ماده ساخت لوله های تک لایه انتقال آب آشامیدنی، از احاض فنی ، نوع کوپلی پروپلین است که زیر مجموعه پروپیلن ها قرار می گیرد. ساختار شیمایی پروپیلن به خاطر پیوندهای ملکولی که دارد، خصوصیات ویژه ای را به لوله هایی از جنس آن هستند می دهد از جمله :
مقاومت در برابر ضربه
پیوندهای پروپیلن استقامت مادی بالایی به لوله می دهد به گونه ای که می تواند در مقابل ضربه مقاومت کند . البته انعطاف پذیری که یکی دیگر از خصوصیات لوله های پروپیلنی است نیز از عوامل مقاومت آن در برابر ضربه و کوبیده شدن های ناخواسته مثلا بر اثر چکش می باشد. البته ضربه های پی درپی لوله را از بین خواهد برد. در کنار این عامل ، یکی دیگر از عوامل ایجاد ضربه در لوله ها ، افتادن آن از یک ارتفاع بلند است که پروپیلن در مقابل آن نیز مقاومت خوبی دارد.
مقاومت در برابر مایعات خورنده
مایعات خورنده لوله ها، مثل اسید ها ، بازها و بسیاری از مواد شیمایی خطرناک، از عواملی هستند که لوله های انتقال سیالات را تهدید می کنند. ساختار شیمیایی پلمیرها به گونه ای عمل می کند که در برابر این خورنده ها مقاومت کرده و پیوندهای آنها شکسته نمی شود. حتی لایه درونی لوله که با سیال در تماس است دارای مقاومت بوده و درون مایع اسیدی حل نمی شود. حل شدن ملکول های بدنه لوله درون سیال خورنده باعث تغییر این سیال شده و ترکیب شیمایی آنرا دچار اختلال می کند. به همین خاطر می توان از لوله های پروپیلنی برای انتقال سیالات خورنده استفاده کرد.
عدم رسوب گیری و پوسیدگی
پلیمرها از جمله پروپیلن ها دارای ترکیب ملکولی خاصی هستند به گونه ای اجازه چسبیدن مواد دیگر از جمله رسوب آب را به خود نمی دهد. به همین خاطر لوله های پروپیلنی در مقابل رسوب گیری مقاومت می کنند. پوسیدگی از جمله مشکلاتی بودند که در لوله های فلزی زیاد شاهد آن بودیم. اما ساختار پلیمرها مقاومت زیادی در پوسته پوسته شدن لایه ها دارد و عمر بالایی برای شبکه های آبرسانی به ارمغان می آورد. رسوب گیری لوله ها از جمله عوامل مضر لوله هاست که سبب افت فشار و دمای آب می گردد.
عایق حرارتی و الکتریکی
مواد رسانای حرارتی و الکتریکی به خاطر اینکه در ساختار اتمی آنها الکترونهای آزاد وجود دارد و این الکترونها از یک اتم به اتم دیگر ، نقل مکان می کنند دارای این خصوصیت هستند. لوله های فلزی به خاطر رسانا بودن باعث هدر دادن حرارت و انتقال الکتریسیته می شدند و مشکلات زیادی به بار می آوردند . اما پروپیلن ها چون الکترونها آزاد ندارد عایق بسیار خوبی در مقابل حرارت و الکتریسته هستند و انرژی آب را هدر نمی دهند.
ظاهر زیبای لوله های پروپیلن
زنجیره ملکولی پروپیلن امکان صیقلی کردن سطح لوله را ایجاد می کند. این موضوع ظاهری زیبا به آن می دهد. ماده اولیه پروپیلن امکان رنگ بندی محصولات را ایجاد می نماید و می توان محصولاتی با رنگ های مختلف ایجاد کرد. وجود خط راهنما نیز از این قابلیت پروپیلن پیروی می کند.
از دیگر خصوصیات دیگر پروپیلن از بعد ساختار شیمیایی می توان به : اکسید ناپذیر بودن، عمر بالا، نمای داخلی و خارجی زیبا ، مطمئن بودن و… اشاره کرد.
شیر آلات آب از جمله اتصالات مهمی هستند که در نهایت سیستم لوله کشی و انتقال آب به آنها ختم می شود. این اتصالات بسته به کارکردی که دارند، شکل و اندازه و جنس خاصی را به خود اختصاص می دهند. اما شیرآلات سینک و روشویی و… در اغلب موارد از جنس استیل ساخته می شوند. استیل موجود در بدنه شیرآلات از لحاض ساختار شیمایی همان فولاد است با این تفاوت که میزان درصد کربن و ترکیبات دیگر آن با فولاد سازه تفاوت دارد.
مزیت های استیل برای ساخت شیرآلات :
براق و صیقلی بودن: از مزیت های استیل این است که این ماده می تواند سطح بسیار براق و صیقلی برای شیرآلات به بار بیاورد. این موضوع هم باعث ایجاد یک فضای روانی مناسبی برای مصرف کننده شده و هم زیبایی خاصی به شیر آب می دهد . سطح صیقلی شیر، امکان شستشوی آنرا به خوبی فراهم کرده و لک های ایجاد شده بر روی آن به راحتی برطرف می شوند و تبدیل به جرم نمی گردند.
مقاومت بالا: استیل از خانواده آهن و فولاد است به همین خاطر مقاومت بالایی در مقابل ضربه و فشار از خود نشان می دهد.
انعطاف : استیل با گریدی که برای ساخت شیرآلات استفاده می شود با وجود مقاومت کافی، دارای انعطاف خوبی است. این خصوصیت مخصوصا هنگام شکل دادن به شیرآلات در طرح های جدید و سفارشی بسیار حایز اهمیت است. امروزه شاهد طرح های بسیار زیاد و متنوعی از شیرآلات آب هستیم که همگی مدیون انعطاف پذیری استیل هستند.
مقاومت در مقابل زنگ زدن: روی سطح شیرآلات استیل یک لایه نازک وجود دارد که بدنه آن را از هوای محیط جدا می سازد. این لایه دیده نمی شود اما نقش بسیار مهمی در جلوگیری از زنگ زدن محصول ایجاد می کند. زنگ زدن اتصالات لوله کشی، علاوه بر از بین بردن بدنه آنها ، سبب تغییر مزه آب شده و کیفیت آنرا پایین می آورد.
استفاده طولانی مدت: ماده پلی پروپیلن ماده مناسبی برای اتصالات رزوه دار نیستند به همین خاطر بخش رزوه دار آنها از جنس فلز ساخته می شود. رزوه های غیر فلزی با یک مشکل اساسی به نام هرز شدن مواجه هستند و در طول زمان ساییده شده و از بین می روند. ماده استیل به خاطر مقاومت بالایی که در مقابل فرسایش دارد، انتخاب مناسبی برای اتصالات رزوه دار از جمله شیرآلات به حساب می آید.
انبساط طولی: یکی از خصوصیات برجسته فلزات ، مقاومت آنها در مقابل کش آمدن و انبساط طولی است. شیر آلات استیل، از این مقوله مستثنی نبوده و این اتصالات در مقابل فشار و دمای آب مقاومت کرده و طول و شکل آنها تغییر نمی کند.
تحمل انقباض و انبساط: یکی از مسائل اساسی هنگام ساخت شیرآلات آب مسئله تغییر شکل آنها بر اثر نوسانات دمایی است. همه مواد طبیعی هنگام تغییر دما دچار انقباض و انبساط می شوند. ماده استیل به خاطر اینکه مقاومت خوبی در مقابل تغییر دما دارد، ماده مناسبی برای ساخت شیر آلات آب به حساب می آید . این ماده می تواند دماهای پایین و بالایی را که به خاطر تغییر دمای محیط، به آب وارد می شود را تحمل کرده و از ترکت برداشتن بدنه خود جلوگیری نماید.
لوله های پلیمری بسته به نوع زنجیره شیمایی که در ساختمان آن به کار رفته است، در مقابل عوامل آذار دهنده، رفتار خاصی را از خود نشان می دهد. پایداری شیمیای پلیمر هم در مقوله زمان مواجهه با این عوامل و هم در مبحث شدت عوامل، مورد ارزیابی قرار می گیرد. البته در این میان می توان پایداری طبیعی پلیمر را نیز در نظر گرفت. به این معنی که چه مدت طول می کشد که پلیمر به طور طبیعی شروع به تجزیه کند.
پایداری شیمایی لوله های پلیمری را می توان به طور مختصر در حوضه های زیر مورد بررسی قرار داد:
نوع ماده شیمایی مزاحم: لوله های پلیمری در مقابل نوع خاصی از مواد شیمیایی مقاوم بوده و هنگام مواجه شدن با آنها می تواند زنجیره شیمایی خود را حفظ کند تا اینکه بدنه آنها از هم نپاشد. بالطبع موادی نیز هستند که لوله های پلیمری هنگام تماس با آنها کمترین مقاومتی نکرده و در کمترین زمانی شروع به تجزیه می نماید. مثلا اتیل کلراید و تیزاب سلطانی از خورنده های پلمیر هستند.
غلظت ماده شیمایی مزاحم: پایداری پلیمر هنگامی که با یک سیال شیمیایی در تماس قرار می گیرد تنها به نوع آن سیال بستگی ندارد. بلکه به غلظت و شدت خوردنگی آن نیز مربوط است . هر چه غلظت ماده بیشتر باشد توان بیشتری جهت تجزیه پلمیر دارد. مثلا تیزاب سلطانی با غلظت ۲۵ تا ۷۵ درصد می تواند ساختمان پلمیر را از هم بپاشد.
دمای ماده شیمایی مزاحم: ماده شیمیای که قرار است توسط لوله های پلیمری جابجا شود، یا با آن در تماس قرار گیرد باید دمای خاصی داشته باشد تا پلیمر در مقابل آن ایمن باشد . اگر دمای آن ماده از حالت بحرانی فراتر رود شروع به خوردن پلیمر می کند. به عنوان مثال پلی پروپیلن در مقابل اسید استیک با دمای ۶۰ درجه مقاوم است اما اگر دما آن به صد درجه برسد این پلیمر را نابود خواهد کرد.
زمان پایداری طبیعی : پلیمرها دارای مدت زمان پایداری مناسبی هستند و اگر در شرایط نگه داری نرمال خود باشند، در طی سالهای طولانی می توانند ساختار شیمایی خود را حفظ کنند. این مسئله هنگامی که این ماده به عنوان لوله آب استفاده می شود بسیار اهمیت دارد. چون اگر پلیمر پایداری شیمایی طبیعی نداشته باشد به هیچ عنوان نمی توان از آن به عنوان لوله آب استفاده کرد. چون مواد بدنه آن به درون آب نشت کرده و سبب مسمومیت خواهد شد. خوشبختانه این مسئله در مورد پلیمر وجود ندارد.
پایداری پلیمر در مقابل عوامل محیطی : بعضی از پلیمرها مانند پلی پروپیلن در مقابل اشعه مستقیم خورشید مقاوم نیستند و پرتوهای آفتاب زنجیره شیمایی آنها را در دراز مدت تضعیف خواهد کرد. از طرفی ساختمان شیمیایی پروپیلن در مقابل نفوذ نور و اکسیژن نیز ایمن نیستند. به همین خاطر برای رفع این مشکلات باید آنها را در زیر بدنه ساختمان محفوظ کرد.
پایداری در مقابل مسالح ساختمانی: خوشبختانه ساختار پلیمر ها نسبت به عوامل خورنده جامد ساختمانی مثل گچ ، سیمان و آهک کاملا مقاوم است و هنگام تماس با آنها دچار پوسیدگی و خوردگی نمی شود. به نظر می رسد ملکولهای این مواد در مقابل زنجیره پلیمرها خوش رفتار بوده و بین مولکولهای آنها با پلیمر سازگاری شیمایی برقرار است.
لوله های پلی پروپیلن به لوله های تک لایه پلیمری گفته می شود که بعد از لوله های فلزی وارد جریان سیستم لوله کشی ساختمان شدند. این لوله ها اکثرا به رنگ سفید و سبز هستند که رنگ سفید آنها مرسوم تر است. این لوله ها توسط دستگاه مخصوصی به نام دستگاه جوش به اتصالات خود جوش می خورند تا سیستم لوله کشی ایجاد شود. از این لوله ها بیشتر برای انتقال آب آشامیدنی در درون ساختمان های اداری و مسکونی و دور از نور آفتاب استفاده می شود.
لوله ها و اتصالات پلی پروپیلن نسبت به لوله های فلزی و ۵ لایه، دارای مزایا و معایب مخصوص به خود هستند که در زیر به برخی از این موارد اشاره می شود:
مزایا :
عدم رسوب گیری: سطح داخلی لوله های پلی پروپیلن صیقلی بوده و اجازه جسبیدن رسوب و املاح آب را به بدنه خود نمی دهد. از طرفی ساختار ملکولی این ماده به گونه ای عمل می کند که اجازه جاخوش کردن رسوب ها و مواد مزاحم را در مجاری لوله نمی دهد.
عدم پوسیدگی از داخل و خارج : مقاومت شیمایی طبیعی پلیمرها از جمله پلی پروپیلن بسیار بالاست و این ماده در طول زمان پوسیده نشده و مقاومت بدنه خود را حفظ می کند. این ماده به طور طبیعی بسیار کند پوسیده می شود به گونه ای که عمر لوله از عمر یک ساختمان بیشتر است. به این معنی که عمر ساختمان به سر رسیده ولی هنوز لوله ها قابل استفاده هستند.
عدم فرسایش : لوله های پلی پروپیلن در مقابل جریان آب ، دمای تعریف شده آب آشامیدنی ، فشار آب و ضربه های ناشی از جریان سیال مقاوم بوده و فرسایش نمی پذیرد. البته فرسایش مواد یک فرآیند طبیعی است که هیچ عنصر مادی نمی تواند از آن مصون بماند. اما جریان فرسایش و سابیده شدن پلیمرها به قدری کند صورت می گیرد که این موضوع عملا تاثیر منفی بر لوله برجای نمی گذارد.
پایداری شیمیایی طبیعی: لوله های پلیمری دارای پایداری شیمیایی مناسبی هستند به گونه ای که در شرایط محیط طبیعی ساختار شیمیایی خود را حفظ کرده و زنجیره بدنه آنها از هم نمی پاشد. از طرفی ساختار این زنجیره به گونه ای است که در مقابل بسیاری از مواد خورنده شیمیایی مثل بعضی از اسید ها و بازها پایدار بوده و می توان از این لوله ها برای انتقال آنها استفاده کرد.
معایب:
عبور نور و اکسیژن : یکی از معایب لوله های پلی پروپیلن عبور نور و نفوذ اکسیژن به درون لوله است. این موضوع سبب رشد جلبکها شده و مزه و بوی آب موجود در آنرا تغییر می دهد. چاره این مشکل این است که این لوله ها را در پوششی از مصالح ساختمانی قرار دهیم تا از نفوذ آنها جلوگیری شود.
عدم مقاومت در برابر اشعه خورشید و UV: لوله های پروپیلن در مقابل اشعه مستقیم خورشید و اشعه UV ایمن نیستند و ممکن است ساختار زنجیره شیمایی آنها در دراز مدت فرو ریزد یا سست شود. برای رفع این مشکل نیز می توان از پوشش ساختمانی یا عایق استفاده کرد، یا ینکه آنها در سایه قرار داد.
انبساط طولی : لوله های پلی پروپیلن برخلاف لوله های فلزی یا ۵ لایه دارای لایه فلزی نیستند. این موضوع سبب شده که انبساط طولی آنها در حالت آزاد چشم گیر باشد. به همین خاطر بهتر است این لوله ها توسط بستها به دیوار محکم شوند یا اینکه زیر پوششی از ملات سیمان قرار گیرند. ملات سیمان انبساط طولی این لوله ها را کاهش داده و از نازک شدن آنها ممانعت به عمل می آورد.
شیرهای آب از جمله اتصالاتی هستند که برای قطع و وصل کردن یا تنظیم دبی یا میزان جریان آب به کار می روند. شیرآلات پلی پروپیلن نیز همچون سایر اتصالات جوشی ، توسط دستگاه جوش به لوله ها و اتصالات دیگر متصل می شوند تا در مسیر جریان آب قرار گیرند. از میان شیرآلات پلیمری دو نوع شیر تک ضرب یا یک ضرب و شیر فلکه بیشتر اهمیت دارند. این دو شیر با وجود شباهت ظاهری هر کدام کاربرد مخصوص به خود دارند.
شیر فلکه و شیر تک ضرب هر کدام دارای شباهت ها و تفاوت هایی هستند که در زیر به طور مختصر به پاره ای از آنها می پردازیم.
شباهت ها:
کاربرد کلی : اولین و بدیهی ترین کاربرد هر نوع شیری استفاده از آن برای قطع و وصل جریان سیال است. در نگاه اول ، شیرفلکه و تک ضرب هر دو فلسفه وجودی یکسانی دارند و جز اینکه مسیر جریان آب را قطع و وصل کنند هدف دیگری نمی توان برای آنها برشمرد.
تنظیم دبی آب: شیرهای آب در کنار قطع و وصل کردن جریان آب به تنظیم میزان جریان آب نیز می پردازند. هنگام استفاده از لوله های آب، بارها اتفاق افتاده است که باید میزان آب را کم یا زیاد کرد تا بتوان جریان آب را برای انجام کار خاصی تنظیم کرد. این مسئله جز از طریق استفاده از شیر های آب ممکن نیست. البته در این جا کاربرد شیر فلکه با شیر یک ضرب کمی متفاوت است. گرچه هر دو شیر ، این قابلیت را دارند اما شیر فلکه که در واقع ورودی اصلی به شبکه آب است اکثرا تا آخر باز یا بسته می شود.
مغزی فلزی: اتصالات پلیمری از لحاض جنس مورد استفاده در ساخت آنها به دو دسته تقسیم می شوند. اتصالات تمام پلیمری و اتصالات پلیمری-فلزی. اتصالات پلیمری-فلزی زمانی به کار می روند که به خاطر وجود زروه یا قطعات دیگر، استفاده از فلز الزامی است. شیرآلات پلمیری نیز چون دارای مغزی رزوه دار هستند به ناچار از فلز در ساخت این قطعات استفاده شده است.
دسته یا اهرم قطع و وصل: هر دو شیر تک ضرب و فلکه دارای یک دسته هستند که بتوان با استفاده از آن ، میزان جریان آب را تغییر داد. این دسته با توجه به نوع کاربردی که در هر شیر وجود دارد شکل خاصی به خود گرفته است.
تفاوت ها :
نوع کاربرد: گرچه از لحاض کلی شیرآلات برای قطع و وصل جریان آب استفاده می شوند اما نوع کاربرد آنها متفاوت است. تفاوت اصلی شیر تک ضرب با شیر فلکه در مراحل یا سرعت کاربرد آنها است. شیر تک ضرب در یک مرحله و در یک آن، جریان آب را تغییر داده یا آنرا قطع یا وصل می کند. به همین خاطر دسته آن به صورت اهرم در نظر گرفته شده است. اما حالت استفاده از شیر فلکه تدریجی است. به این معنی که به تدریج دریچه ورود آب باز یا بسته می شود. دلیل اینکه دسته این شیر گرد ساخته شده نیز همین است. چرخاندن این شیر کمی زمان می برد و این زمان به کاربر امکان می دهد تا میزان جریان آب را تنظیم کند.
نکته دیگر در مورد شیر فکله این است که استفاده از این شیر دقیق تر است و می توان با دقت بیشتری میزان جریان ورودی آب را کنترل کرد.
شکل مغزی آب بند: تفاوت دیگری که بین شیر فکله و شیر یک ضرب وجود دارد در شکل هندسی مغزی آن است. به خاطر نوع قطع و وصل کردن جریان آب که بین این دو شیر وجود دارد شکل مغزی های آنها نیز متفاوت است. از آنجا که قرار است شیر تک ضرب به صورت یک دفعه عمل کند مغزی آن به شکل توپ است و شکاف درون این مغزی توپی با چرخش اهرم با اندک زمانی باز و بسته می شود. اما شکل هندسی مغزی شیر فلکه به شکل پولک است. این پولک توسط رزوه ای که با دسته آن می چرخد بالا و پایین می رود و همانند یک دریچه ، میزان جریان آب را تغییر می دهد.
محل قرار گیری در سیستم لوله کشی: شیر فلکه چون دریچه اصلی ورود آب به شبکه لوله کشی است در ابتدای این شبکه قرار دارد. به گونه ای که شبکه لوله کشی ساختمان بعد از این شیر و انشعاب اصلی آب شهر نیز قبل از آن قرار دارد. اما شیر تک ضرب گرچه گاهی به جای شیر فلک نیز استفاده می شود یک شیر فرعی بود و برای قطع و وصل کردن جریان آب در بخشی از شبکه لوله کشی قرار دارد.
کلمات کلیدی: شیر تک ضرب – شیر فلکه ، شیر آب ، شیر پلیمری ، لوله پلی پروپیلن
افت فشار و دما از مسائل مهمی است که هنگام استفاده شبکه های آبرسانی باید به آن توجه ویژه داشت. این دو مقوله می توانند هم از جنس لوله ها و اتصالات و هم از شکل چیدمان لوله ها هنگام لوله کشی تاثیر بپذیرند. به معنی که از طرفی جنس ماده سازنده لوله ها رابطه مستقیم با میزان هدر رفت دما و سرعت و فشار آب دارند و از طرفی هر چه سیستم لوله کشی دارای اتصالات بیشتر و مسیر های غیر مستقیم تر باشد در میزان افت فشار و دما اثر می گذارد.
افت دما
لوله های آب را اصولا برای انتقال جریان آب با حفظ شرایط که از منبع آب دارند طراحی کرده اند. یکی از شرایط مهمی که جریان های آب دارند دمای آنها است. هر چه سیستم های لوله کشی بتوانند دمای آب را تا رسیدن به محل مصرف آن، ثابت نگه دارند این شبکه کاراتر خواهد بود. لوله های پروپیلن در این زمینه دارای رتبه خوبی بوده و دمای آب را حد اقل در فواصل مربوط فضای یک آپارتمان با افت کمی انتفال می دهد.
عوامل تهدید کننده دمای آب در لوله ها
از لحاض عملی چند عامل دمای آب را هنگام جریان در لوله ها تهدید می کند. یکی از این عوامل جنس لوله می باشد. دما همانند الکتریسیته توسط اجسام رسانا منتقل می شود. از میان مواد رسانا فلزات مهمترین رسانا هستند. پس اگر لوله های ما از جنس فلز باشند افت دمای بیشتر دور از انتظار نیست. طراحان لوله های پلیمری با در نظر گرفتن این موضوع اقدام به تولید لوله هایی کرده اند که در آنها از مواد نارسانا استفاده شده است. لوله های پلی پروپیلن یا تک لایه از ماده ای نارسانا تشکیل یافته اند که کمترین میزان هدر رفت دما را در طول مسیر جریان از خود نشان می دهند.
از عوامل دیگر می توان به زمان باقی ماندن آب و سرعت حرکت جریان اشاره کرد. پس هر چه آب گرم در زمان بیشتری در مجاری بدون حرکت باقی بماند یا سرعت حرکت آب کمتر باشد افت دمای آب بیشتر خواهد بود. ضخامت غشای لوله ، فشردگی مولکولی بدنه لوله و چندین عامل دیگر می توانند در زمینه افت دما موثر باشند. لوله های پلی پروپیلن به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند متناسب با نیازهای اماکن مسکونی و اداری عمل کرده و افت دمای آب را تا حد زیادی به تعقیب بیندازند.
افت فشار
در کنار افت دما، افت فشار آب از دیگر مسائل مهم در تولید لوله های انتقال آب می باشد که بی توجهی به آن می تواند منجر به تولید لوله های بی کیفیت شده که شکایت کاربران را به دنبال خواهد داشت.
صیقلی بودن :
لایه درونی لوله های انتقال آب باید تا جایی که امکان دارد صیقلی و صاف باشند تا در مسیر جریان آب خللی ایجاد نکنند. هر چه سطح داخلی لوله های که محل رژه ملکولهای آب است صافتر باشد جریان آب با موانع کمتری مواجه شده و جریان مطلوب تری ایجاد خواهد شد. لوله های پروپیلن از این لحاض بسیار مطلوب بوده ، سطح هموار و صیقلی درون آنها کمترین مقاومت و مزاحمتی در مسیر جریان آب ایجاد نمی کند.
جرم آب:
آب های هر منطقه جغرافیایی ، از نظر داشتن املاح موجود در آنها با یکدیگر متفاوت هستند. این املاح هنگامی که وارد شریان لوله می شوند شروع به ته نشین شده کرده و در طول زمان باعث ایجاد جرم در درون لوله می شوند. این جرمها ، سطح مقطع داخلی لوله را کوچکتر کرده و در نهایت سبب افت فشار آب می شوند. البته این مسئله به جنس لوله ارتباط مستقیم دارد. لوله های پرپیلن دارای جنس خاصی هستند که در مقابل چسبیدن املاح جلوگیری کرده و اجازه تشکیل جرم را در درون خود نمی دهند. به همین خاطر میزان جرم گیری لوله های پروپیلن از لول های فلزی کمتر است.
افت فشار و ارتباط آن با دمای آب:
آزمایشهای روزمره نشان می دهد که هر چه دمای آب بیشتر باشد میزان رسوب گیری آب نیز بیشتر است. احتمالا دمای آب سبب جدا شدن مولکولهای املاح از ملکلول های آب شده و ذرات املاح را به یکدیگر می چسباند . این املاح وقتی به یکدیگر می چسبند بزرگتر شده و همین عامل سبب ته نشین شده آنها می شود. خوشبختانه، سطح صیقلی و جنس خاص لوله های پلیمری اجازه جا خوش کردن این املاح متحد شده در درون خود را نمی دهند و تا حد امکان آنها را از خود عبور می دهند.
کلمات کلیدی: افت فشار آب – افت دمای آب – آب لوله کشی – آب آشامیدنی – لوله های پلی پروپیلن
اتصالات زاویه دار همچون زانوهای ۹۰ و ۴۵ درجه و سه راهی ها از جمله اتصالاتی هستند که فرایند جریان آب را تغییر داده و امکان انتقال آب به اتاق ها و نقاط مختلف یک واحد مسکونی، اداری و… را ممکن می سازند. این اتصالات در سیستم لوله کشی تک لایه یا پلی پروپیلن نسبت به لوله های ۵ لایه از اهمیت بیشتری برخوردارند. چون تغییر زاویه لوله های تک لایه محدود است. با این حال ،این اتصالات تاثیرات خاصی بر روی جریان آب برجای می گذارند.
برخی از تاثیراتی که اتصالات زاویه دار بر جریان آب می گذارند به طور مختصر به قرار زیر است:
افت فشار : هر ماده از جمله سیالی مثل آب از لحاض طبیعی علاقه خاصی به حفظ رفتار جاری خود دارد به این معنی که اگر فرضا در حال جریان باشد بهتر می داند به مسیر مستقیم ادامه دهد. هر گونه ای مانعی بر سر راه آب ، سرعت و فشار آب را کاهش می دهد. به همین خاطر در سیستم های لوله کشی هر چه مسیر جریان آب مستقیم تر باشد افت فشار کمتری حاصل می شود. هنگام تغییر جریان آب با استفاده از اتصالات زانو بهتر است اتصالات از یکدیگر فاصله کافی داشته باشند . از طرفی تا جایی که امکان دارد از زانوی کمتری در یک تغییر مسیر استفاده شود.
فرسایش در جریان آب : تماس آب با سطح درونی لوله ها سبب فرسایش این دو ماده با یکدیگر شده و انرژی حرکتی و حرارتی آب به لوله منتقل می شود. این فرآیند در هنگام رسیدن به تقاطع یا زانوها به خاطر تغییر مسیر تاثیر بیشتری دارد. به همین خاطر انتقال جریان آب همیشه با افت دما و سرعت آب همراه است و این مسئله یک فرایند طبیعی در لوله کشی به حساب می آید. اما جای نگرانی نیست این مسئله در دراز مدت و همچنین در لوله کشی های با طول زیاد اثر گذار است . اما در یک واحد آپارتمانی تاثیر آن ناچیز است.
فرصتی برای ته نشین شدن املاح آب : یکی از مشکلات سیستم های لوله کشی مسدود یا محدود شدن لوله ها توسط املاح موجود در آب است. هر چه املاح موجود در آب بیشتر باشد این مسئله بیشتر خود را نشان می دهد. در جریان های مستقیم امکان ته نشین شدن املاح کمتر است. زانو ها مخصوصا زانوهای ۹۰ درجه موقعیت مناسبی جهت ته نشین شدن املاح به آب می دهند. دلیل آن این است که وقتی جریان آب به زانوها می رسد کمی از سرعت و انرژی خود را از دست می دهد.
به خاطر وجود مشکلاتی که در سیستم لوله کشی فلزی وجود داشت، شرکت های تولید لوله، به فکر ساخت لوله های دیگری افتادند. لوله های فلزی دارای مشکلاتی همچون خوردگی از داخل و خارج مجرا، رسوب پذیری، افت دمای بالا و …. بودند. لوله های تک لایه اولین راه حلی بودند که جایگزین سیستم فلزی شدند. پس از از لوله های تک لایه ، لوله های ۵ لایه نیز وارد دنیای سیستم های انتقال آب شد. این دو نسل از لوله ها، هم اکنون در کنار یکدیگر درحال خدمت رسانی به بشر هستند.
تفاوت لوله های تک لایه و ۵ لایه را می توان در موارد زیر جستجو کرد:
ضریب انبساط طولی :
لوله های تک لایه دارای ضریب انبساط بالایی بوده و اگر در حالت آزاد و پوشش محافظ گذاشته شود، طول آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. اما لوله های ۵ لایه به خاطر داشتن لایه آلومینیومی، ضریب انبساط ناچیزی دارند و در مقابل فشار آب طول آن افزایش نمی یابد.
مقاومت در برابر نفوذ اکسیژن ، نور و اشعه خورشید:
نفوذ اکسیژن سبب اکسید شدن لایه درونی لوله ها می شود. لوله های تک لایه مقامت بالایی در مقابل نفوذ اکسیژن ندارند. اما لوله های ۵ لایه به خاطر داشتن لایه آلومینیوم از نفوذ آن جلوگیری می کند. در لوله های تک لایه امکان نفوذ نور وجود دارد نفوذ نور در لوله ها سبب رشد جلب و تغییر بو و مزه آب می شود. اما لوله های ۵ لایه مشکل نفوذ نور را حل کرده است. اگر لوله های تک لایه در مقابل نور مستقیم خورشید قرار گیرند امکان تخریب ساختار آن وجود دارد. مشکل لوله های تک لایه با قرار دادن آنها درون دیواره ساختمان و داشتن یک روپوش بتونی حل می شود.
مقاومت در برابر افت فشار و دما
لوله های پلی پروپیلن تک لایه افت فشار و دمای اندکی دارند. دلیل آن صیقلی بودن لایه درونی آن است. لوله های ۵ لایه نسبت به لوله های تک لایه افت فشار و دمای کمتری دارند و در مواردی که کمیت فشار و دما آب ، برای ما اهمیت بیشتری دارد استفاده از لوله های ۵ لایه توصیه می شود.
مقاومت در برابر پوسیدگی
لوله های پلی پروپیلن تک لایه و ۵ لایه هر دو در مقابل پوسیدگی از داخل و خارج مقاوم هستند و در مقابل عوامل خورنده ساختمانی همچون گچ ، سیمان ، آهک و سایر مصالح ساختمانی و همچنین رطوبت ایمن هستند.
وزن
لوله های تک لایه و ۵ لایه از بعد وزن دارای امتیاز برجسته ای هستند و از سبکی منحصر به فردی برخوردارند. وزن اندک هر دو لوله امکان یک لوله کشی آسان برای تکنسین های لوله کشی را فراهم می سازد.
شکل پذیری
لوله های ۵ لایه نسبت به تک لایه امکان شکل پذیری بیشتری دارند. این موضوع یکی از مزیت های برجسته لوله های ۵ لایه است که در هنگام لوله کشی خود را نشان می دهد. لوله های تک لایه شکل پذیری اندکی دارند و برای تغییر جهت مسیر لوله کشی باید از اتصالات استفاده کرد.
سرعت نصب
سرعت نصب در هر دو لوله با سرعت کافی انجام می شود. هر چند سرعت نصب لوله های ۵ لایه بیشتر است.
در میان اتصالات پلی پروپیلن ، لوله خم دار و پل بست دار هنگامی به کار می روند که قرار است لوله ها به صورت عمودی در یک تقاطع با هم برخورد کنند. در این صورت یکی از لوله ها باید از زیر یا روی لوله دیگر عبور کند. هر کدام از این دو اتصال وظیفه خود را به شکل خاصی انجام داده و در مسیر انتقال آب به گونه خود عمل می نماید.
تفاوت های موجود بین لوله خم دار و پل بست دار را می توان در مقوله های زیر جستجو کرد:
-تفاوت های ظاهری:
شکل هندسی : شکل هندسی این دو اتصال کاملا با هم متفاوت است. لوله خم دار همانگونه که از اسم آن پیداست یک لوله پلی پروپیلن است که در هنگام تولید، خمی با اندازه مشخص در آن ایجاد شده است. اما پل بست دار شبیه یک حلقه پلاستیکی یا بوشن است که شکافی در پهلولی آن وجود دارد. ظاهر این دو اتصال به گونه ای است که لوله کش به راحتی می تواند آنها را از هم تشخیص داده و در مواقع نیاز می داند که دقیقا از کدام مورد استفاده کند.
اجزای اتصالات: پل بست دار دارای سه بخش است که به طور مختصر عبارت اند از استوانه عبور آب، شکاف درون استوانه عبور آب و پایه نگه دارنده . این سه بخش به این اتصال کمک می کنند که جریان لوله کشی در هنگام تقاطع لوله ها به نحو درستی انجام شود. اما لوله خم دار تنها دارای دو بخش است یک خم که در دو طرف آن لوله ای تداوم یافته است. این دو اتصال گرچه کار یکسانی انجام می دهند اما کار با لوله خم دار راحتتر است اما پل بست دار فضای کمتری اشغال می کند.
نحوه اتصال: این دو اتصال از لحاض نحوه اتصال برعکس یکدیگر هستند. به این معنی که لوله خم دار توسط لایه بیرونی خود به اتصالات دیگر جوش می خورد. اما پل بست دار توسط لایه درونی خود به لوله ها متصل می گردد.
-تفاوت های کارکردی :
تاثیر بر جریان آب : پل بست دار به خاطر داشتن یک شکاف در پهلوی خود مقداری از فضای انتقال آب را محدود می کند . ولی لوله خم دار تنها مسیر حرکت آب را در خم خود کمی تغییر می دهد. هیچ کدام از این دو حالت محدودیت به حساب نمی آید. چون پل بست دار به اندازه کافی فضا برای جریان آب باقی می گذارد که افت فشار ایجاد نشود. خم موجود در لوله خم دار نیز مسیر جریان آب را به میزان ناچیزی افزایش می دهد که عملا تاثیری منفی بر جریان آب باقی نمی گذارد.
تاثیر بر جریان لوله کشی: سرعت لوله کشی لوله های پلی پروپیلن در بعضی مواقع به شکل هندسی و ابعاد اتصالات مربوط می شود. به نظر می رسد سرعت جریان لوله کشی با لوله خم دار بیشتر باشد. این قطعه به خاطر داشتن طول مناسب در دست جا می شود و نگه داشتن آن آسان است. اما کار با پل بست دار به دلیل اینکه پایه دارد منظم تر است و قرار است تنها یک لوله از شکاف آن رد شود.
پلیمرها مواد دستساز انسان هستند که زیربنای اصلی آنها پلیمرهای آلی می باشد. این پلیمرهای آلی تنوع فراوانی دارند و دست بشر را برای ساخت مواد گوناگون باز گذاشته است. پلیمرها که درواقع مبنای ساخت پلاستیک های هستند بر پایه رفتاری که در برابر حرارت از خود نشان می دهند به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
الف : ترموپلاستیک ها
ب: ترموستها
به طور کلی ترموپلاستیکها در دمای محیط حالت جامد داشته و با افزایش دما نرم شده و شکل می پذیرند. این مواد را می توان با دادن حرارت تغییر شکل داد و مجددا به شکل اولیه خود بازگشت داد. اکثر لوله های پلیمری از مواد ترموپلاستیکها ساخته می شوند . از این میان می توان به موارد زیر اشاره کرد:
پلی پروپیلن(P.P)، پی وی سی (PVC) و پلی اتیلن (PE) .
پلی پروپیلن :
پلی پروپیلن یکی از پرمصرف‌ترین و اساسی‌ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا و پرحجمترین مصرف‌کننده پروپیلن می‌باشد. این ماده دارای انواع متنوعی است. از بین انوع پلی پروپلن، کوپلی پروپلن راندوم نوع ۳ با نام اختصاری P.P.R.C type3 بر اساس استاندارد DIN آلمان و استاندارد جهانی ISO مناسب ترین ماده جهت ساخت لوله های انتقال آب آشامیدنی می باشد. این ماده دارای خصوصیات برجسته ای همچون استقامت در مقابل ضربه و تحمل تنشهای حرارتی و انعطاف پذیری می باشد که سبب شده جایگاه بهتری نسبت به سایر انواع پلی پروپیلن در ساخت لوله های آب آشامیدنی پیدا کند.
پی وی س(Pvc) :
پی وی سی (pvc) پلاستیک سختی است که با استفاد ه از روان کننده ها نرم و دارای انعطاف می شود . این ماده در بحث لوله و انتقال آب بیشتر در لوله کشی و انتقال آب فاضلاب به کار می رود. ارزان بودن طبیعی و انعطاف پذیر بودن آن یکی از دلایل اصلی استفاده آن در این حوزه می باشد.
پلی اتیلن:
پلی اتیلن که آنرا پلی اتن نیز می خوانند از لحاض ساختار شیمیایی یکی از ساده ترین پلیمرها است به همین خاطر قیمت آن از سایر مواد مشابه ارزان تر است. این ماده یک ماده جامد مومی شکل و غیر فعال است. پلی اتیلن از فرایند پلیمریزاسیون اتیلن به دست می آید و به طور مختصر با Pe نشان داده می شود. این ماده انواع متفاوتی دارد اما نوعی خاصی از آن برای ساخت لوله های انشعاب اصلی یا جریان انتقال آب با قطر بالا استفاده می شود.
در مقابل ترموپلاستیک ها، ترموست ها مواد نسبتا تردی هستند تا حدی که نمی توان آنها را با دادن حرارت تغییر شکل داده و شکل دلخواه را در آنها ایجاد کرد. آنها به صورت یکدفعه برای همیشه شکل داده شده و شکلی را که به خود گرفته اند را برای همیشه حفظ می کنند.
ترموست که معادل آن در فارسی گرماسخت می باشد به پلیمری گفته می شود که در اثر دادن حرارت ، در آنها پیوندی عرضی با واکنش شیمیای بوجود می آید. این واکنش شیمیایی در نهایت در آن، به صورت یکپارچه صلب در می آید. به طور معمول این رزین ها پس از ترکیب با مواد خشک کن ، واکنش آنها شروع به واکنش غیر قابل برگشت کرده و سخت می شوند. از میان ترموستها می توان به پلی استر ، وینیل استر و اپوکسی و…. نام برد.
