امروزه با توجه به تأثیر مستقیم تأسیسات ساختمانی و لولههای پلیمری در زندگی عامه مردم، استانداردها و قوانین دقیقی در تولید این محصولات، توسط سازمانهای مسئول وضع میگردد. از این رو، با توجه به نیاز کشور به کالاهای با کیفیت بالا و مناسب، سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، اقدام به تدوین، ترجمه و نشر استانداردهایی جهت تست و آزمایش فرآوردههای تولیدی و خدماتی نموده است. برخی از کالاها از جمله لولههای UPVC ,PE ,GRP ,PP مورد استفاده در آبرسانی، فاضلاب شهری، فاضلاب ساختمانی، گازرسانی و آبیاری، مشمول استاندارد اجباری هستند. همزمان با بروزرسانی استانداردهای فوق، تستهای مورد اشاره در این استانداردها بهبود یافته و محصول تولیدی نیز باید از کیفیت بالاتری برخوردار شود تا بتواند کلیه آزمونها را با موفقیت سپری کند. با توجه به اینکه پروسه آبرسانی و گازرسانی از اهمیت بالایی برخوردار است، لذا استاندارد 9117، 14427 و IGS –M-PL-014-(1)3، شامل تستهای بیشتر و سختگیرانهتری است و این استاندارد با استانداردهای جهانی مطابقت دارد.
کنترل کیفیت
کنترل کیفیت عبارت است از اطمینان از تهیه و تولید کالا و خدمات، بر طبق استانداردهای تعیینشده و بازرسی بهعنوان یکی از اجزاء جدایی ناپذیر کنترل کیفیت، بهمنظور شناخت عیوب و تهیه اطلاعات مورد نیاز برای سیستم کنترل کیفی در همه واحدهای صنعتی انجام میگیرد. کنترل کیفی در سه مرحله زیر انجام میشود:
1. کنترل کیفیت مواد اولیه
2. کنترل حین تولید
3. کنترل نهایی
واحد آزمایشگاه و کنترل کیفی لوله، با بهکارگیری تجهیزات و ابزارهای آزمایشگاهی در همه مراحل تولید، آزمونهای کیفی و بازرسی را مطابق با استانداردهای موجود بر روی مواد اولیه و محصولات تولیدی خود انجام میدهد. از آنجا که کیفیت مواد اولیه مصرفی تأثیر مهمی بر روی محصولات تولیدی دارد، نهایت دقت در تأمین مواد اولیه از سوی مسئولین مربوطه صورت میگیرد. در صورت تأمین مواد از شرکتهای خارجی، پس از دریافت Data Sheet مربوطه، اقدام به خرید صورت میگیرد. لازم به ذکر است، استفاده از مواد در هر حالت (تأمین داخل یا خارج از کشور)، پس از انجام تستهای آزمایشگاهی مرتبط و تأیید، انجام میشود.
آزمونهای مواد اولیه لولهها
دانسیته، شاخص سرعت جریان مذاب (MFR)، مقاومت لوله در برابر تخریب حرارتی (OIT)، مقاومت در برابر رشد ترک ناشی از ترکیب تنش و عوامل محیطی (ESCR)، درصد دوده، ویسکوزیته، ژل تایم، عدد اسیدی، درصد مواد جامد، واکنشپذیری، دمای خمش حرارتی (HDT)، درصد رطوبت، پرتی مواد (LOI)، بارکول، کشش، درصد کربنات کلسیم، جذب رزین و دانهبندی.
آزمونهای مواد اولیه لولههای PP و PE
1- دانسیته
پلیاتیلن و پلیپروپیلن جزو پلیمرهای نیمه بلوری هستند. هرچه میزان بلورینگی پلیمر بیشتر باشد، دانسیته بیشتر خواهد شد و بالعکس، هرچه میزان بلورینگی پلیمر کمتر باشد، دانسیته کمتر میشود.
2- MFR
هرچقدر جرم مولکولی بیشتر باشد، MFR یا شاخص جریان مذاب کمتری خواهیم داشت. MFR از ویژگیهای مهم پلیمرها است که رابطه مستقیم با نحوه شکلدهی دارد. هرچه این شاخص بیشتر باشد، مذاب پلیمری روانتر است و در دمای پایینتر فرآیند میشود.
3- OIT
نشاندهنده مقاومت پلیمر در برابر تخریب حرارتی است.
4- ESCR
ایجاد ترکهای زود هنگام در اثر تنشهای محیطی، یکی از معضلات لولههای پلیمری مخصوصاً پلیاتیلن است. این آزمون جهت تعیین مقاومت در گرانولهای پلیاتیلن است.
5- خواص کششی
یکی از ویژگیهای مواد اولیه پلاستیک، خواص کششی است که تعیینکننده میزان تحمل فشار هیدرو استاتیک در لوله است. از جمله خواص کششی مهم، مدول و استحکام کششی است. با افزایش بلورینگی، مدول و یا سختی پلیمر بیشتر میشود.
6- HDT
تعیینکننده بیشترین دمایی است که ماده اولیه پلیمری میتواند بهعنوان ماده ای سخت، مورد استفاده قرار گیرد. دمای خمش گرمایی به دمایی گفته میشود که در آن، قطعه پلیمری تحت تنش خارجی، با افزایش دمای 2 درجه سانتیگراد بر دقیقه، بهمیزان 0.25 میلیمتر خم شود. این دما برای استفاده و طراحی قطعات پلیمری مهم است.
1- لولههای پلیاتیلن
مواد اولیه مصرفی، آمیزه پلیاتیلن گرید لوله است که به دو صورت Black (خود رنگ) و Natural (بیرنگ) مورد استفاده قرار میگیرد.

مشخصات فنی مواد اولیه
-
آمیزه
مخلوط همگن ساختهشده از پلیاتیلن و افزودنیهای مورد نیاز، طبق استاندارد مربوطه است. مواد پلیاتیلنی به دو نوع تقسیمبندی میشوند:
مواد PE80: حداقل استحکام لازم، 8MP در دمای 20 درجه سانتیگراد و پس از 50 سال
مواد PE100: حداقل استحکام لازم، 10MP در دمای 20 درجه سانتیگراد و پس از 50 سال
-
مستربچ Master batch

در لولههای پلیاتیلنی، عمدتاً از مستربچ مشکی استفاده میشود و در زمان استفاده از مستربچ، پلیاتیلن مورد استفاده بایستی بیرنگ و با مواد پایه سازگار باشد و دوده استفادهشده در این مستربچ،بهمنظور محافظت در برابر پرتو فرابنفش، بایستی از دوده ویژه پلاستیک بوده و اندازه ذرات اولیه بین 10-25 nm باشد. در مورد مستربچ زرد و آبی نیز باید سازگاریهای ذکرشده وجود داشته باشد. همچنین، بهمنظور مقاومت در برابر اشعه UV، باید از مستربچ آنتی یووی و برای پایدارسازی در برابر عوامل اکسایش، باید از آنتی اکسیدان (ضد اکسنده) استفاده کرد.
1-1 لولههای پلیاتیلن تک جداره
لولههای پلیاتیلن تک جداره آبرسانی، مطابق استاندارد ISIRI 14427 و لولههای پلیاتیلن گازرسانی، مطابق استاندارد IGS-M-PL-014-(1)3 مورد کنترل کیفیت قرار می گیرند که لولههای گازرسانی، فقط مجاز به استفاده از PE100 خودرنگ بوده و مستربچ زرد با پایه پلیاتیلن سنگین استفاده میشود.

در لولههای پلیاتیلن تک جداره آبرسانی، بنا به توافق بین خریدار و تولیدکننده، هم از مواد PE80 و هم از مواد PE100 استفاده می شود که در صورت استفاده از مواد بیرنگ، از مستربچ با پایه پلیاتیلن سنگین استفاده میشود. بسته به نوع قرار داد، در صورت تمایل از مستربچ آبی برای نشانهگذاری استفاده میشود.
2-1 لولههای پلیاتیلنی کاروگیت
در تولید لولههای پلی اتیلن دو جداره فاضلابی کاروگیت، که مطابق استاندارد ISIRI9116(1,2,3) مورد کنترل کیفیت قرار میگیرند، از مواد پلیاتیلن PE80 استفاده میشود که یک لایه آن مشکی و حالت حلقوی دارد و لایه داخلی آن زرد یا نارنجی رنگ و دارای سطح صاف است.

مشخصات مواد پلیاتیلن مورد استفاده در لولههای تک جداره
با توجه به اینکه در هنگام تولید لولههای گازرسانی از مواد PE100 خودرنگ (مشکی) استفاده میشود، کلیه آزمونها مطابق جدول زیر است؛ با این تفاوت که OIT در دمای 210 درجه سانتیگراد گرفته شده و در حالت سختگیرانه، باید حداقل 30 دقیقه طول بکشد. MFI نیز در مواد گاز PE100 حدود 0.2 تا 0.3 است که MFI مواد PE100 همیشه همین عدد است.
در صورت استفاده از مواد بیرنگ در تولید لولههای آبرسانی، چون ما از مستربچ استفاده میکنیم، باید از مستربچ 2 تا 2/5 درصد دوده استفاده شود و پخش و پراکنش قبل از تولید گرفته شود.
مشخصات مواد اولیه مورد استفاده در لولههای کاروگیت

اتصالات کاروگیت
1-3 مواد اولیه لوله آبیاری قطرهای
برای تولید لولههای آبیاری قطرهای، مطابق استاندارد INSO7607 از مواد PE40 و PE32 استفاده میشود که بهصورت کامپاند متشکل از LLD ،LD ،HDPE و مستربچ است و بهصورت مشکی توسط شرکتهای داخلی تولید میشود. البته قابل ذکر است، در برخی کارخانهها تولید را با استفاده از LLD ،LD ،HD، آنتیاکسیدان و مستربچ انجام میدهند.
مشخصات کامپاند مشکی مخصوص لولههای آبیاری
2- لولههای GRP
مواد اولیه اصلی برای تولید لوله و اتصالات GRP رزینی بهشرح ذیل است:
- رزین
- الیاف تقویتکننده
- مواد اولیه کمکی
نمونهای از لوله GRP تولیدشده جهت کاربرد فاضلابی
-
رزین
لولهها را مطابق استانداردهای ISIRI 10729 ،ISIRI 10730 ،ISIRI 11432 ،ISIRI 11433 ،AWWA M45 ،AWWA C950، میتوان با استفاده از انواع رزینهای زیر تولید کرد.
- پلیاستر ایزوفتالیک
- وینیل استر
- پلیاستر بیاسفنول
- رزینهای مخصوص (برای درجه حرارت بالا، ضد اشتعال، ضد سایش و…)
اصلیترین خواص رزینهای ذکر شده بهشرح زیر است:
- پخت در دمای اتاق
- سمی بودن در هنگام حمل و پخت
- مقاومت شیمیایی بالا
- چسبندگی خوب به الیاف شیشه
رزین پلیاستر ایزوفتالیک، مقاوم در برابرخوردگی حاصل از آب و سیالات با اسیدیته کم است و تا حداکثر دمای حدود 60 درجه سانتیگراد کاربرد دارد.
رزین پلیاستر بیاسفنول در دماهای بالا، مقاومت شیمیایی مناسب و پایداری در مقابل اسیدها و بازهای قوی را از خود نشان میدهد.
رزین ونیل استر دارای مقاومت مناسب شیمیایی نسبت به اسیدها و بازهای قوی است. این رزین برای کاربردهایی که در آنها مقاومت شیمیایی و استحکام مکانیکی، با هم مورد نیاز است، پیشنهاد میگردد.
لولههایی که مقاومت حرارتی بسیار بالا، خواص ویژه مانند ضد اشتعال بودن، هدایتپذیری و نیز مقاومت در مقابل سایش دارند، مورد توجهاند. رزینهای ونیلاستر با فرمولبندی مخصوص این ویژگیها استفاده خواهد شد.
برخی از خواص رزینهای مایع بهشرح زیر است:

رزین پختشده خواص بالا را در دمای اتاق از خود نشان میدهد. خواص رزین در هر مخزن، با توجه به روش بازرسی و کنترل کیفیت بررسی میگردد.
-
الیاف تقویتکننده
انواع الیاف شیشه در تولید فایبر گلاس
- الیاف شیشه نوع C مقاوم به مواد شیمیایی درجه 3 هیدرولیکی، مطابق استاندارد DIN 12111، از اکسیدهای سیلیسیم، سدیم، پتاسیم، کلسیم و بور بهره برده است.
- الیاف شیشه نوع E با خواص مکانیکی و الکتریکی مناسب، با توجه به استاندارد ISO2078، با ماهیتی از اکسیدهای سیلیسیم، آلومینیوم و کلسیم یا اکسیدهای سیلیسیم، آلومینیوم و بور است.
- الیاف شیشه نوع ECR دارای ماهیتی متشکل از اکسیدهای سیلیسیم، آلومینیوم و کلسیم (بدون اکسید بور) است.
انواع مسلحکنندههای مربوط به الیاف شیشهای
- پوشش سطحی C شامل الیاف شیشهای است که بهصورت نامنظم پاشیده شده و توسط رزین پلیاستر، در قالب یک ورقه بههم چسبیده که بهعنوان مسلحکننده، برای اولین لایه از لایههای لوله فایبر گلاس مورد استفاده قرار میگیرد.
- الیاف شیشهای نوع E، رشتههای خردشده بهصورت غیر بافته است.
- الیاف شیشه E رویینگ پیوسته برای آغشته شدن سریع و مناسب برای فرآیند تولید، حمل و نقل و چسبندگی مناسب با پلیاستر و نیل استر ساختهشده و برای فرآیندهای تولید لوله بهروش پیچشی مورد استفاده قرار میگیرد.
- الیاف شیشه E رویینگ بافتهشده که رویینگ پیوسته دارد، در یک تار و پود بافتهشده و سازگار با رزینهای پلیاستر بوده و در روشهای قالبی دستی ساخته شده است.
مهمترین خواص مکانیکی الیاف شیشه جهت استفاده برای مسلحکننده
سطح الیاف شیشه بهوسیله مواد مخصوص پوشانده میشود تا از آسیب رسیدن به الیاف جلوگیری و با رزین سازگارتر شود. این مواد از جنس آلی سیلیکونی هستند.
-
مواد اولیه کمکی
این مواد همگی مواد افزودنی فنی هستند که برای فرآیند تولید رزینها بهکار میروند، از جمله بهبوددهندهها، سرعتدهندهها، کاتالیستها، بازدارندهها، افزودنیهای مربوط به دانسیته و ویسکوزیته، متراکمکنندهها، پرکنندهها و مواد رنگی.
-
پرکنندههای دانه ریز
میبایستی مطابق استاندارد ASTM C33 از ماسه سیلیسی باشد. همچنین حداکثر اندازه ذرات پرکننده نباید بیش از 20 درصد ضخامت کل دیواره لوله را تشکیل دهد.
نمونهای از اتصالات کامپوزیتی GRP
3- لوله پلیوینیل کلراید (U-PVC)
در تولید انواع این لولهها از استانداردهای مختلف زیر استفاده می شود:
- ISIRI 9117: لولههای پی وی سی (U-PVC) مورد مصرف در آبرسانی – ویژگیها
- ISIRI 9118: لولههای پی وی سی (U-PVC) مورد مصرف در تخلیه فاضلاب زیرزمینی بدون فشار – ویژگیها
- ISIRI 9119: لولههای پی وی سی (U-PVC) مورد مصرف در تخلیه فاضلاب ساختمان – ویژگی ها
- استاندارد ملی شماره 7668: لوله، اتصالات پلیوینیل کلرید سخت چگالی – ویژگیها
- استاندارد ملی شماره 7669: لولههای زهکشی از جنس پلیوینیل کلرید سخت ـ ویژگیها و روشهای آزمون
- استاندارد ملی شماره 7669: لولههای زهکشی از جنس پلیوینیل کلرید سخت ـ ویژگیها و روشهای آزمون
- BSI 3505: لولههای پی وی سی برای استفاده در تأسیسات آب سرد
- BSI 3506: لوله های پی وی سی برای استفاده در تأسیسات صنعتی
- BSI 5481: مشخصات لولهها و متعلقات پی وی سی برای لولههای فاضلابی ثقلی
- ASTM D-2241: مشخصات لولهها و متعلقات پی وی سی
- ASTM D-2467: مشخصات کوپلینگ و متعلقات لولههای پی وی سی
- ASTM D-1784: مشخصات مصالح لولههای پی وی سی
- استانداردشماره 13361-1: پلاستیکها – سیستم لولهگذاری برای کاربردهای آبرسانی فاضلاب و زهکشی تحت فشار مدفون درخاک و بالای سطح زمین – پلیوینیل کلرید سخت (U-PVC)
- استاندارد شماره 13361-2: پلاستیکها – سیستم لولهگذاری برای کاربردهای آبرسانی و فاضلاب و زهکشی تحت فشار مدفون در خاک و بالای سطح زمین – پلیوینیل کلرید سخت (U-PVC) – قسمت 2: لولهها
- استاندارد شماره 13361-3: پلاستیکها – سیستم لولهگذاری برای کاربردهای آبرسانی و فاضلاب و زهکشی تحت فشار مدفون در خاک و بالای سطح زمین – پلیوینیل کلرید سخت (U-PVC) – قسمت 3: اتصالات
- استاندارد شماره 13361-4: پلاستیکها – سیستم لولهگذاری برای کاربردهای آبرسانی و فاضلاب و زهکشی تحت فشار مدفون در خاک و بالای سطح زمین – پلیوینیل کلرید سخت (U-PVC) – قسمت 4: شیرآلات

1. U-PVC Powder: پودر U-PVC مهمترین کاربرد را دارد، ولی در برخی موارد گرانول پی وی سی نیز استفاده می شود (U مخفف Unplasticized و نشانگر گرید سخت PVC است.). در ایرانT پتروشیمی بندر امام خمینی، آبادان، اروند و غدیر، عمدهترین تولید کنندگان پودر U-PVC هستند.
2. FILLER: مهمترین پرکننده مورد استفاده در تولید محصول، کربنات کلسیم CaCo3 است که مقدار کم آن موجب استحکام لوله میشود، اما مقدار زیاد آن، هرچند قیمت تمامشده محصول را پایین میآورد، ولی موجب افت کیفیت شدید محصول می شود. جهت تولید محصول، Filler coated با مش بالا بهترین گزینه است.
3. LUBRICANT: روانکنندهها دسته بزرگی از مواد شیمیایی هستند که مقاومت و اصطکاک بین قسمتهای مختلف را کاهش داده و به دو دسته عمده روانکنندههای داخلی و خارجی تقسیم میشوند. مهمترین روانکنندههای داخلی در تولید لوله U-PVC، الکلهای چرب، اسیدهای استر چرب و استئارات کلسیم و مهمترین روانکنندههای خارجی در تولید این نوع لوله، پلیاتیلن وکس و پارافین وکس (Pwax) هستند.
4. STABILIZER: پایدارکنندههای حرارتی مهمترین نقش را در صنعت تولید لوله دارند. دمای تخریب و فرآیند PVC بسیار به یکدیگر نزدیک است. مونومر PVC دارای یون کلر Cl است. در صورت افزایش بیش از حد دما در زمان پلیمریزاسیون، یون کلر بهصورت فعال خارج شده و موجب ایجاد پیوندهای دوگانه در پلیمر میشود. اگر تعداد این پیوندها از 7 الی 10 عدد بگذرد، رنگ لوله تولیدی، قهوهای و در صورت افزایش از 10 عدد، رنگ لوله سیاه خواهد شد. Stabilizerها که اکثراً در ایران بر پایه سرب هستند، از تشکیل یون فعال کلر جلوگیری میکنند. البته مقدار بیش از حد آن کیفیت پخت را کاهش خواهد داد.
تشریح واکنش پایدارکنندههای حرارتی
5. PROCESSING AID: کمکفرآیندها متشکل از کوپلیمر متیل متاکریلات و آلکیل آکریلات هستند که موجب کاهش ضایعات، یکنواختی ابعاد، براقیت سطوح، یکنواختی و استحکام مذاب و… میشوند.
6. IMPACT MODIFIER: اصلاحکنندههای ضربه برای کمک به استحکام محصول در برابر ضربه استفاده میشود و انواع متفاوتی دارد. پرکاربردترین آنها پلیاتیلن کلرینهشده CPE است که حاوی 30-40 درصد کلر است و مزایای گستردهای مانند مقاومت شیمیایی بالا، خواص ضربه بالا در دماهای پایین، سازگاری مناسب با محدوده وسیعی از افزودنیهای دیگر، مقاومت بالا در برابر عوامل جوی و… دارد.
7. PIGMENT: رنگدانههای معدنی و آلی که جهت دادن رنگ مناسب به لوله استفاده میشود. برای نمونه، ماده معدنی تیتانیوم دی اکسید توانایی سفید کردن رنگ لوله را دارد و علاوه بر آن، خاصیت میکروبزدایی نیز دارد. از لولههای UPVC درآبرسانی، تخلیه فاضلاب زیرزمینی بدون فشار و تخلیه فاضلاب ساختمانی استفاده میشود.
چیدمان مواد PVC
لوله PVC فاضلابی
اتصالات PVC
دیتاشیت مواد PVC گرید S-65
دیتاشیت مواد PVC گرید-57 S
4- لولههای پلیپروپیلن
PP یک ترموپلاست است که از پلیمریزاسیون پروپیلن بهدست می آید و قابل بازیافت است. در تولید انواع این لولهها از استانداردهای مختلف زیر استفاده میشود:
- استاندارد شماره 1 – 6314: پلاستیکها – سیستم لولهکشی آب سرد، گرم و داغ پلیپروپیلن – قسمت اول – اصول کلی
- استاندارد شماره 2 – 6314: پلاستیکها – سیستم لولهکشی آب سرد، گرم و داغ پلیپروپلین – قسمت دوم – لولهها – ویژگیها
- استاندارد شماره 3 – 6314: پلاستیکها – لولهکشیی آب سرد، گرم و داغ پلیپروپیلن – قسمت سوم – اتصالات – ویژگیها
- استاندارد شماره 5 – 6314: پلاستیکها – سیستم لولهکشی آب سرد، گرم و داغ پلیپروپیلن – قسمت پنجم – همخوانی مجموعه لوله و اتصال با شرایط کاربردی
- استاندارد شماره 7 – 6314: پلاستیکها – سیستم لولهکشی آب سرد، گرم و داغ پلیپروپیلن – قسمت هفتم – راهنما برای ارزیابی انطباق
- استاندارد شماره 6842: پلیپروپیلن – آیین کار نگهداری و نصب لوله و اتصالات
- استاندارد شماره 1 – 6843: مواد پلیپروپیلن – قالبگیری و روزنرانی بخش اول – کدگذاری و ویژگیها
- استاندارد شماره 2 – 6843: مواد پلیپروپیلن – قالبگیری و روزنرانی بخش دوم – تهیه آزمون و تعیین ویژگیها

ویژگیها
مقاومت در برابر کشش، چگالی کم، بیرنگی، سختی، مقاومت در برابر اسید، باز و حلالها، از جمله ویژگیهای پلیپروپیلن محسوب میشود. هزینه کم تولید آن در مقایسه با دیگر ترموپلاستیکها، جایگاه ویژهای برای پلیپروپیلن در صنعت ایجاد کرده است.
PP-RC از لحاظ مقاومت در مقابل حرارت و فشار مواد شیمیایی به سه دسته تقسیم میشود.
- PP-H (پلیپروپیلن هوموپلیمر)
- PP-B (پلیپروپیلن بلاک کوپلیمر)
- PP-R (پلیپروپیلن رندوم کوپلیمر)
ماده خام PP-R از لحاظ ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی از 2 ماده دیگر کارایی و کیفیت خیلی بیشتر و بهتری دارد. مهمترین ویژگی این نوع PP، مقاومت بالای آن در برابر تأثیرات گرما و مواد شیمیایی است. بهعلت زنجیره رندومیک آن، ساختار مونومر ماده PP-R لولههای ساختهشده از این مواد، مانع از وجود هر نوع ماده بیولوژیکی در خود میشوند.
دیتاشیت مواد اولیه نوع PP-R گرید EP1 X 35 AF
گردآورنده: فاطمه نوشی




