انواع لوله ها و کاربردهای آنها- قسمت دوم

فهرست مطالب

1 معرفی انواع لوله ها و بررسی کاربردهای آنها
- 1.1 انواع لوله ها از نظر جنس، نحوه ساخت و شکل تولید
  - 1.1.1 لوله های غیر فلزی
  - 1.1.2 انواع لوله از نظر نحوه ساخت

معرفی انواع لوله ها و بررسی کاربردهای آنها

انواع لوله ها از نظر جنس، نحوه ساخت و شکل تولید

به طور کلی انواع لوله ها از نظر جنس به دو نوع لوله های غیر فلزی و فلزی تقسیم می شوند. همچنین انواع لوله ها از نظر نحوه ساخت به دو دسته لوله درزدار و لوله های بدون درز و از نظر شکل تولیدی به دو دسته شاخه ای و کلافی تقسیم می شوند.

لوله های غیر فلزی

لوله های غیر فلزی دارای کاربردهای فرآورنی در صنعت ساختمان سازی می باشند که به علت مزایای فراوان لوله های غیر فلزی یکی از انواع لوله های پر کاربرد می باشند. در ادامه به معرفی انواع لوله های غیر فلزی می پردازیم.

لوله های سیمانی

یکی از انواع لوله های غیر فلزی لوله های سیمانی می باشد که در لوله کشی آب و فاضلاب در زیرزمین مصرف می شود. لوله های سیمانی آزبستی نیز در لوله کشی تأسیسات فاضلاب و گاهی هوای با فشار کم استفاده می شود.

ﺷﻨﺎﺧﺖ ﻟﻮﻟﻪ واﺗﺼﺎﻻت|قسمت۱

لوله های سفالی

لوله ها سفالی نمونه ای دیگر از لوله های غیر فلزی می باشد که در لوله کشی فاضلاب حاوی مواد اسیدی و تخلیه گاز چاه فاضلاب به کار می رود.

لوله های پلاستیکی

یکی از پرکاربردترین لوله های غیر فلزی ، لوله های پلاستیکی می باشد. انواع لوله های پلاستیکی که در تاسیسات آب و فاضلاب بکار برده می شوند عبارتند از :

لوله های پلاستیکی PVC ( پلی و نیل کلراید)
لوله های پلاستیکی PE ( پلی اتیلن )
لوله های پلاستیکی ABS ( اکریلونیتریل ، بوتادین و استیرن)
لوله های پلاستیکی PP ( پلی پروپلین)
لوله های پلاستیکی CPVC ( کلرینیتد پلی و نیل کلراید)
لوله های پلاستیکی PB ( پلی بوتیلن)

لوله pvc

لوله PVC از جمله لوله های پلاستیکی و اولین لوله های پلیمری مورد استفاده در صنعت ساختمان است که انعطاف پذیری آن بالا می باشد. پی وی سی نوعی ترموپلاستیک است که از مقاومت بالا در برابر شعله، سایش، خراشیدگی و خوردگی برخوردار می باشد و وزن بسیار سبکی دارد. قیمت لوله پی وی سی ارزان است و به دلیل طبیعی و ارزان بودن به وفور مورد استفاده قرار می گیرد. این لوله ها در انواع مختلف با کاربردهای متفاوت تولید و به بازار عرضه می شوند. طول عمر لوله PVC بالاست و در برابر شرایط محیطی مختلف مقاومت آن کاهش پیدا نمی کند. لوله های پی وی سی به رنگ های سفید، زرد و طوسی که با مقاومت های معین تولید می شوند لوله پلیکا نام دارند. این لوله تمام ویژگی های لوله یو پی وی سی را دارد و دچار زنگ زدگی و پوسیدگی نمی شود.

لوله های پلی پروپیلن

یکی از انواع لوله های پلاستیکی می باشند که با ظهور پلیمر در تکنولوژی صنعتی ، مهندسان پلیمر، پلی پروپیلن را بعنوان ماده اولیه در تولید لوله های پلیمری در زمینه سیستم لوله کشی ساختمان انتخاب کرده اند که مزایا و محدودیت آن پس از طی چند سال مشخص گردید.

ﺷﻨﺎﺧﺖ ﻟﻮﻟﻪ واﺗﺼﺎﻻت|قسمت۲

الف) مزایای لوله های غیر فلزی پلی پروپیلن

عدم پوسیدگی از داخل و خارج
وزن کم
کاهش ضریب هدایت حرارتی پلیمر نسبت به فلز (مواد پلیمری ضریب هدایت حرارتی کمتری نسبت به لوله های فلزی دارند. به همین دلیل، زمانی که در انتقال انرژی از این لوله ها استفاده می شود، انرژی کمتری را هدر می دهد.)
کاهش افت فشار نسبت به لوله های فلزی (سطح داخلی لوله های سبز صیقلی بوده و زبری کمتری در مقایسه با لوله های فلزی دارند. به همین دلیل اصطحکاک کمتر شده و در نتیجه افت فشار نیز کمتر خواهد شد.)
رسوب ناپذیری نسبی (به دلیل کمتر بودن زبری سطح داخلی این نوع لوله ها رسوب تشکیل شده توسط جریان آب در این لوله ها، کمتر از لوله های فلزی است)
نصب سریع و آسان
اقتصادی بودن نسبی

ب) کاربرد لوله PP در صنعت ساختمان

یکی از لوله های غیر فلزی پرکاربرد می باشند که این مزایا باعث شد تا لوله های پلی پروپیلن در صنعت ساختمان به منظور لوله کشی آب و ساختمان جایگزین لوله های فلزی گردد.

ج) محدودیت های لوله های pp

میزان تحمل دمای کم (قدرت تحمل حرارت مداوم ۶۵ درجه سانتی گراد با فشار ۲۰ بار طبق مقررات ملی ساختمان، برای لوله کشی سیستم های گرمایشی در دمای ۹۰ درجه سانتیگراد به دلیل ساختار پلیمری این نوع استفاده نمی شود.)
عدم شکل پذیری (به دلیل ساختمان مولکولی خاصی که لوله های پلی پروپیلن دارند، نیرویی که جهت تغییر شکل به آن ها وارد می شود، در لوله بصورت تنش ذخیره شده و با افزایش ناگهانی فشار، احتمال ترکیدگی وجود دارد.)
امکان تخریب شدن پلیمر در معرض نور مستقیم، حتی در صورت تولید استاندارد
ضریب انبساط طولی زیاد
امکان عبور نور و مشکلات بهداشتی
نفوذ اکسیژن (برخالف فلزات که دارای ساختمانی فشرده و غیر قابل نفوذ در مقابل گازها هستند، مواد پلیمری مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی بوتیلن و PEX تک لایه، مقاومت سدی خوبی در برابر اکسیژن ندارند)

این معایب منجر به عدم استفاده از لوله های پلی پروپیلنی در کاربرد تاسیسات گرمایشی ساختمان ها گردیده است و لذا نسل جدید لوله های پلیمری به صورت تلفیق با آلومینیوم به بازار عرضه گردید.

د) رنگ خطوط روی لوله پلی اتیلن نشان دهنده چیست؟

رنگ روی لوله پلی اتیلن نشان دهنده کاربرد آنها در صنعت می باشد ،در ایران :

لوله های مشکی با راه های آبی برای مصارف آب و فاضلاب
زرد و مشکی با خط های زرد برای مصارف گاز رسانی مورد استفاده قرار می گیرد.

توجه: این رنگ بندی ممکن است در کشور های مختلف کمی متفاوت باشد .

لوله های ۵ لایه

با توجه به هزینه های بسیار زیاد ساختمان های امروزی، برنامه ریزی برای افزایش طول عمر ساختمان ها امری ضروری به نظر می رسد. یکی از مهم ترین عوامل جهت افزایش طول عمر ساختمان ، سیستم تاسیسات و لوله کشی آن است.
همزمان با پیشرفت های اخیر و کاربرد تکنولوژی های جدید در صنعت ساختمان ، لوله های بکار رفته در ساختمان نیز دچار تغییر شگرف شده است. این تحول با منجر به تولید لوله های تلفیقی پنج لایه PERT-AL -PERT و PEX-AL-PEX با طول عمر بیش از ۵۰ سال شده است.

الف) اجزای تشکیل دهنده لوله های ۵ لایه

۱ -لایه آلومینیومی (لایه میانی)

لایه آلومینیومی به عنوان لایه میانی در سراسر طول لوله با استفاده از تکنولوژی پیشرفته جوش ultrasonic از یک سو مانع از نفوذ اکسیژن گردیده و از طرف دیگر با حفظ حالت لوله در زمان خمش نیاز به مصرف اتصالات گوناگون را در حجم زیاد را کاهش می دهد.

۲ -لایه پلیمری (خارجی و داخلی)

انتخاب ماده تشکیل دهنده لایه های خارجی و داخلی لوله های غیر فلزی پنج لایه به نوع کاربردشان بستگی دارد. بستگی کاربرد این لایه ها را می توان از جنس پلی پروپیلن گونه R-PP ،پلی اتیلن، پلی اتیلن شبکه ای شده (PEX )یا پلی اتیلن مقاوم نسبی در برابر گرما (PE-RT) انتخاب نمود . لوله پلی اتیلن مشبک یا PEX نخستین پلیمری است که در تولید لوله پنچ لایه مورد استفاده قرار گرفت که در واقع پلی اتیلنی می باشد.
که ساختار مولکولی طولی آن، با استفاده از روش های شیمیایی یا توسط تشعشع به ساختار شبکه ای تبدیل شده و در نتیجه پلیمر توانایی تحمل حرارت و فشاری بیشتری را داشته باشد.

در این لوله ها مایعات و سیالات بدلیل عبور از درون لایه PERT یا PEX نه تنها کلیه خواص و ویژگی های خود را حفظ می نماید بلکه بدلیل ساختار صیقلی و صاف مواد لایه داخلی هیچگونه رسوب و خوردگی داخل لوله بر جای نخواهد ماند. لایه PERT یا PEX بیرونی نیز هر گونه فشار خورندگی و ضربات احتمالی را به هنگام نصب و بعد از آن در طول زمان تحمل و دفع می نماید.

۳ -لایه چسب

همان طور که قبلا اشاره شد بین لایه آلومینیومی و لایه های داخلی و خارجی پلیمر از دو لایه چسب استفاده شده است. قابل توجه است که چسبندگی پلیمر به آلومینیوم بسیار ضعیف بوده و استفاده از چسب الزامی است.

چسب مورد استفاده بایستی دارای خواص زیر باشد:

استحکام چسبندگی بالا به سطح آلومینیوم و پلیمر
مقاومت حرارتی بالا به صورتیکه تا دمای ۱۱۰ درجه ساتی گراد در زمان طولانی مقاوم باشد
قابلیت فرایند در خط تولید لوله

ﻧﺼﺐ اﻧﻮاع ﺷﯿﺮآﻻت تاسیساتی

ب) مزایای لوله پنج لایه

در تحمل حرارتی بالا حتی به طور مداوم هیچ مشکلی ندارد.
بدلیل جوش آلومینیومی طولی که در ساختار این نوع از لوله ها دارند می تواند بالاترین میزان فشار را تحمل کند.
دارای ضریب اطمینان کم و تقریبا معادل لوله های مسی است
درمقابل نفوذ اکسیژن دارای مقاومت بسیار باال در حد۱۰۰ درصد مقاوم است.
ضریب انتقال حرارت آن در حد ایده آل است.
ضریب اطمینان اتصالات این نوع از لوله ها بسیار بالا بوده و با ویژگی های لوله هماهنگی لازم را دارد.
به راحتی خم شده، شکل می گیرد و حالت فنری ندارد.
به دلیل سبکی حمل و نقل آن راحت و ارزان است.
در نصب توکار مطمئن و در لوله کشی روکار زیبا است.

انواع لوله از نظر نحوه ساخت

دسته اول: لوله درزدار

لوله درز دار درواقع از شکل دادن ورقهای فولادی باضخامتهای متفاوت تولیدمی شود. ورقها پس از برشکاری و عبور از غلتک های نورد به شکل استوانه درآمده و سپس محل درز آنها به روشهای مختلف جوشکاری می شود. این لوله ها به دلیل وجود درز و عملیات جوشکاری، از مقاومت کمتری نسبت به نوع بدون درز برخوردارند.

لوله درز مستقیم در صنایع مختلف و همچنین در ساختمان به عنوان لوله های آب، لوله های شوفاژ، گاز خانگی و گاز API و لوله داربستی به کار می رود. لوله گاز API د رواقع لوله های گاز توکار قابل استفاده در مصارف خانگی بوده که تحت استاندارد بین المللی موسسه نفت امریکا American Petroleum Institute هستند که به اختصار API نامیده می شوند.

لوله سیاه

یکی از انواع لوله درز مستقیم، لوله سیاه است که از ورق نورد 2 میلی گرم باضخامت متر به بالا تولید می شود و دارای سختی و مقاومت بالا و جوش پذیری خوبی است. این لوله ها در لوله کشی تأسیسات حرارت مرکزی و تهویه مطبوع، انتقال گاز شهری برای مصارف خانگی، ساخت داربست، حصار و حفاظ و انواع جک به کار می رود.

لوله های جدار چاهی

یکی دیگر از انواع لوله فولادی درزدار لوله های جدارچاهی هستند که در دو نوع شیاردار و بدون شیار در قطر و ضخامت های متفاوت تولید می شوند. این لوله ها باهدف جلوگیری از آبدهی و ریزش دیواره در چاه های خاکی عمیق استفاده می شود و باعث افزایش عمر مفید چاه می شود.

لوله اسپیرال

نام اسپیرال به خاطر نوع نورد و جوشکاری مارپیچی بر روی این لوله ها گذاشته شده است. جوش آنها در مقابل فشار سیالات و سایر نیروهای وارده از استحکام بالایی برخوردار است. لذا از آنها در خطوط انتقال نفت و گاز و سیالات با فشار بالا استفاده می شود. از مزایای این لوله ها میتوان به ظاهر زیبا، نصب و اتصال آسان و سریع، آب بندی آسان، تولید در زمان و هزینه کمتر نسبت به انواع لوله های درز مستقیم و قابلیت استفاده در صنایع مختلف و انواع سازه ها را نام برد.

دسته دوم: لوله های بدون درز

لوله های بدون درز یا ( seam less pipe) لوله هایی هستند که در ساخت آنها هیچ گونه درز یا جوشی وجود ندارد، بنابراین از مقاومت بسیار بالایی نسبت به نوع درزدار برخوردارند. این لوله ها در کارخانه به روش اِکستِرود تولید می شوند، یعنی به صورت قالبی مستقیماً از شمش فولادی به شکل لوله بدون درز تبدیل می شوند. از این لوله ها در مواردی که درجه حرارت و فشار سیال عبوری بالا باشد، استفاده می شود. در ایران لوله های بدون درز تا سایز 24 اینچ تولید می شود ولی لوله های وارداتی بدون درز تا سایز 42 اینچ نیز وجود دارد.

لوله مانیسمان

مانیسمان نام یک برند از لوله های بدون درز است که اولین بار لوله های بدون درز با این برند وارد بازار شدند و ازآن پس به این نام شهرت پیدا کردند. امروزه لوله های مانیسمان کاربرد وسیعی در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی دارند.

لوله گوشت دار

نوع دیگری از لوله های بدون درز معروف به لوله گوشت دار صنعتی است. جنس این لوله ها از فولاد باضخامت بالا است و برای لوله کشی مواد نفتی، سیالات و گازها با حرارت و فشار زیاد و جابجایی آنها در مسافت های مختلف به کار می رود. به خاطر جنس محکم آلیاژ و ضخامت بالای آن در شرایط سخت محیطی، مقاومت بالایی دارند.

انواع لوله ها از نظر شکل تولیدی

شاخه ای
کلافی

تولید لوله پلی اتیلن کلاف و کاربرد آنها در پروژه های گازرسانی، انتقال آب و آبیاری باغات و زمین های کشاورزی باعث صرفه جویی بالایی در هزینه های جوشکاری می شود و تعداد نقاط جوش در خط لوله پلی اتیلن را به حداقل رساند که این امر علاوه بر صرفه جویی در هزینه، در زمان اجرای پروژه و نصب لوله پلی اتیلن نیز بسیار موثر است و زمان را کاهش می دهد و همچنین نصب لوله پلی اتیلن را آسان تر می نماید.

لوله پلی اتیلن کلاف در فشارهای کاری 10 ،12.5 ،16 بار و در متراژ 100 ،200 و 400 متر تولید می شود. البته سایز لوله پلی اتیلن تولید شده در فشارهای کاری ذکر شده فقط تا سایز 110 میلیمتر امکان تولید بصورت کلاف را دارند.