لوله های پلی اتیلن HDPE و LDPE

لوله های پلی اتیلن در لوله کشی فاضلاب های شهری، آبیاری گیاهان، آبیاری باغات و باغچه ها، آبیاری قطره ای، آبیاری بارانی و موارد دیگر استفاده می شود ولی بیشترین کاربرد پلي اتيلن در طراحی و ساخت لوله های آبیاری تحت فشار است. طبق آنچه که در مباحث قبلی گفته شد، با توجه به فشار آب، لوله های پلی اتیلن به دو دسته ی  HDPE و LDPE  تقسیم می شوند که لوله های نیمه اصلی و اصلی در شبکه های آبیاری تحت فشار با استفاده از لوله های پلی اتیلن دانسیته بالا (HDPE)و لوله های لترال(آبده) در شبکه های آبیاری قطره ای با توجه به فشار کاری کم از جنس پلی اتیلن با دانسیته پائین یعنی (LDPE) تولید می شوند.

تحقیقات معتبر جهانی نشان می دهد که لوله های HDPE ، از لحاظ دوام و کیفیت، حتی از قابلیت استفاده در زیرساخت های سیستم های لوله کشی شهری نیز برخوردارند  به طور کلی، مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد هیدرولیکی، انعطاف پذیری، مقاومت سایشی، سختی، اتصالات یکپارچه و عمر طولانی، از مزایای ذکر شده برای لوله های HDPE است که در قسمت های بعدی بیشتر درمورد آنها توضیح داده می شود.

طول عمر و دوام لوله های پلی اتیلن

باید گفت که طول عمر یک لوله به وسیله ی مشخصات فیزیکی و شیمیایی محل قرارگیری آن که شامل آب، فاضلاب، گاز و خاک می‌باشد تعیین می‌شود و با توجه به دوام لوله در این شرایط می توان هزینه و قیمت واقعی آن ‌را محاسبه کرد. در سیستم های قدیمی که از لوله های فلزی استفاده می شد، خوردگی و پوسیدگی لوله های فلزی منجر به مشکلاتی همچون رسوب گذاری و کاهش فشار آب در آبیاری و همچنین گرفتگی لوله ها و پایین آمدن ضریب بهداشتی آب شرب در مصارف خانگی می شد که خسارات و هزینه های بسیاری را جهت تعمیر لوله ها به دنبال داشت.

پوسیدگی و خوردگی لوله های فلزی ممکن بود هم از داخل و یا از خارج اتفاق بیفتد که این امر بر عملکرد هیدرو لیکی آن تاثیر منفی می گذاشت به همین خاطر در کشورهای غربی و  همجنین در ایران انتقال آب از طریق لوله ها فلزی منسوخ شده است و در اکثر پروژه ها از لوله پلی اتیلن استفاده می شود چرا که برخلاف محصولات قدیمی، لوله های پلی اتیلن زنگ زدگی ندارند و قابلیت استفاده در مدت زمان طولانی را دارا هستند و ویژگی های مثبت این لوله ها موجب کارامد شدن هزینه ها  و صرفه جویی در منابع شده است. در واقع لوله پلی اتیلن و  مخصوصا نوع HDPE  آن دارای انعطاف پذیری بسیار بالایی نسبت به لوله های فلزی سنتی هستند و بنابراین در برابر خمیدگی مقاوم می باشند.

لوله های پلی اتیلن روز به روز با تاثیر پذیری از پیشرفت علم شیمی، دیواره های نازک تر و سبک تر و در عین حال مقاومت بالاتر را به خود می بینند. لوله های مختلف پلی اتیلن محصولاتی ایمن و مقاوم برای زیر ساخت های شهری و ساختمانی و همچنین آبیاری هستند و عمر مفید آنها با توجه به کاربرد و طراحی و نصب در بازه ی زمانی بین ۵۰ تا ۱۰۰ سال تخمین زده می شود. از جمله ویژگی های مهم لوله هاي پلي اتيلن، مقاومت بالا در برابر ضربه، مواد اسیدی، سیالهای نمکی و آلکالاین است، از موارد دیگر می توان به انعطاف پذیری بالا ، تحمل حرارت بالا، مقاومت در مقابل خوردگي و سايش، مقاومت در برابر تابش اشعه مخرب خورشیدی (اشعه UV )، دسترسی آسان به قطرهاي بالاتر و همچنین وزن کمتر نسبت به سایر لوله های دیگر اشاره کرد كه این موارد ذکر شده به بهتر شدن شرايط پذيرش این محصول کمک می کند. مقاومت بسیار بالا در برابر فشارهای ایجاد شده از زمین لرزه و یا رانش زمین مخصوصا در سطح زیر دریا که امکان حرکت لایه های زمین بیشتر می باشد، از ویژگی های مهم این لوله هاست.

مواد ساینده مانند سنگ ها و سنگ ریزه ها می‌توانند موجب سایش مکانیکی در طول دیواره ی داخلی  لوله  های آبیاری شده و در نتیجه موجب سایش سریع سطح آن ها شوند. البته شدت این مسئله به نوع ساینده ، فرکانس عبور ماده ساینده از داخل لوله، سرعت جریان و جنس لوله بستگی دارد. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که لوله های پلی اتیلن سنگین دارای سطح مقاومت بالاتری نسبت به فلز و بتن در برابر سایش هستند. در واقع در آزمایش‌های انجام شده ، فرسودگی پلی اتیلن سنگین ۱۰ مرتبه کمتر از فلز و بتن بوده است.

لوله های پلی اتیلن برعکس دیگر لوله های انتقال دهنده ی آب که با گذشت زمان و به علت خوردگی، رسوبات و نشست پذیری ظرفیت انتقال آب آنها کاهش می یابند، با سطح صاف و صیقلی حداقل مقاومت را در برابر عبور مایعات از خود بروز داده که موجب یکنواختی و یکسان ماندن میزان فشار آب در تمامی طول عمر لوله خواهد شد.

علاوه بر این دمای محیط و فشار کاری از جمله عوامل مؤثر بر روی طول عمر و دوام لوله های پلی اتیلن هستند که لازم است در زمان طراحی خطوط لوله، این عوامل را  با توجه به طول عمر مفید مورد نظر رعایت کرد.

مهندسان، انواع لوله های پلی اتیلن را برای فشار های کاری گوناگون طراحی و تولید کرده اند که این فشارها شامل اعداد  ۲، ۴ ،۶ ، ۷/۵ ، ۱۱ ، ۱۳ ، ۱۷ ، ۲۱ ، ۲۲ ،  ۲۶ ،  ۳۳ ، ۴۴ بار می باشد. برای مثال لوله پلی اتیلن ساخته شده در فشار های کاری ۴ تا ۶ بار را می توان در سیستم های فاضلاب مسکونی و یا آبیاری قطره ای به کار برد چرا که در این سیستم ها فشار آب داخل لوله ناچیز است ولی لوله پلی اتیلن در فشار کاری ۱۰ تا ۱۶ را جهت آبیاری در باغ ها و مزارع کشاورزی استفاده می کنند به این علت که در تکنولوژی های پیشرفته ی کنونی آبیاری، برای افزایش فشار آب، در مسیر سیستم های لوله کشی آبیاری پمپ قرار می دهند که نیازمند لوله های قوی تر در جهت آبیاری و آبرسانی است.

علاوه بر ویژگی ها ی فیزیکی فوق العاده ای که برای لوله های پلی اتیلن ذکر شد. تاثیر گذاری این لوله ها بر محیط زیست کمتر از لوله های دیگر است. لوله های پلی اتیلن، هنگام تولید در فرآیند همجوشی از مقدار آب کمتری استفاده می کنند و  همچنین سموم بالقوه خطرناک در هوا منتشر نمی کنند، ویژگی مهم دیگر این لوله ها پلی اتیلن نوع فشار بالا یا همان HDPE ، امکان بازیافت و تبدیل شدن دوباره آنها به لوله کشی برای مصارفی با فشار کم است.

با توجه به مزایای زیادی که تا کنون در مورد استفاده از لوله های پلی اتیلن در آبیاری گفته شد سال ها ی زیادی است که در حوزه کشاوری از این لوله ها استفاده می شود در واقع  موضوع اصلی که امروزه در حوزه کشت و کار مطرح است، چگونگی آبیاری زمین ها و مزارع کشاورزی است چرا که منابع آبی کشور به شدت در معرض خطر قرار گرفته اند و کاهش چشمگیری داشته اند. همانطور که می دانید مشکلات زیادی در سیستم های آبرسانی کشاورزی قدیمی وجود داشت که باعث به هدر رفتن حجم زیادی از آب می شد. به عنوان مثال آبی که برای آبیاری مزارع کشاورزی از لوله ها عبور می کرد، از محل هایی از لوله به بیرون نشت پیدا می کرد و زمین های کشاورزی آن طور که باید آبیاری نمی شدند. برای حل مشکلاتی از این قبیل، لوله های پلی اتیلن مخصوص آبیاری اراضی کشاورزی طراحی و تولید شدند. که خوشبختانه استفاده از این لوله های پلاستیکی با طول عمر بالا منجر به صرفه جویی در مصرف آب و در عین حال آبرسانی کامل تر و مفیدتر به گیاهان شدند.

خوب است بدانید که مشخصه اصلی لوله پلی اتیلن آبرسانی کشاورزی، یک نوار آبی رنگ بر روی دیواره خارجی لوله است. با توجه به اطلاعاتی که در مورد این لوله ها در این از سری مقالات شرکت توسن صنعت آپادانا تولید کننده لوله پلی اتیلن ، لوله آبیاری و  نوار آبیاری ، گفته شد دیواره صاف این لوله ها در اثر برخورد این ذرات، ساییده نمی شود و طول عمر و دوام لوله های پلی اتیلن بسیار بالا بوده بنابراین مصرف این لوله ها در شبکه ی آبیاری کشاورزی، هزینه ها را تا حد زیادی کاهش می دهد و بسیار به صرفه است.