شاید از نظر گفتاری و تئوری کلمه لوله خیلی ساده به نظر بیاد، اما جوابهای بسیار مهم و اساسی در این کلمه نهفته است. بطور کلی لوله یا همان PIPE قطعاتی ساخته شده به دست بشر هستند که از مواد اولیه مختلف همچون آهن، چدن، گالوانیزه، فولاد، پلیمری بر پایه پلی اتیلن، پی وی سی (PVC) انواع پلاستیک، شیشه، بتن، سیمان و غیره (این مواد میتوانند در آینده نه چندان دور نیز بی پایان باشند) و به منظورهای خاصی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند.
لوله چیست ؟
در تعریف اینکه لوله چیست ؟ را میتوان اینگونه بیان کرد که یک استوانه تو خالی با سطح مقطع (دایره، مربعی و…..) یکسان است و اغلب در انتقال سیالات مختلف و بعضا جامدات پودر گونه با ذرات ریز مورد استفاده قرار میگیرد. البته در برخی صنایع ممکن است کاربرد سازهای، پوشانندگی و غلاف گونه داشته باشد. در برخی لولهها به ندرت ممکن است که سطح مقطع دایرهای نباشد اما معمولا عموم مردم لولهها را سطح مقطع گرد تجسم میکنند. همانطور که اشاره شده علاوه بر انتقال سیالات کاربرد لوله در صنایع میتواند پوشاننده و مصارف دیگری هم در هواپیما سازی، خودروسازی، مبل سازی، ساخت سازه، ستون، پایه، حفاظ و دیگر لوازم ساخت بشر داشته باشد.
انواع لولهها
به طور کلی در ساخت و فناوری از لحاظ تکنولوژی نوع تولید و مواد به دست بشر تاکنون میتوان به بیش از هزاران هزار نوع صنعت اشاره کرد، ولی در مورد لولهها که تا امروز عمدتا با دو نوع مواد اولیه گالوانیزه (فلزی) و پلیمری (پلی اتیلن) که هرکدام زیر مجموعه خاص خود را دارند، تهیه و تولید میشوند. لولهها معمولاً با قطر خارجی یا اندازۀ نامی، ضخامت دیواره لوله و شاخص API مشخص و نام گذاری میشوند.
انواع لولهها دارای ابعاد مختلف از لحاظ طولی هستند که بسته به نوع کاربری از لولههای بلند یا کوتاه استفاده میشوند. موارد تعیین کننده برای انتخاب لوله در یک سیستم انتقال سیال عبارتند از: دبی و فشار سیال، دمای سیال، نوع سیال، میزان خورندگی سیال، شرایط آب و هوای محیط، محل قرارگیری لوله (روزمینی یا زیرزمینی بودن آن)، میزان ارتعاشات موجود در سیستم لوله کشی و غیره را نام برد. به دلیل اهمیت بالای بحث پایپینگ، در شرکتهای مهندسی مشاور معمولاً یک دپارتمان خاص به آن اختصاص میابد. بطور متوسط در یک پروژه حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از حجم کار و هزینۀ ساخت و نیروی انسانی مربوط به قسمت لولهکشی پایپینگ میباشد. در پایین همین صفحه توضیح مختصری از انواع لولهها، نوع مواد اولیه و کاربرد آنها میپردازیم :
نوع لولهها از نظر کاربرد
- لولههای بهداشتی
- لولههای غیر بهداشتی
لولههای بهداشتی
لولههای بهداشتی که از نامش پیداست جهت مصارفی اعم از انتقال آب شرب، مایعات و سیالاتی بکار میرود که مورد مصرف انسانها میباشد، مواد اولیه تولید لولههای بهداشتی باید از مواد خاصی همانند فود گرید بودن (FOOD GRADE) و تائیدیه سازمانهای ذیربط را داشته باشند و در ایران لوله بهداشتی باید تائیدیه وزارت بهداشت و درمان و بعضا دارای سیب سلامت را داشته باشد. در واقع این لولهها پس از نصب و قبل از بهرهبرداری ضدعفونی میشوند ولی در طول زمان و پس از سالها استفاده لوله باید به صورتی باشد که روز اول هنگام کارگذاری در ترانشه بوده است و هیچ واکنش شیمیایی نیز با سیال و آب نشان ندهد.
لولههای غیربهداشتی
لولههای غیربهداشتی شامل لولههای معمولی میشوند که برای انتقال فاضلاب و سیالهای شیمیایی بکار میروند و این لولهها با توجه به سیال باید انتخاب شوند تا طول عمر بالاتری نیز داشته باشند چون غالبا مواد شیمیایی و غیربهداشتی باعث خوردگی و واکنشهای شیمیایی هستند و این عکسالعمل باعث کاهش طول عمر و مقاومت مواد میشود. از این رو پیشنهاد میشود قبل از انتخاب جنس لوله، با دقت کاربرد لوله را مورد بررسی قرار دهید.
به عنوان مثال میتوان گفت لولههای فلزی و بتنی در قدیم جهت انتقال فاضلاب بکار برده میشدند اما این مواد در مقابل مواد شیمیایی موجود در فاضلاب واکنش شیمیایی از خود نشان میدهند و بعد از مدت کوتاهی دچار پوسیدگی میشوند و غیر غابل استفاده میشدند، با مرور زمان و پیشرفتهای تکنولوژی و صنعتی لولههای پلی اتیلن و لوله پی وی سی (PVC) جایگزین لولههای قدیمی شدند و میتوان برای انتقال سیالات شیمیایی و اسیدی هیچ واکنشی نشان ندهند و تا ۵۰ سال طول عمر مفید داشته باشند.
انتخاب جنس لوله مناسب برای لوله از لحاظ مقاومت و عمر کارکرد آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این انتخاب باید عوامل مختلفی نظیر شرایط محیطی کارکرد لوله، دما و فشار سیال عبوری و خورندگی سیال در نظر گرفته شود. در این زمینه استانداردهای مختلفی وجود دارد که استانداردهای API و ASTM مهمترین استانداردها در زمینۀ انتخاب جنس لوله هستند.
پرکاربردترین نوع لولهها از نظر ساختاری
لولههای فلزی
لولههای فلزی بدون درز یا همان لولههای مانیسمان، امروزه در بخش لوله کشی میتوان گفت ۶۰ درصد ساختمان سازی را به خود اختصاص داده است و یکی از پرکاربردترین نوع لوله در بخش فلزات شناخته میشود. کلمه یا نام مانیسمان یک فرد مهندسی آلمانی بود که در اواخر قرن ۱۹ میلادی این نوع لوله را ابداع کرد و نام خود را برآن گذاشت. در فرآیند تولید این محصولات به هیچ وجه از جوشکاری استفاده نشده و لوله به صورت یکنواخت و بدون هرگونه درزی تولید میشود. همین مساله یکی از مهمترین دلایلی است که این نوع لوله را به یکی از سختترین و پرکاربردترین محصولات فلزی تبدیل کرده است. در واقع عدم وجود هرگونه درز این لولهها، امکان تحمل فشارهای بالا و عبور جریانهای سریع را افزایش داده است. همچنین به دلیل همین استقامت و استحکام بالا، این نوع لوله قابلیت مطابقت با هر نوع شرایط آب و هوایی در مناطق مختلف را دارد.
لولههای چدنی
جنس این نوع از لولهها تهیه شده از چدن است و با توجه به کاربرد استفاده در اشکال مختلفی، ابعاد و اندازه، انواع اتصالات و نوع آلیاژ متفاوت ساخته میشوند. لولههای چدنی از نظر مقاومت در برابر فشارهای وارده بهترین نوع لولهها میباشند و به نسبت لولههای آهنی کمترین فرسایش را دارند. این لوله را میتوان توسط دستگاه تراکم هوا باز نموده و گرفتگی آن را برطرف کرد. بزرگترین عیب این لولهها این است که به علت وجود مواد شیمیایی در فاضلاب دچار خوردگی میشوند که این امر اجتناب ناپذیر است. قیمت لوله چدنی در مقایسه با لوله فلزی ارزانتر است اما نصب آن آهسته تر انجام میشود. مواد شیمیایی بر روی این لولهها تاثیر منفی میگذارد و سبب زنگ زدن آن میشود. لولههای چدنی وزن بالایی دارند و پیوند آنها با دیگر یراق آلات و اتصالات به سختی انجام میپذیرد. این لولهها همانند لولههای گالوانیزه به علت معایب غیر قابل رفع، امروزه به ندرت کاربرد دارند.
لولههای گالوانیزه
لولههای فلزی یا گالوانیزه خود به دو دسته نیز تقسیم بندی میشوند. که نوع فولادی آن مقاومت بالایی در برابر مواد اسیدی ندارند و دچار خوردگی میشوند. ساختار آنها از فولاد نرم تهیه و تولید میشوند و اغلب به عنوان لولههای فاضلاب برای سرویس بهداشتی کاربرد دارند. در مقابل لولههای گالوانیزه آهنی دارای وزنی سبک هستند و بیشتر رنگ آنها خاکستری است. لولههای گالوانیزه مقاومت فشاری بالایی دارند اما دچار خوردگی و رسوب میشوند، از این رو به ندرت برای لوله کشی ساختمانهای امروزی مورد استفاده قرارمیگیرند. این لولهها را نمیتوان با جوش بهم متصل کرد، دلیل این امر ایجاد دود غلیظ در حین جوشکاری است که سلامتی انسان را به خطرمی اندازد و محیط زیست را آلوده مینماید.
لوله پلیمری
لولههای پلیمری که بر پایه پلیاتیلن تهیه و تولید میشوند، امروزه با روند تکنولوژی و پیشرفت در صنعت لوله سازی از این ماده (پلیمر یا پلی اتیلن) بشر توانسه است که این نوع مواد رو جایگزین لولههای فلزی کند. لولههای پلیمری به نوبه خود ۴۰ درصد ساختمان سازی رو به خود اختصاص داده است که البته با به روز شدن لولههای تولید شده دیگر از مواد پلیمری میتوان این اعداد و ارقام بالاتر نیز باشند. هزینه دفن این لولهها که ۶۰ تا ۷۰ درصد هزینه لوله کشی را به خود اختصاص میدهد و تا ۱۰۰ سال نیز طول عمر دارند. از کاربردهای مهم و عمده این محصول جهت انتقال آب شرب، انتقال گاز، هدایت فاضلابهای شهری و مسکونی، آبیاری در مزارع کشاورزی وغیره…. نیز میتوان اشاره کرد. در ادامه به لولههای پلیمری شرکت کارا تجهیز مختصرا خواهیم پرداخت.
انواع لولههای آب و فاضلاب گروه مهندسی و تولیدی کارا تجهیز
لوله پلیکا
لولههای پی وی سی (PVC) از جمله لوله که از خانواده پلیمر میباشند، که کاربرد بالایی در صنعت ساختمان سازی دارند. انعطاف پذیری لولههای پی وی سی بسیار بالاست و دچار ترک خوردگی و شکستگی نمیشوند. لولههای (PVC) به نسبت دیگر لولهها وزن سبکی دارند و از نظر نصب و راهاندازی بالایی برخوردارند. لوله پی وی سی که در بین عوام به لوله پلیکا شناخته شدهاند و بیشترین بخش رو در تاسیسات ساختمان به خود اختصاص دادهاند که در رنگ های طوسی، سفید به بازار ارائه میشوند.
لوله پلیکا که امروزه در بازار به فروش میرسد از جمله لولههای پی وی سی است که خواص مکانیکی بالایی داشته و نیاز لوله کشی ساختمان را برطرف مینماید. این لولهها در برابر فعالیتهای اسیدی و بازی مقاوم هستند و مواد شیمیایی بر روی آنها اثر نامطلوب نمیگذارد. لوله پلیکا رنگ و بوی آب را عوض نمیکند و به دلیل داشتن سطح صیقلی میزان رسوب پذیری و گرفتگی آن بسیار پایین است. این لولههای پی وی سی معایبی نیز دارند از جمله اینکه در برابر سرما حساساند و امکان شکستگی آنها وجود دارد. همچنین در برابر حرارت مستقیم و زیاد آتش، شکل و استحکام خود را از دست میدهند.
لوله زهکشی
لوله زهکش یا لوله زهکشی نوعی از لولههای سوراخ دار یا شیاردار که بسته به نوع سفارش تمام مشبک یا نیمه مشبک بر روی لوله ایجاد شده است و معمولا در سطح یا زیر زمین نصب میشوند تا رطوبت یا آبهای اضافی را به خود جذب کند. استفاده از این نوع لولهها به منظور مدیریت سفرههای آب زیرزمینی در جهت منابع اقتصادی و اجتماعی در کنار حفظ محیط زیست میباشد. از لولههای زهکش معمولا جهت جمع آوری آبهای اضافی حاصل از بارندگیهای مکرر در زمینهای کشاورزی، زمینهای ورزشی، ساختمانها و مکانهایی که آب در آن سد شده و باعث خرابی میشود، استفاده میکنند.
انواع لولههای زهکشی
لولههای زهکشی دارای جنسهای مختلف و اشکال متفاوت اعم از سفالی، گل و سیمان و حتی آهنی ساخته و استفاده شده است که در حال حاضر امروزه از این نوع لولهها به دلیل پیشرفت و تکنولوژیهای جدید تولید لوله، جهت زهکش استفاده نمیشوند. از بهترین و پرکاربرد ترین نوع لولهها جهت زهکشی، میتوان به لوله زهکشی پی وی سی (UPVC) لوله زهکشی پلی اتیلن دوجداره( کاروگیت) که هر کدام از این نوع لولهها در محلهای متفاوتی و البته کاربری یکسان مورد استفاده میشوند.
لوله پیمتاش
لوله پیمتاش نوعی از لولههای Upvc هستند که جهت انتقال سیالات و لولهکشی در فضاهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. میتوان از این لوله برای لولهکشی صنایع پرفشار، استخرها، زیرزمین و … استفاده کرد. این لولهها مقاومت بسیار بالایی در برابر هر نوع آسیبدیدگی دارند و به راحتی سوراخ یا فرسوده نمیشوند. به همین دلیل است که از لولههای پیمتاش در مکانهایی مانند زیرزمین استفاده میشود.
برای لولهکشی مکانهای مختلف انواع متفاوتی از لولهها مورد نیاز است که ما نمیتوانیم این تنوع را در لولههای فلزی و PE ببینیم. مواد اولیه ساخت لوله یو پیویسی پیمتاش ابتدا کاملاً نرم و حالتپذیر است و میتوان آن را به هر اندازه و سبکی درآورد. بعد از ایجاد مدل، مواد مختلفی به آن اضافه میکنند که سفت و محکم شود و شکل اصلی لوله یا هر اتصال دیگری را به خود بگیرد؛ بنابراین، لوله پیمتاش در اندازهها و مدلهای متنوعی در بازار موجود هستند.
لوله تک لایه
لولههای تک لایه در بین عوام و استفاده کنندگان از این نوع لوله با نامهای مختلفی همچون لوله پلی پروپیلن، لوله PP، لوله سبز و لوله سفید مشهور است. لولههای تک لایه اولیه به رنگ سبز بوده و به سبب ترکیب ساختارشان (رنگدانه های سبز موجود در ترکیب آنها) باعث ایجاد بو و مزه در سیال عبوری (عموما” آب) میشود. از این رو کارخانجات تولید لولههای تک لایه این محصول را با تغییرت اندکی در ساختار به رنگ سفید تولید کردند که مشکل تغییر در مزه و بوی آب را نیز برطرف نمایند. دلیل اینکه لوله تک لایه جایگزین لولههای قدیمی به خصوص لوله فلزی شده میتوان به پوسیدگی درونی و بیرونی، انعطاف نداشتن، بالا بودن ضریب انتقال حرارتی، افت فشار زیاد، رسوب پذیر بودن، نصب دشوار، تغییر کیفیت آب و همچنین وزن بالا نام برد.
لوله پنج لایه
لولههای پنج لایه که از نامشان پیداست جنس لایه بیرونی و درونی لوله پنج لایه و نوعی پلیمر به نام پلی اتیلن میباشد. این دو لایه پلیمر توسط دو لایه چسب به لایه آلومینیومی که همان لایه میانی است، متصل میشوند. لایه آلومینیومی لوله پنج لایه مقاومت فشاری لوله را بالا میبرد، بنابراین در صورت ضربه به آن آسیبی وارد نمیشود. لولههای پنج لایه دچار زنگ زدگی و خوردگی نمیشود و استحکام آن در برابر مواد اسیدی و بازی بالاست. این نوع لوله در مکانهای مختلف به منظور انتقال آب گرم یا سرد کاربرد دارد از جمله سیستمهای گرمایش از کف و سیستمهای تهویه مطبوع ساختمان کاربرد دارند. این لولهها ظاهر مناسبی دارند و به صورت توکار یا روکار از آنها استفاده میشود.
لوله کاروگیت
لوله کاروگیت یا لوله پلی اتیلن فاضلابی را میتوان اینگونه بیان کرد که نوعی از انواع لولههای پلاستیکی یا پلیمری با سطح خارجی حلقوی یا موجدار (آکاردئونی) که از مواد اولیه پلیمری تولید و عرضه میشوند. برای تولید انواع لولههای کاروگیت در اندازههای متنوع، موادی نظیر رشته های مقاوم فولاد و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) به کار گرفته میشوند، که لوله اسپیرال نام دارند و یکی از با ارزشترین لولههای صنعتی به شمار میروند. لوله کاروگیت به گونهای طراحی شده که آن را برای مصارف متنوع مناسب نموده است.
با توجه به اینکه لوله کاروگیت قابلیت تحمل فشار اتمسفری داخلی را ندارند و از آنها نمیتوان سیال را با فشار اتمسفری هدایت کرد، از اینرو در بین عموم، لولههای کاروگیت بعنوان یک کانال زیرزمینی که برای شبکههای آب و فاضلاب به صورت ثقلی طراحی شده اند، استفاده میشوند. با توجه به توضیحات و نوع لوله کاروگیت که سطح بیرونی آکاردئونی دارند ولی نمیتوان به عنوان لوله قابل انعطلاف از آن استفاده کرد، دارای استحکام زیادی بوده و تمام فشارهای زیرسطحی و بارهای مرده و زنده وارده از سطح (مقاومت مکانیکی) را تحمل میکند.
لوله پلی اتیلن
لولههای پلی اتیلن که با نام لولههای PE، لوله آبرسانی، لوله فشارقوی یا تحت فشار در بازار معروف هستند و از نوعی ترموپلاستیک به نام پلی اتیلن ساخته میشود. انعطافپذیری فوق العاده از قابلیتهای منحصر بفرد این لولههاست که استفاده از آنها را در مکانهای مختلف فراهم مینماید. لولههای پلی اتیلن با توجه به نوع کاربرد با چگالیهای مختلف ساخته میشوند. آنها جایگزین مناسبی برای سایر لولهها محسوب میشوند و از نظر قیمت نیز مقرون بصرفه هستند. ویژگیهای هیدرولیکی این لوله و هزینههای پایین نگهداری و تعمیر آنها، لوله پلی اتیلن را به لولههای محبوب در بین سازندگان تبدیل نموده است. مقاومت لوله PE در برابر ضربه بالاست و دچار آسیب و ترک خوردگی نمیشود. شکل ظاهری این لوله به صورت حلقه ای یا شاخهای به رنگ مشکی است. لوله پلی اتیلن با نام لوله پلاستیکی نیز شناخته میشود. لولههای پلی اتیلن علیرغم انعطاف پذیری بسیار بالا از قابلیت اتصال بالا برخوردار هستند و موجب نشتی آب نمیشوند.
لوله پوش فیت
لولههای پوش فیت تشکیل شده از مواد اولیه پلیمر (PP) میباشند که از نظر کیفیت مواد اولیه تولیدی، طراحی و ساخت، نحوه نصب و اجرا نسبت به دیگر لوله و اتصالات فاضلابی موجود بازار در بخش فاضلاب ساختمانی کاملاً برتری داشته و منطبق با استانداردهای ملی و بین المللی تولید میشوند. لوله پوش فیت که نصب آنها به صورت لوله به لوله یا لوله به اتصال در آن از نوع نر و مادگی و به کمک حلقه لاستیکی به صورت یکسر سوکت و دو سر سوکت در قطرهای مختلف تا ۱۶۰ میلیمتر (۶ اینچ) به صورت شاخه ای تا ۳ متری بسته به نحوه اجرا که بیشتر جهت انتقال آب و فاضلاب ساختمانها تولید و به بازار عرضه میشود.
لوله سابداکت دار
لوله سابداکتدار را میتوان گفت میکروکانالهای کوچک و انعطاف پذیری هستند که برای نصب کابلهای مخابراتی و فیبرنوری استفاده میشوند. لوله سابداکت دار تهیه شده از مواد مرغوب پلی اتیلن درجه یک تولید شدهاند که در برابر اشعه ماوراء بنفش کاملا مقاوم هستند. لوله COD یا Corrugated Optic Duct داکت، یک فیبر نوری موجدار است که در مقابل فشارهای خارجی، استحکام زیادی دارد و جزو جدیدترین تکنولوژیهای موجود جهت زیرساخت شبکههای شهری، طراحی میشود.
لوله سابداکت دار پلی اتیلن (کاروگیت) به لولههایی گفته میشوند که دارای دو مجرا جهت عبور کابل میباشند، مجرای داخلی این لولهها که دارای (سهکاناله، پنجکاناله، هفتکاناله و نهکاناله) و مجرای خارجی آن بهصورت یکپارچه تولید شدهاند، اندازه و تعداد کانالهای داخلی را سفارشدهنده تعیین میکند و با توجه به نوع تعداد کانال متفاوت است. لوله COD از مقدار پلیاتیلن بسیار بالا تولید شده است که استحکام و مقاومت بیشتری دارد و به دلیل مزایای بالا و قیمت مناسب، امروزه متقاضیان زیادی به خود اختصاص داده است.
لوله COD سابداکت دار
لوله های COD سابداکت دار پلی اتیلن که در بین عوام با نامهایی همچون لوله سابداکت، لوله سابداکت دار برق، لوله پلی اتیلن سابداکت، لوله مخابراتی و لوله های فیبرنوری رواج یافته است. که از این نوع لوله ها برای استقرار یا همان کاورینگ کابلهای مخابراتی و فیبرنوری مورد استفاده میشوند. این روش معمولاً زمانی انتخاب میشود که محیط به صورت میدان قهوهای با وجود مجاری بیرونی در نظر گرفته شود. لوله پلی اتیلن سابداکت دار برای جدا نمودن کابل های مخابراتی و سازماندهی آنها در داخل یک لوله استفاده میشود.
با توجه به توضیحات انواع لولهها و کاربردهای اشاره شده، بازم میتوان از این نوع لولهها برای کاربردهای دیگر در ساختمان سازی و صنعتی استفاده کرد. کارشناسان گروه مهندسی و تولیدی کارا تجهیز در آب و فاضلاب و توضیح مشخصات فنی انواع لولهها، امیدوار است لوله و انواع آنها را کامل و جامع برای شما خوانندگان عزیز توضیح داده باشیم. در ادامه همین مطلب توضیحات کامل هر یک را کامل و به صورت جدا گذاشته ایم.
