مزایای لوله‌ HDPE بر لوله‌ GRP

بررسی کامل مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP

در ایالات متحده ی آمریکا مراکز تحقیقاتی به خصوصی نسبت به جمع آوری اطلاعات در زمینه ی لوله های پلی اتیلن و لوله های GRP اقدام کردند. این آزمایشات در مراکز معتبری از جمله آزمایشگاه انستیتو پلاستیک پایپ، آزمایشگاه های مهندسی پلاستیک و انستیتوهای مواد ساختاری مرکب SCI انجام گرفت. آزمایشات ذکر شده در نهایت منجر به نتایج درخشانی در خصوص مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP شد.

در جریان این آزمایشات برای رسیدن به نتیجه ی مورد نظر، به طور دقیق کلیه ی عملکردها و حتی ویژگی های ساختاری این دو لوله را به صورت بلند مدت و کوتاه مدت مورد رصد قرار دادند. لازم به ذکر است که در این آزمایشات، استانداردهای مربوط به AWWA نیز برای هر دو لوله به صورت جداگانه بررسی شد.

به نحوی که استاندارد AWWA C906 و AWWA C950 به ترتیب برای لوله های پلی اتیلنی و لوله های GRP مورد بررسی قرار گرفت. در مقاله ی پیشرو قصد داریم تا کلیه ی نتایج این آزمایشات مهم را به زبان ساده برای شما عزیزان شرح دهیم. توجه داشته باشید که نتایج به دست آمده از مقایسه ی لوله های GRP، با بهترین کیفیت لوله های پلی اتیلن(PE100) تحت استاندارد AWWA C906 حاصل شده است.

همچنین در این آزمایشات سایزهای مشابه از هر دو گروه لوله که شامل سایزهای 150 و 600 میلی متری هستند نیز مورد مقایسه قرار گرفته اند. به صورت خلاصه فاکتورهای آزمایش شده به شرح زیر هستند:

1. مقاومت فشاری
2. قطعات و اتصالات
3. اثر خراشیدگی بر لوله ها و سهولت در جا به جایی
4. استفاده در پروژه های دریایی و میزان شناور بودن لوله ها
5. شرایط و وضعیت بستر سازی
6. سازگار بودن لوله ها با محیط زیست
7. مقاومت لوله ها در برابر مواد شیمیایی
8. مقایسه استحکام ضربه لوله ها
9. بررسی استحکام کششی لوله ها

مقاومت فشاری

تفاوت دو لوله

در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، ابتدا مقاومت فشاری را مورد مقایسه قرار می دهیم. همانطور که می دانید آزمایش هیدرواستاتیک یکی از دقیق ترین روش هایی است که می توان از طریق آن میزان مقاومت انواع لوله ها را در برابر فشارهای مختلف ارزیابی کرد. محققان با انجام تست هیدرواستاتیک متوجه شدند که میزان تحمل این فشار در لوله های پلی اتیلن نسبت به لوله های GRP بیش تر است.

چرا که لوله های GRP تحت فشاری که آن ها را تا آستانه ی شکست می رساند، به طور کامل در هم می شکستند. این در حالی بود که سطح لوله های پلی اتیلن در این مرحله تنها دچار ترک هایی به طول 37 الی 100 سانتی متر می شد. این موضوع به محققان ثابت کرد که لوله های پلی اتیلنی در برابر زلزله و دیگر تغییرات زمین شناسی مقاومت بالاتری از خود نشان می دهند.

قطعات و اتصالات

تفاوت دو لوله

دومین ویژگی که در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP به آن می پردازیم، مبحث مربوط به قطعات و اتصالات لوله هاست. طبق داده ها محققان دریافتند که اتصالات لوله های GRP به وسیله ی چسب های مخصوصی انجام می شود.

مشکل اصلی این نوع اتصال این است که استحکام و عمر آن ها به مرور زمان کاهش پیدا می کند. همچنین در صورت بروز هر گونه تغییری در آن ها شاهد نشتی مواد خواهیم بود. این موضوع در پروژه های اجرایی به عنوان یکی از بزرگترین نقاط ضعف لوله های GRP شناخته می شود.

در حالی که استفاده از لوله های پلی اتیلنی در پروژه های اجرایی این امکان را به کارفرمایان می دهد تا بتوانند متناسب با نوع کار، انواع اتصالات مورد نیاز را نیز بسازند. از طرفی سرعت آب بندی شدن لوله های پلی اتیلنی بالاست. در نتیجه اجرای آن ها راحت تر و سریع تر انجام می شود. به عبارتی سرعت اجرای پروژه بالا رفته و هیچ مشکلی در خصوص نشتی مواد از این لوله ها وجود ندارد.

اثر خراشیدگی بر لوله ها و سهولت در جا به جایی

تفاوت دو لوله

دیگر نتایج حاصل از بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، اهمیت میزان اثر خراشیدگی بر لوله ها عنوان شده است. اجرای پروژه های مختلفی که با لوله های GRP مورد بهره برداری قرار می گرفتند کارفرمایان را مستلزم رعایت قواعد مشخصی می کرد. برای مثال سطح این لوله ها بایستی فاقد هر نوع حفره، سوراخ، ناخالصی، ترک و حتی بریدگی باشد.

به علاوه لوله های GRP که دارای خراش هایی به عمق ده درصد یا بیش تر از کل ضخامت جداره لوله بودند، بلا استفاده می شدند. به نحوی که حین اجرای پروژه اصابت ضربه ای هر چند کوچک به سطح لوله های GRP نصب شده در محل، خسارت بزرگی را متحمل کارفرما می کرد.

این در حالی است که لوله های پلی اتیلنی در زمان جا به جایی، تا حد زیادی از هر نوع صدمه و خراشی مصون هستند. به علاوه ایجاد هر نوع خراشی نیز استحکام لوله های پلی اتیلنی را به خطر نمی اندازد. از آن جایی که لوله های پلی اتیلنی در جریان حمل و نقل هیچ گونه ضایعاتی را به جا نمی گذارند،  حمل و نقل آن ها نسبت به لوله های GRP ارزان تر و با سهولت بیش تری انجام می گیرد.

استفاده در پروژه های دریایی و میزان شناور بودن لوله ها

تفاوت دو لوله

محققان در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، میزان شناور ماندن لوله ها را بررسی کردند. این موضوع به آن ها کمک کرد تا بتوانند کاربرد لوله ها را در پروژه های دریایی مورد بررسی قرار دهند. از آن جایی که ماهیت لوله های GRP شکننده است، قابلیت شناور بودن را ندارند.

در نتیجه استفاده از آن ها در پروژه های دریایی ممنوع اعلام شده است. این در حالی است که لوله های پلی اتیلنی خاصیت شناور بودن روی آب را دارند. در نتیجه هنگام بالا آمدن آب های زیر زمینی و وقوع سیل این لوله ها شناور می مانند و تنها بایستی تمهیداتی جهت مهار کردن آن ها در نظر گرفت.

شرایط و وضعیت بستر سازی

همانطور که می دانید کنترل اعوجاج، معیاری دقیق جهت میزان تحمل لوله های GRP در برابر بارهای خارجی است. برای دسترسی به این کنترل، شرایط بستر این لوله ها بایستی از ویژگی های خاص تری نسبت به لوله های پلی اتیلنی برخوردار باشد. در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، محققان دریافتند که بستر لوله های GRP متناسب با قطر خود لوله ها، حاوی ذرات بسیار ریز خاک به صورت کاملا فشرده باشد.

باید بدانید که این موضوع به علت یکنواخت شدن فشارهای جانبی به لوله اهمیت زیادی پیدا می کند. از دیگر شرایط بستر این لوله ها می توان به مسطح بودن کف بستر، نبود هر نوع مواد آلی در آن، عدم وجود کلوخه و سنگ های بزرگ اشاره کرد. این در حالی است که بستر لوله های پلی اتیلنی به علت استحکام بالای لوله ها، می تواند به صورت مسطح با خاک ریزی سبک یا فاقد آن نیز باشد.

سازگار بودن لوله ها با محیط زیست

در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، معیار سازش با محیط زیست نیز عنوان شده است. محققان دریافتند که استفاده از الیاف شیشه هنگام ساخت لوله های GRP، سازش آن ها را با محیط زیست به خطر انداخته اند.

از آن جایی که لوله های پلی اتیلنی فاقد هر نوع مواد تغذیه کننده ای برای میکرو ارگانیسم ها هستند، بنابراین در برابر آن ها به طور کامل مقاوم می باشند. همچنین این لوله ها هیچ نوع تاثیر مضری را در محیط زیست به جا نمی گذارند.

مقاومت لوله ها در برابر مواد شیمیایی

یکی از مهم ترین فاکتورهایی که در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP مورد بررسی قرار گرفت، مقاومت لوله ها در برابر مواد شیمیایی بود. باید بدانید که در ساخت لوله های ‌GRP از مواد رزینی استفاده شده است. این موضوع سبب شد تا لوله های GRP مقاومت بسیار پایین تری نسبت به لوله های پلی اتیلنی از خود نشان دهند. به علاوه لوله های پل اتیلنی به علت مقاومت ساختاری و ذاتی خود، در برابر هر نوع ماده ی شیمیایی غیر آلی و آلی از خود مقاومت بیش تری را نشان می دهند.

مقایسه استحکام ضربه لوله ها

یکی از مهم ترین فاکتورهایی که به کمک آن مقاومت لوله ها را هنگام جا به جایی و نصب می سنجند، استحکام آن ها در برابر ضربه است. به عبارتی فاکتور استحکام ضربه در انتخاب نوع لوله بسیار اهمیت دارد. محققان در بررسی مزایای لوله‌های پلی اتیلن HDPE نسبت به لوله‌هایGRP، دریافتند که فاکتور ذکر شده در لوله های پلی اتیلنی نسبت به لوله های GRP در وضعیت بسیار بهتری قرار دارد. در جریان آزمایشات، محققان برای رسیدن به نتایج ذکر شده، از دو شیوه ی ایزود و شارپی و در بازه دمایی 19 الی 23 درجه سانتی گراد استفاده کردند.

بررسی استحکام کششی لوله ها

آخرین نتیجه گیری از بررسی مزایای دو لوله، استحکام کششی آن ها بود. این فاکتور برای استفاده از لوله ها در زمین های ناهموار و سایر پروژه های زیرزمینی و با احتمال جا به جایی زمین و خطرات ناشی از آن بسیار حائز اهمیت است. محققان دریافتند که لوله های پلی اتیلنی با رفتار خزشی نسبت به لوله های GRP با رفتار داکتیلی در برابر تنش های کششی، مقاومتی 24 برابری از خود نشان می دهند.