دسته‌بندی نشده

مقایسه لوله پلی اتیلن با لوله فولادی(بخش دوم)

پلی اتیلن

خزش و استقامت کششی

زمانیکه لوله های پلیمری تحت فشار بارهای بیرونی و درونی قرار می گیرند، بعد از مدتی ویژگی های مکانیکی آنها دگرگونی شکل می یابد که این اتفاق با نام خزش در لوله های پلیمری از اهمیت زیادی برخوردار می باشد.
لوله های فولادی اصولا رفتار داکتیل دارند و مقاومت خزشی کمتری نسبت به نوع های دیگر لوله های مورد اشاره دارد برخلاف لوله فولادی، لوله‌های پلی‌اتیلن در مقادیر تنش کششی دستخوش خزش می‌شوند. در اینگونه موارد لوله فولادی از خود رفتار داکتیل نشان می دهد و می شکند.

زمان کاهش سرعت بارگذاری روی لوله پلی‌اتیلن یا زمانی که لوله تحت بار ثابت برای مدت زمان طولانی قرار می گیرد، مولکول‌ها فرصت جداشدن و آزاد شدن از همدیگر را دارند که این عمل موجب تقلیل تنش مورد احتیاج برای دگرگونی شکل و پیشگیری از عدم شکست می شود که دامنه کاربرد آن را برای اجرای پروژه های زیرزمینی با ریسک جابجائی زمین و یا ناصاف بودن آن ساده تر و کاربردی تر می نماید. هرچند تجارب سازندگان و پیمانکاران نشان می دهد لوله های پلی اتیلن در این مورد از خود استقامت بیشتری را نشان می دهد و با توجه به مولفه های شیمیائی مورد استفاده در مواد اولیه آن می تواند خزش بیشتری را قبل از پارگی تحمل نماید. 

لوله پلی اتیلن

بارگذاری خمشی و استقامت فشاری

مستقیم‌ترین شیوه جهت اندازه‌گیری استقامت لوله مقابل فشار، تست هیدرواستاتیک است. تمامی لوله‌های پلی اتیلن که تا مرحله شکست تحت فشار قرار گرفتند تنها دستخوش ترک به طول ٣٧ تا ١٠٠ سانتیمتر شدند.

لوله های پلی اتیلن می تواند تا فشار ۱۰mpa را تحمل نماید و در مقابل تغییرات زمین شناسی و زلزله بسیار مقاوم می باشد .اما لوله های فولادی در مقابل این تغییرات بسیار شکننده هستند .

سازش با محیط زیست

تولید لوله های پلی اتیلن هیچ نوع آثار زیست محیطی ندارد و لوله های پلی اتیلن نیز در برابر حمله میکرو ارگانیسم ها مقاوم می باشند زیرا که پلی اتیلن ماده تغذیه کننده ای برای آنها نمی باشد. با توجه به ترکیب اکسیژن با هوا و زنگ زدگی لوله های فولادی این گونه لوله ها می تواند به محیط زیست آسیب بزند اما لوله های پلی اتیلن به عنوان لوله های دوستدار محیط زیست محسوب می شوند.

پایداری در مقابل مواد شیمیایی

پلی اتیلن ها خانواده ای از گرمانرم ها (ترموپلاستیک ها) هستند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن به دست می آیند. این پلیمریزاسیون تحت فشار و دمای بالا و در حضور کاتالیست های فلزی انجام می شود. تحت این شرایط، مولکول های اتیلن به زنجیره هایی به طول ۵۰ تا ۵۰۰۰۰ واحد تبدیل می شوند و گاز اتیلن به یک ماده جامد سفید کریستالی تغییر شکل می دهد. پلی اتیلن از ساختار بسیار ساده ای تشکیل شده است، به شکلی که ساده تر از تمام پلیمرهای تجاری است. یک مولکول پلی اتیلن زنجیر بلندی از اتم های کربن می باشد که به هر اتم کربن آن دو اتم هیدروژن چسبیده است. پلی اتیلنی که تعداد زنجیره های جانبی آن کم و طول آنها کوتاه باشد، پلی اتیلن سنگین (پلی اتیلن خطی) نامیده می شود. در این حالت هیچ شاخه ای در مولکول وجود ندارد. پلی اتیلن خطی سخت تر از پلی اتیلن شاخه ای است، ولی پلی اتیلن شاخه ای راحت تر و ارزانتر تولید می شود. شکل این پلیمر کریستالی است. پلی اتیلن خطی محصول نرمالی با وزن مولکولی ۲۰۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰۰ گرم است که آن را تحت فشار و دماهای تقریباً پایین پلیمریزه می کنند. چگالی آن بین ۹۴۱/۰ تا ۹۶۵/۰ گرم بر سانتی متر مکعب است و آن را بیشتر به واسطه فرایند پلیمریزاسیون، که زیگلر ناتا نامیده می شود، تهیه می کنند. مغایرت های خواص پلی اتیلن نوع سبک و سنگین به اندازه ای زیاد است که کاربردهای آنها را کاملاً مغایرت می کند و می توان آنها را از دو خانواده گوناگون فرض کرد.

لوله های پلی اتیلن از استقامت قابل توجهی در برابر مواد شیمیائی آلی و غیرآلی برخوردار می باشد از این منظر لوله ها در یک تحقیق که بوسیله آزمایشگاه تحقیقات مهندسی و محیط زیست دانشگاه برکلی کالیفرنیا انجام شده است گزارش شده که ۱۵ درصد لوله‌های فولادی نفوذ پذیری داشته‌اند و اصولا در مقابل مواد شیمیائی استقامت ندارند و احتیاج به مقاوم سازی دارند. این در حالی است که پلی اتیلن در برابر مواد شیمیائی استقامت دارد.

برای اطلاعات بیشتر به بخش سوم مراجعه کنید.

نوشته های مشابه