لوله پلی اتیلن و HDPE PE100 خواص و انواع

لوله پلی اتیلن و HDPE

پلی اتیلن 100 نسل سوم PE با درجه PE است.

این تعادل بهینه از سه ویژگی اصلی دارد:

• حداقل مقاومت لازم (MRS) - این مقاومت دراز مدت و مقاومت در برابر خزش را فراهم می کند.
• مقاومت در برابر ترک استرس (گاهی اوقات به آن مقاومت در برابر رشد آهسته کند گفته می شود).
• مقاومت در برابر انتشار سریع ترک.

لوله پلی اتیلن 100 قابل نصب ، سبک ، انعطاف پذیر ، بدون خوردگی بوده و عمر آن حداکثر 100 سال است. می توان با استفاده از فیوژن لب یا الکتروفیوژن به یک شبکه فشار بدون نشت گاز یا آب پیوست. برای کاربردهای بدون ضخامت از همجوشی لب به لب بیشتر استفاده می شود زیرا این امر باعث ایجاد نمای بیرونی نرم و بدون برآمدگی می شود که ممکن است در کشش لوله به داخل زمین یا لوله میزبان ایجاد شود.

مشخصات لوله پلی اتیلن و HDPE PE100

حداقل قدرت مورد نیاز (MRS): 10.0 MPa (1450 psi)

فشار پایه طراحی هیدرواستاتیک (HDB): 1600 psi (11 MPa)

قدرت فشاری مجاز: 7.93 MPa

مقاومت کششی در بازده: 23 MPa

کشش در شکست:> 600٪

مدول الاستیسیته (50 سال): 200 MPa

مدول خمشی: 1000 مگاپاسکال

نسبت پواسون: 0.45

انبساط حرارتی مؤثر: 1.3 10 10-4 ° C-1

مؤثرات اصطکاک:

Colebrook-White: 0.00152mm

هازن-ویلیامز: 150-155

تهویه: 0.009 (آب)؛ 0.010 (فاضلاب)

مقاومت دمای لوله پلی اتیلن

خصوصیات لوله پلی اتیلن 100 در دمای استاندارد 20 درجه سانتیگراد یا 23 درجه سانتیگراد تعیین می شود. این خصوصیات می توانند به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار بگیرند ، بنابراین در درجه حرارت بالاتر خواص از جمله MRS کاهش می یابد. در دماهای بالاتر ممکن است لازم باشد عوامل کاهش در MRS و به تبع آن MOP اعمال شود. 

برخی از کدها و استانداردها عوامل کاهش دهنده کاربرد را تعریف می کند. به عنوان مثال AWWA C901 و C906. 

در غیر این صورت عوامل کاهش استاندارد وجود دارد که می توانند در طراحی کاربرد داشته باشند. ISO13761: 1996 فاکتورهای کاهش را که باید در MOP در دماهای بالاتر اعمال شود ، تعریف می کند. این موارد در زیر نشان داده شده است.

در ایالات متحده آمریکا دفترچه راهنمای انعقاد پلاستیک لوله پلی اتیلن لوله A.2 شامل عوامل کاهش زیر است. ارتباط با عوامل ISO مشخص است.

طرح. ISO13761: 1996 فاکتورهای کاهش را که باید در دمای بالاتر به MOP اعمال شود ، تعریف می کند. این موارد در زیر نشان داده شده است.

مقاومت در برابر سایش

این یک مورد در مورد افزایش فاضلاب / زهکشی فاضلاب است که در آن مواد جامد وجود دارد که با آب حمل می شوند و توالی عملکرد پمپ می تواند منجر به مالش مواد جامد در امتداد معکوس لوله شود. پلی اتیلن 100 دارای بهترین مقاومت در برابر سایش در مواد متداول لوله فشار است. این در شکل زیر نشان داده شده است.

بزرگی سایش بستگی به زاویه انفجار و نوع مواد در حال فرسایش دارد. در نزدیکی زاویه برخورد 90 درجه (سایشی ضربه) میزان سایش فرسایش در مواد شکننده بالاترین و در مواد انعطاف پذیر کمترین است. در مواد انعطاف پذیر ، ذرات ضربه ای مکرر به طور پلاستیک سطح را تغییر شکل می دهند تا بقایای سایش ایجاد شود. در اثر مواد شکننده ، این ضربه باعث می شود ذرات ماده به عنوان آوارهای فرسوده شکسته شوند. مواد شکننده در شرایط فرسایش ضربه نسبت به مواد چدنی مقاوم تر هستند. در زوایای کم فشار (فرسایش ساینده) ، مورد معکوس است. مواد سخت تر بهتر مقاومت در برابر عمل شخم زدن یا شخم زدن جریان ذرات ساینده می کنند.

بین سختی و مقاومت نهایی ماده رابطه تقریبی وجود دارد. با افزایش مقاومت / سختی مواد لوله کشی ، میزان ساییدگی کاهش می یابد. برای مقاومت در برابر سایش ، سیستم لوله کشی باید سخت تر از موادی باشد که انتقال می یابد. میزان سایش مواد مختلف لوله کشی اغلب مشابه است ، تا زمانی که سختی آنها از دوغاب بیشتر باشد ، بنابراین انتخاب مواد لوله به طور قابل توجهی سخت تر از مواد منتقل شده هیچ مزیت سایش ندارد و به طور معمول هزینه بیشتری نیز دارد. برعکس ، هنگامی که ماده معدنی سخت تر از لوله باشد ، میزان ساییدگی ساییدگی بسیار ناگهانی و شدید است.

انواع مختلفی از سایش وجود دارد که در یک سیستم لوله کشی معمولی تجربه می شوند. بخش های مستقیم معمولاً فرسایش ساینده را تجربه می کنند. تغییرات اندازه و تغییرات جهت هم فرسایش ساینده و هم سایشی را تجربه می کنند و باید با توجه به این موارد طراحی شوند.

بارگیری خستگی و خستگی

فرایند طراحی برای بارگیری زیاد و خستگی لوله پلی اتیلن 100

انواع لوله پلی اتیلن 100

علاوه بر لوله پلی اتیلن 100 معمولی ، انواع مختلفی وجود دارد که برای کاربردهای خاص ایجاد شده است.

پلی اتیلن 100 RC

RC نشان دهنده مقاومت در برابر ترک خوردگی است. پلی اتیلن 100 RC رزینی است که ضمن حفظ همان MRS و مقاومت در برابر انتشار سریع ترک به عنوان پلی اتیلن 100 معمولی ، مقاومت در برابر ترک استرس افزایش یافته است. برای استفاده در شرایط شدیدتر در نظر گرفته شده است و مخصوصاً برای روش های بدون لایه مناسب است. در اروپا حدود 25٪ از استفاده پلی اتیلن 100 در برنامه های بدون سیم ، چه نصب جدید و چه توان بخشی ، پلی اتیلن 100 RC است.

مواد Bimodal پلی اتیلن  100 با مقاومت بالا در برابر انتشار ترک های کند و سریع طبقه بندی می شوند که در PAS (مشخصات عمومی در دسترس) 1075 طبقه بندی شده اند - لوله های ساخته شده از پلی اتیلن برای تکنیک های نصب جایگزین: ابعاد ، الزامات فنی و آزمایش. در PAS 1075 ، که یک مکمل استاندارد و دستورالعمل موجود است ، سه نوع مختلف از لوله RC وجود دارد:

نوع 1: لوله های یک جداره جامد ساخته شده از پلی اتیلن  100 RC

نوع 2: لوله هایی با لایه های محافظ یکپارچه از پلی اتیلن  100 RC

نوع 3: لوله هایی با ابعاد مطابق با DIN 8074 / ISO 4065 با پوشش محافظ بیرونی. لوله داخلی ساخته شده از پلی اتیلن 100 RC.

به طور کلی انواع 1 و 2 برای کاربردهای سنگر باز استفاده می شود که در آن از بستر شن استفاده نمی شود. نوع 3 بیشتر برای برنامه های بدون سیم استفاده می شود.

پلی اتیلن 100 RT

RT نشانگر مقاومت در برابر دما است. پلی اتیلن 100 RT رزینی است که ضمن حفظ همان خصوصیات مکانیکی با پلی اتیلن 100 معمولی ، مقاومت بیشتری در برابر درجه حرارتهای بالاتر دارد. برای استفاده درنظر گرفته شده است که دمای محیط یا سیال به طور مداوم بالاتر از 50 درجه سانتیگراد باشد. این ماده بیشتر در آبهای گرم و کاربردهای صنعتی و به ندرت در شبکه های آب مدفوع یا گاز مورد استفاده قرار می گیرد. اما در برخی مناطق گرم و برنامه های کاربردی ممکن است لازم باشد.

لوله پلی اتیلن مانع

گازها و مایعات خاصی از طریق پلی اتیلن  می توانند نفوذ کنند. بنابراین وقتی لوله پلی اتیلن 100 در زمین آلوده قرار می گیرد و مایع درون لوله باید از آلودگی محافظت شود ، به عنوان مثال وقتی آب قابل شرب حمل می شود ، یک لوله سد لازم است. لوله سد با یک لایه سدی که بین لایه های پلی اتیلن 100 ساندویچ شده است ، اکسترود می شود. لایه مانع معمولاً یک فویل آلومینیومی است اما ممکن است یک پلیمر ویژه مانند EVOH باشد.

لوله های مانع پلی اتیلن 100 توسط چندین تولید کننده پلی اتیلن  ساخته شده است. مثالها:

سیستم های رادیوس: پوریتون

Egeplast GmbH: SLA

سیستم های لوله کشی GPS پلی اتیلن : Protecta-Line

لوله پلی اتیلن پوشش داده شده

لوله پلی اتیلن 100 روکش دار دارای یک لایه بیرونی سخت تر اکسترود شده ، معمولاً از پلی پروپیلن ، برای محافظت از خود PE100 در شرایط نصب شدیدتر است. به خصوص برای تکنیک های بدون خراش مانند حفاری جهت دار و ترکیدن لوله مناسب است که ممکن است در هنگام نصب خطر آسیب به لوله را داشته باشد. در برخی از لوله های پلی اتیلن 100 با روکش خاص ، مانند ProFuse ، لایه بیرونی قابل لایه برداری است تا اتصالات الکتروفیوژن را مستقیماً به پلی اتیلن  بچسباند. این لایه قابل جدا شدن از مزایای بیشتری در تمیز نگه داشتن سطح پلی اتیلن  برای الکتروفیوژن برخوردار است.