمام شرایط زمین در برابر خوردگی مقاوم هستند. همچنین انعطاف پذیری آنها باعث مقاومت شان در برابر حرکات زمین می­گردد. در اینصورت لازم نیست هیچ لایه یا پوشش محافظ اضافی در نظر گرفته شود.

سایز لوله های پلی اتیلن و دیگر ویژگی­های لوله های PE عبارتند از:

  • محدوده سایز از DN16 تا DN1600.
  • محدوده فشار PN10 و PN16.  از PN4  الی PN25
  • مصونیت از خوردگی.
  • عدم نیاز به لایه های محافظ یا عایق­کاری.
  • قابل استفاده در کاربردهای بدون ترانشه و خاکبرداری.
  • قابل جوشکاری فیوژن.

در صنایع تولید خطوط لوله، به طور معمول لوله های پلی اتیلن با علامت اختصاری HDPE یا پلی اتیلن با چگالی بالا کاربرد زیادی دارند. این نوع خاص از لوله در طرح­هایی که نیاز به مقاومت در برابر دماهای بالا دارند، مصرف می­شود. کاربرد آن بیشتر در سیستم­های انتقال فاضلاب و زهکشی باران در مراکز خانگی و تجاری است.

لوله پلی اتیلن MDPE نوعی پلی اتیلن با چگالی متوسط است که بیشترین استفاده آن در شبکه آبرسانی، کاربردهای عمرانی، زهکشی و شبکه­های آب آشامیدنی سرد خانگی است. این نوع لوله پلی اتیلن به دلیل مقاومت در برابر ضربه بالا و استحکام زیاد در کاربردهای بدون ترانشه هم قابل استفاده است.

سایز لوله های پلی اتیلن بسیار متفاوت بوده و در طول های بلند موجود است. لوله های PE از قابلیت جوش لب به لب برخوردارند، بنابراین خطر نشتی در پیچ و خم­های اتصالات وجود ندارد. از آنجا که تکنولوژی ترانشه در صنایع مختلف رواج زیادی دارد بنابراین سیستم های قدیمی حتما باید تعمیر شوند. در اینصورت جوش دادن لوله های موجود با با لوله های جدید راه حل موثر و کم هزینه ای است.

منظور از سایز لوله های پلی اتیلن چیست و چه کاربردی دارد؟

سایز لوله های پلی اتیلن از طریق مقدار قطر نامی لوله یا  DN که عددی بدون بعد است، مشخص می­گردد. قطر نامی لوله را با NPS که علامت اختصاری Nominal Pipe Size یا سایز نامی لوله است نیز نشان می­دهند. سازمان بین المللی استانداردها یا ISO میزان استاندارد قطر نامی لوله را تعیین می­کند. این استاندارد در واقع به سایز نامی لوله اشاره می­کند که از طریق جداول اطلاعاتی می­توان به دیگر مشخصات لوله دسترسی پیدا کرد.

سایز لوله های پلی اتیلن که با علامت اختصاری DN نشان داده شده، روشی جهت متمایز کردن لوله ها از یکدیگر است. به طور نمونه یک لوله پلی اتیلن با سایز 16 نشان دهنده گونه های مختلفی از لوله های پلی اتیلن با قطر نامی 8/5 اینچ است. یعنی قطر خارجی همه این گونه ها 16 میلیمتر است ولی قطر داخلی آنها می­تواند متفاوت باشد.

کاربرد اصلی سایز لوله های پلی اتیلن در هنگام خرید و سفارش لوله آشکار می­شود. زیرا سایز لوله برای خریداران و فروشندگان، معرف اندازه لوله و کلاس لوله می­باشد که توسط آن ضخامت لوله نیز مشخص می­شود. با داشتن سایز و کلاس لوله، می­توان قطر خارجی لوله، قطر داخلی لوله و ضخامت دیواره لوله را با مراجعه به جداول استاندارد، تعیین نمود. به طور معمول جداول استاندارد توسط انجمن­های علمی از جمله انجمن آزمایش مواد آمریکا ASTM تهیه شده و به عنوان مرجع بین المللی مورد استفاده قرار می­گیرد. استانداردهای سایز لوله ها رکن اساسی جهت طراحی و انتخاب لوله برای کاربردهای مورد نظر طراحان و مهندسان در صنایع است. مشخصه های ابعادی گوناگون لوله ها مانند قطر خارجی، ضخامت جداره، میزان انحراف از مرکز، ورودی و اندازه های خاص باید تعیین گردد.

خواص، استانداردها و سایز لوله های پلی اتیلن کدامند؟

سایز لوله های پلی اتیلن که در صنایع گوناگون از جمله معدن، لوله کشی، زهکشی، کارخانه های صنعتی، تهویه مطبوع، آبیاری و کشاورزی روستایی، و کانال های مخابراتی و برق­رسانی استفاده می شود، متفاوت است. انواع مشخصه های لوله ها عبارتند از:

  • محدوده سایز لوله های پلی اتیلن: DN16 تا DN1600.
  • محدوده فشار: PN4 تا PN25.
  • طول: طول 6 ، 12 و 20 متر در همه سایزها.
  • کویل: کویل 25 تا 200 متر تا DN140.
  • رنگ ها: مشکی، آبی، یاسی، کرم، زرد، سفید و نارنجی.
  • استاندارد: AS/NZS4130.

علامت اختصاری قطر نامی یا Diameter Nominal در سیستم متریک به صورت DN استفاده می­شود.

علامت اختصاری قطر نامی در سیستم­های غیر متریک که قطر بر حسب اینچ است، NPS می­باشد.

علامت اختصاری فشار نامی یا Pression Nominal به صورت PN و بر حسب مگاپاسگال است.

سختی پلی اتیلن، مصونیت در برابر خوردگی، مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و وزن کم به جذابیت مداوم آن برای استفاده در شرایطی که به سیستم­های لوله کشی مقرون به صرفه و قابل اعتماد نیاز است، کمک کرده است. لوله های پلی اتیلن را می­توان بر حسب سفارش بر اساس طول و اندازه لوله و روش­های مختلف ساخت، تولید نمود. کویل لوله های HDPE با قطر بزرگ به صورت چند لایه بسته شده است بنابراین کویل لوله PE به راحتی باز نمی­شود. لوله های HDPE را می­توان با روش­های مختلفی از جمله اتصالات الکتروفیوژن، اتصالات فشاری، جوش لب به لب، جوش اکستروژن و اتصالات رزوه ای متصل نمود.

نحوه محاسبه قطر و سایز لوله های پلی اتیلن چگونه است؟

سایز لوله های پلی اتیلن بر حسب قطر خارجی لوله های پلی اتیلن (OD) محاسبه می­شود. قطر نامی لوله های PE یا Diameter Nominal مربوط به قطر خارجی لوله است نه قطر داخلی آن. اگر ضخامت لوله تغییر کند تنها قطر داخلی لوله های پلی اتیلن (NB) کم می­شود یعنی سایز خارجی لوله تغییری نمی­کند. برای یافتن قطر داخلی لوله های پلی اتیلن از فرمول زیر استفاده کنید:

قطر داخلی لوله های پلی اتیلن = ضخامت لوله ضرب در عدد دو – سایز لوله (قطر خارجی).

عدد به دست آمده برابر با سایز داخلی لوله یا قطر داخلی لوله PE خواهد بود.

اگر نتوانید قطر خارجی یعنی سایز لوله های پلی اتیلن را اندازه گیری کنید، با استفاده از فرمول زیر که مربوط به محیط دایره است، مقدار آن را به دست آورید:

سایز لوله PE = محیط بیرونی دور لوله تقسیم بر عدد پی.

سایز لوله های پلی اتیلن PE100 در طیف وسیعی از قطر 16 میلیمتر تا 2000 میلیمتر تولید می­شود. با گسترش قالب­های اکستروژن امکان تولید قطرهای بزرگتر نیز وجود دارد. البته، رنج رایج سایز لوله ها از 32 تا 1200 میلیمتر است.

انواع سایز لوله های پلی اتیلن کدامند؟

در جدول زیر محدوده معمول سایز لوله ها بر حسب میلیمتر، اینچ، فرم موجود و کاربرد آنها در بازار ایران قابل مشاهده است:

سایز (میلیمتر) سایز تقریبی (اینچ) کلاف (متر) شاخه (متر) کاربرد در صنایع
16 5.8 200 و 400 لوله‌ فرعی در آبیاری و انتقال آب در کشاورزی
20 1.2 200 سیستم‌های آبیاری و کشاورزی
25 3.4 200 انتقال سیالات کم حجم
32 1 150 کشاورزی و سیالات با دبی کم
40 11.4 100 آبیاری کشاورزی، انشعاب و انتقال گاز
50 1  1.2 100 آبیاری
63 2 100 6 و 12 صنایع مختلف در فشار کاری برابر با 5 تا 32 اتمسفر
75 2  1.2 100 6 و 12 انتقال فاضلاب با فشار ۴ تا ۵ اتمسفر
90 3 100 6 و 12 انتقال آب و گاز
110 4 100 6 و 12 کشاورزی و آب‌رسانی
125 5 100 6 و 12 کشاورزی، انتقال آب شرب و سیالات با دبی متوسط
160 6 6 و 12 انتقال سیالات مایع با دبی معمولی
200 8 6 و 12 سیستم‌های مدرن آبیاری
250 10 6 و 12 انتقال آب و سیالات غیر اسیدی فشار 5 تا 25 اتمسفری
315 12 6 و 12 انتقال انواع مختلف سیالات
400 16 6 و 12 خطوط اصلی و انشعابات انتقال آب، تاسیسات شهری، انتقال سیالات
500 20 6 و 12 خطوط اصلی و انشعابات انتقال آب، تاسیسات شهری، انتقال سیالات

به طور معمول سایز لوله های پلی اتیلن در ابعاد 32، 63، 90، 110، 125، 160، 180، 225، 250، 280، 315، 355، 400، 450، 500، 560، 630، 710، 800، 900، 1000، 1100 و 1200 میلیمتر وجود دارد.

عبارت  SDR در لوله پلی اتیلن چه مشخصه فیزیکی را نشان می­دهد؟

 قطر داخلی لوله های پلی اتیلن برای هر کدام از اندازه های جدول فوق به مشخصه فیزیکی SDR برای لوله PE بستگی دارد. در صورت نیاز برای کاربردهای ویژه می­توان لوله های PE100 را در اندازه های غیر استاندارد نیز تولید نمود. مشخصه فیزیکی SDR یک شاخص فنی لوله های PE می­باشد که در طبقه بندی استاندارد لوله ها کاربرد دارد. در واقع SDR نسبت قطر خارجی لوله های پلی اتیلن به ضخامت لوله است که یکی از مشخصه های ساختار لوله می­باشد.

در زمان نصب و اجرای لوله های پلی اتیلن، تنش­های عمودی و افقی بر لوله وارد می­گردد که با شاخص SDR تعیین می­شود. نسبت مقدار SDR با مقاومت لوله PE معکوس است یعنی میزان کمتر SDR نشان دهنده مقاومت بیشتر لوله در برابر استرس­های محیطی است. پیش از نصب لوله PE باید مطمئن شد که لوله می­تواند فشارهای افقی و عمودی در زمان نصب و در حین کار را تحمل نماید.

جهت محاسبه عدد SDR باید سایز لوله های پلی اتیلن یا همان قطر خارجی نامی لوله (DN) را به ضخامت نامی لوله (DN) تقسیم کرد. در هر قطر مشخص، لوله های با ضخامت کمتر، SDR بیشتری دارند.