معرفی لوله های آب رسانی-تفاوت لوله های PEX و PERT (قسمت دوم)

پلیمر PEX از خانواده پلیمرهای پلی اتیلن سنگین که دارای ساختمان مشبک یا شبکه ای بوده و در دسته پلیمرهای گرما سخت یا ترموست قرار می گیرد. پلیمر PEX ( گرما سخت ) همانطور که از نامش مشخص است براثر حرارت نرم و حالت پذیر نبوده و بعلت مقاومت بالا در برابر حرارت دارای بازیافت نمی باشد. با توجه به مشخصات فوق نام این پلیمر در صنایع پلیمر به طلای پلیمر معروف شده است. توان تحمل حرارت بلند مدت ۹۰ درجه سانتیگراد را دارا می باشد. سوالی که در اینجا مطرح می شود اینست که چرا سایر تولید کنندگان لوله پنج لایه در داخل کشور نسبت به تولید لوله با مواد PEX رغبتی نشان نمی دهند و یا این پلیمر را به سختی مورد مصرف قرار می دهند.

تفاوت های مواد PEX و PERT:

مواد اولیه PEX و PERT هر دو نوعی پلی اتیلن هستند که با تغییر در ساختار ملکولی پلیمر های ترموپلاستیک تولید می شوند. مواد PERT ازتغییر درپیوند طولی بین ملکولهای PE ایجاد می شود ولی در PEX علاوه برتغییردر پیوند طولی، پیوند عرضی نیز مابین ملکول ها برقرار می باشد.

 

مواد PERT فقط برای شرایط کاری ۷۰ درجه سانتیگراد با فشار ۱۰ ولی مواد PEX برای شرایط کاری ۹۵ درجه سانتیگراد و فشار ۱۰ بار مناسب است، با توجه به این نکته استفاده از مواد PERT در لوله کشی شوفاژ و پکیج ها که دما اغلب تا ۹۰ درجه سانتیگراد هم  می رسد امکان پذیر نیست . لوله های  PERTفقط در سیستم لوله کشی آب سرد و گرم و آشامیدنی قابل استفاده می باشند.

مواد PEX پس از شبکه ای شدن جز دسته پلاستیک های گرما سخت بوده  در حالیکه مواد PERT جز دسته گرما نرم می باشند.

 

پلیمر مزایا معایب
PERT انعطاف پذیری

وزن سبک

قابلیت بازیافت

نداشتن تاریخ انقضا

حساس نبودن به رطوبت

بدون فرآیند مشبک شدن برای تولید لوله به کار می رود .

۱- مقاومت در برابر یخ زدگی ندارد

۲- قابلیت تعمیر آن نسبت به pex  کمتر است

۳-  مواد PERT فقط برای شرایط کاری ۷۰ درجه سانتیگراد با فشار

PEX قابلیت تعمیر آسان

مواد PEX برای شرایط کاری ۹۵ درجه سانتیگراد و فشار ۱۰ بار مناسب است

مقاومت در برابر یخ

قابلیت بازیافت

. مقاومت به ضربه در دمای پایین، مقاومت سایشی و مقاومت به ترک خوردگی محیط

انعطاف پذیری

وزن سبک

۱- هزینه تولید و روش تولید سخت آن

۲- دارای تاریخ انقضا می باشد

۳- حساس به رطوبت هوا

 

همانگونه که در جدول ارائه شد پلیمر پکس علی رغم ویژگی های منحصر بفرد خود دارای معایبی نیز می باشد که مصرف این ماده را حساسیت هایی رو برو نموده است که در ادامه به دلیل اهمیت آن بدان اشاره می شود.

الف : پلیمر pex دارای تاریخ انقضا  می باشد یعنی از زمان تولید این پلیمر در کارخانه تولید کننده تا لحظه مصرف در کارخانه تولید لوله پنج لایه یا تک لایه , زمان مشخصی وجود دارد , علت آن هم به ساختار پلیمر باز می گردد ب این دلیل که در ابتدا این پلیمر جزو پلیمرهای گرما نرم است و چون عملیات مشبک شدن این پلیمر در برگیرنده زمان می شود و به مرور این پلیمر از حالت گرما نرم به گرما سخت تبدیل می شود , در همین زمان کوتاه باید مورد استفاده قرار گیرد.

ب : یکی از محدودیت های دیگری که این نوع از پلیمر حساسیت به رطوبت هوا است , بدلیل اینکه رطوبت هوا تاثیر مستقیم بر عملیات شبکه ای شدن پلیمر داشته و زمان مصرف را به سرعت کاهش خواهد داد , بنابراین بسته بندی این مواد باید تحت شرایط خاص انجام شود و در نهایت باعث بالا رفتن قیمت تمام شده مواد اولیه شده و همین امر باعث عدم مصرف این مواد در تولید لوله توسط تولید کنندگان می گردد .

ج : از دیگر عواملی در استفاده کم یا عدم مصرف این مواد توسط تولید کنندگان شرایط سخت تولید و اضافه شدن مراحلی مثل بخار دهی جهت شبکه ای شدن پلیمر می باشد .

چرا که این مراحل و سختی کار و بالا رفتن قیمت تمام شده PEX محصول با این که این لوله دارای کیفیت برتری نسبت به لوله های PERT است اما تولید کننده به سمت تولید  PERT می رود .

 

لوله PEX

PEX-AL-PEX در حقیقت لوله ای ۵ لایه می باشد. PEX پلیمری گرما سخت می باشد که از پلیمر های ترمو پلاستیک بعد از طی مراحل شبکه ای شدن و پیدایش تغییرات ساختاری وجود می آید.

لوله PEX-AL-PEXگزینه مناسبی برای سیستم های آب رسانی و سیستم های حرارت مرکزی هستند. این لوله های چند لایه که به کمک تکنولوژی های برش لبه ای تولید می شوند، به خوبی ویژگی های پلاستیک و فلز را با هم ترکیب می کنند. در حقیقت این نوع لوله ها که چند لایه هستند، شامل دو لایه پلی اتیلن مشبک (PEX) است که به یک لایه از آلومینیوم مخصوص (AL) در وسط دولایه پلی اتیلن متصل شده است. اتصالات لوله پنج لایه به وسیله ی روش های اتصال مکانیکی ایجاد می شود و بعنوان اتصالات  می توان از هر دو روش اتصال فشاری و اتصال به وسیله پیچ و مهره استفاده کرد .لوله های پنج لایه PEX مناسب برای انواع سیستم های مختلف لوله کشی را برای مقاصد آب رسانی و گرمایش می باشد. همان طور که در ذکر شد لوله های پنج لایه PEX از دو ماده مختلف با ویژگی های متفاوت تشکیل شده است. این دو ماده در حالی که دارای خواص و ویژگی های مختلفی هستند با یکدیگر ترکیب می شوند تا در اثر این ترکیب خواص ویژه ای را از خود بروز دهند.

نمونه ای از کاربرد لوله ۵ لایه PEX

 

انواع لوله های   PEX  براساس نوع نحوه تولید:

در حال حاضر عمدتا ۳ روش برای تولید لوله های پلی اتیلن مشبک  ( PEX ) وجود دارد:

PEX-a روش  پر اکساید

PEX – b  روش سیلان

PEX – C  روش تابشی

در هر ۳ روش لوله های PEX  با درجات کراسلینک ( با توجه به اتصالات عرضی موجود در پلیمر شبکه ای شدن ) متفاوتی تولید می گردد. به منظور آشنایی بیشتر با روش های تولید PEX به مقاله پلی اتیلن شبکه ای(PEX) چیست مراجعه فرمایید.

۱ روش پر اکساید :

بدلیل فرآیند شبکه ای شدن در حین تولید این لوله های به درجات کراسلینک بالاتر از سایر روش ها رسیده که یکنواختی، کمترین نقاط ضعف را در پیوند مولکولی خواهند داشت.  (در طول فرایند تولید، هنگامی که پلیمر HDPE ذوب می شود، رادیکال های آزاد ایجاد می شوند و پیوندهای متقابل بین مولکول ها در دماهای بالاتر از دمای تجزیه پلیمر رخ می دهد.)

۲- روش سیلان :

لوله هلایی که با این روش تولید می شوند بعد از تولید کراسلینک  ندارند  و بعد از قرار  گرفتن داخل سونای بخار، کراسلینک ( شبکه ای شدن ) در  آنها اتفاق می افتد و در این نوع از لوله های PEX درجه کراسلینک به ظور معمول بین ۶۵تا ۷۰ درصد خواهد بود و یکنواختی توزیع کراسلینک در امتداد لوله یکسان کمتر خواهد بود و این عوامل باعث می شود که لوله های تولیدی با این روش دارای حافظه شکلی ضعیف تری نسبت به لوله های روش پراکساید باشد و در زمان خم و راست کردن متناوب، به همین دلیل زودتر به مرحله گسستگی خواهد رسید. (در این تکنولوزی با استفاده از روش متقابل اتصال “Silane” یا “Moisture Cure” عملیات شبکه ای کردن تکمیل می شود، جایی که پیوندهای بین مولکولهای پلیمر HDPE پس از فرآیند اکستروژن با استفاده از کاتالیزور و با قرار دادن لوله PEX به آب (حمام بخار) شکل می گیرد. )

۳-روش تابشی :

با استفاده از قرار دادن لوله های غیر کراسلینک (غیر مشبک) در معرض اشعه الکترونی تولید می شوند. اشعه فوق باعث ایجاد تغییر در ساختار مولکولی لوله ها شده و عمل کراسلینک یا همان شبکه ای شدن در مولکول های پلیمر اتفاق می افتد و بعد از چندین مرحله پرتودهی ( تابش ) درجه کراسلینک ۷۰ تا ۷۵ درصد خواهد رسید که این لوله ها عموما بدلیل اکسیداسیون بالا تغییر رنگ می دهند و سخت تر از دو نوع لوله ی دیگر پنج لایه  PEXمی باشند . (لوله با استفاده از روش متقاطع اتصال “الکترونیک تابش”، همچنین به عنوان اتصال “سرد” شناخته می شود، تولید می شود. در اینجا اتصال متقابل مولکول ها پس از فرآیند اکستروژن با قرار دادن لوله به پرتو تابش الکترون انجام می شود. تابش منتشر شده اجازه می دهد تا ارتباطات موجود بین مولکول های پلیمری را از بین ببریم و روند متقابل را آغاز کنیم. )

با توجه به DIN 16892 (الزامات کیفیت برای لوله های ساخته شده از PE-X)، باید درجه حداقل پیوند جهت شبکه شدن زیر را بدست آوریم:

PEX-a روش  پر اکساید : حدود ۷۵%

PEX – b  روش سیلان : حدود ۶۵%

PEX – C  روش تابشی : حدود ۶۰%

منظور از حافظه شکلی لوله های ۵ لایه PEX چیست ؟

وجه تمایز لوله های PEX 5 لایه با سایر لوله های پلیمری در این است که لوله پس از گشاد شدن و یا له شدگی با حرارت دهی به حالت اولیه بر می گردند.

اتصالات لوله PEX-AL-PEX

آب بندی اتصالات پرسی- فشاری سیستم لوله PEX-AL-PEX به این صورت حاصل می شود که یک اتصال بوشی خرطومی درون لوله قرار می گیرد و از بیرون توسط یک ابزار فشاری پرس شده در صورتیکه در اتصالات پیچ و مهره ای یک مهره بر روی یک رینگ فلزی بسته می شود. در هر دو روش اتصال دهنده ی خرطومی که در هنگام نصب روی لوله قرار می گیرد، از هر گونه نشتی جلوگیری کند.

پروفیل اتصال خرطومی به نحوی است که امکان نصب یک Oring بر روی آن وجود دارد که سبب می شود آب بندی هیدرولیکی اتصال را بهبود بخشد. برای جلوگیری از اتفاقات خطرناک ناشی از واکنش های الکتروشیمیایی  بین اجزای فلزی اتصالات و لوله، یک Oring فاصله انداز در پایه ی در خرطومی اتصال در  مقابل جایی که لوله به آن تکیه دارد نصب شده است. این Oring ها هم چنین یک اطمینان اولیه از قرار گیری و نصب صحیح بوش های فلزی در نوع اتصال فشاری لوله های PEX-AL-PEX را خواهد داد.

اتصالات ۵ لایه PEX

لوله های PERT

پلی اتیلن با جرم مولکولی بالا و مقاوم در دما های بالا

 PERT (Polyethylene of Raised Temperature resistance)

 

همانگونه که اشاره شد، PERT یک پلی الفین ترموپلاستیک  می باشد که دارای خواص فیزیکی، حرارتی و مکانیکی بالاتری نسبت به پلی اتیلن معمولی می باشد. این پلیمر، نوعی از پلی اتیلن است که  مقاوم نسبی حرارتی( مقاومت حرارتی کمتری نسبت به پی اتیلن شبکه ای دارد ) به روش اکستروژن تولید و ارتقای سطح تحمل حرارت طی دو سال اخیر انجام شده و در کاربردهای صنعتی متعددی به کار رفته است. این پلیمرها بدون نیاز به مشبک شدن دارای مشخصات فنی نسبتا خوبی است.

لوله های PERT تولید شده مناسب به عنوان لوله کشی در سیستم های سرمایشی و گرمایشی ساختمان ها می باشد. این ولوله ها دارای مقاومت هیدرواستاتیکی و قابلیت فرآیندپذیری مناسبی در مقایسه با لوله های پلی اتیلنی دارند. همچنین این لوله ها در مقابل ترک خوردگی و حرارت مقاومت بالایی دارا می باشد در ضمن آنکه انعطاف پذیری قابل قبولی از خود نشان می دهند. در کنار کاربردهای ذکر شده می توان از این نوع لوله در کاربردهای صنعتی که در آن PE معمولی، عموما با شکست مواجه می شود، استفاده کرد.

ساختار لوله PERT

نمونه ای از کاربرد لوله PERT

مقایسه انواع لوله ها با نوع مصرف آب آشامیدنی و تاسیات گرمایشی و سرمایشی

معیار ها لوله های پنج لایه PEX لوله های پنج لایه PERT لوله های تک لایه PP انواع لوله های فلزی
تحمل فشار بالا ×
تحمل دمای بالا × ×
عدم رسوب پذیری ×
عدم نفوذ پذیری اکسیژن ×
مقاوم در برابر خوردگی ×
انعطاف پذیری ×
مقاومت مکانیکی ×
کم بودن ضریب انبساط طولی ×
مقاوم در برابر آتش سوزی × × ×
وزن سبک ×
عدم ایجاد تغییر در مزه آب ×
اجرای آسان ×
کمی ضایعات × ×
زیبایی ظاهر ×

فاطمه نوشی

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *