اگر بخواهیم اتصالات پلی اتيلن دست ساز (یا همان اتصالات پلی اتیلن مایتری) و اتصالات پلی اتيلن برنچی را خیلی کوتاه توصیف کنیم باید بگوییم: هر زمان که تأمین اتصالات پروژه از نظر سایز، فشار کاری، زاویه دلخواه یا هر نقشه مدنظر مشتری (مطابق با استاندارد یا حتی مغایر با آن)، از مسیر سایر اتصالات پلی اتیلن میسر نباشد، فقط اتصالات پلی اتیلن دست ساز (یا همان اتصالات پلی اتیلن مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی هستند که می‌توانند حلّال مشکلات و ناجی پروژه باشند.
در حقیقت اتصالات پلی اتیلن دست ساز (یا همان اتصالات پلی اتیلن مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی که برای ساخت آن‌ها از جوش دادن لوله‌ها استفاده می‌شود و برخلاف سایر اتصالات پلی اتیلن (تزریقی، الکتروفیوژن، پیچی، سریع و …) که روند تولیدشان با محدودیت‌هایی مثل قالب‌های فولادی مورد نیاز و فرآیندهای پیچیده تولید در سایزهای بالا، مواجه هستند، قابلیت تولید هر اتصال را با هر جزئیاتی که مطابق سفارش مشتری باشد، دارند. از همین جهت به آن‌ها اتصالات پلی اتیلن سفارشی هم گفته می‌شود.
نكته حائز اهميت اين است كه اين اتصالات از سايزهای كوچك ۶۳، ۷۵ و ۹۰ ميليمتر تا سايز بزرگ ۱۲۰۰ ميليمتر و در فشارهای كاری متفاوت از ۶ و ۸ بار تا ۲۵ بار (۱bar=1 atm=10۵ N/m۲=۱۰۵ Pa) و با تمامی زوایا از ۸ تا ۹۰ درجه، توليد می‌شوند.
به‌طور‌کلی، اتصالات پلی اتیلن دست ساز (یا همان اتصالات پلی اتیلن مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی از جوش دادن لوله‌ها به يكديگر از طريق جوش گرمايی، به ترتيب با استفاده از جوش لب به لب (Butt Fusion) و جوش زينی (كمربند جوشی=Saddle Fusion) توليد می‌شوند.
لازم به ذكر است كه اتصالات پلی اتيلن دست ساز در صنعت پلی اتيلن، با نام اتصالات پلی اتيلن مايتری هم شهرت دارند اما بايد بدانيم كه مطابق با استاندارد ملی ايران به شماره INSO 14427، نامگذاری دست ساز، برای اين اتصالات صحيح است.
سعی ما در اين مقاله بر اين است كه بتوانيم اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی را از زاويه‌ای متفاوت، برای شما همراهان گرامی تفسير كنيم. اميد است كه مطالب تقديمی بتواند علاقه‌مندان حوزه پلی اتيلن را، در شناخت بهتر اين اتصالات ياری رساند.
مطالب این مقاله
آشنايی اوليه با اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری) و اتصالات پلی اتيلن برنچی
شايد خالی از لطف نباشد كه در ابتدای امر، شما همراهان عزيز را با علت نامگذاری اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری) آشنا كنيم.
نامگذاری اتصالات پلی اتيلن مايتری، ريشه در نوع برش لوله‌های پلی اتیلن، برای متصل‌شدن به يكديگر دارد. همانطور كه می‌دانيم، در توليد اتصالات مايتری، لوله‌ها به شكل فارسی‌بر مورد استفاده قرار می‌گيرند و در زبان انگليسی كلمه “miter” دقيقاً به معنای “اتصال فارسی‌بر” است.
از نگاهی ديگر، از آنجايی كه تک تک اين اتصالات به صورت جدا‌جدا، توسط اپراتور ساخته شده، آن‌ها را اتصالات پلی اتيلن دست ساز می‌نامند.
جالب است بدانيد كه تا قبل از آخرين ويرايش استاندارد ملی ايران به شماره INSO 14427، اتصالات پلی اتيلن برنچی (علی‌رغم تفاوت‌های عمده‌ای كه داشت)، جزء اتصالات دست ساز به شمار می‌آمد و به صورت جداگانه دسته‌بندی نمی‌شد.
با علم به اينكه تفاوت‌های اتصالات پلی اتيلن برنچی با اتصالات دست ساز (مايتری) عبارتند از:
- در توليد اتصالات برنچی، به هيچ عنوان، موضوع ضريب كاهنده مطرح نيست.
- لوله‌های مورد استفاده در يال اصلی (Header) و انشعاب سه راهی برنچی، به‌صورت يكپارچه بوده و برخلاف سه راهی‌های دست ساز (مایتری)، تكه‌تكه و فارسی‌بر نيست.
- با تكيه بر به‌كارگيری جوش زينی (كمربند جوشی=Saddle Fusion) در انشعاب، طول انشعاب سه راهی برنچی كوتاه‌تر از سه راهی‌های دست ساز (مایتری) است.
- ساختار دستگاه جوش اتصالات برنچی، مخصوص به خود آن‌ها بوده و از دستگاه جوش زاويه‌زن استفاده نمی‌شود.
در ويرايش جديد استاندارد، با بهره‌گيری از استانداردهای بين‌المللی EN 12814-3، ASTM F905 و ASTM F2620 و با توجه به فارغ‌بودن اتصالات پلی اتیلن برنچی از الزام رعايت ضريب كاهنده در روند توليدشان، دسته‌بندی جداگانه‌ای تحت عنوان “اتصالات كمربند جوشی” برای آن‌ها در نظر گرفته شد.
حال كه به‌طور اجمالی، با اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری) و اتصالات پلی اتيلن برنچی آشنا شديم، بهتر است راجع به چگونگی فرآيند ساخت هر يک از آن‌ها نيز، اطلاعاتی كسب كنيم.
نحوه جوش لب به لب (Butt Fusion) لوله ها در توليد اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری)
برای توليد اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری)، به دستگاه جوش زاويه‌زن مخصوصِ ساخت اين اتصالات نياز است كه شركت آبان بسپار پارسيان در اين زمينه از دستگاه‌های زاويه‌زن تمام هيدروليک CNC بهره می‌برد.
در فرآیند جوش لب به لب، ابتدا دو سر لوله فارسی‌بر‌شده، سطوح رنده و گرمکن را به خوبی و با پارچه‌ای بدون کرک و پرز تمیز می‌کنیم. برای این کار باید دقت کرد که برق رنده قطع بوده و گرمكن سرد باشد. پس از آن، لوله‌هایی که قرار است به هم جوش بخورند، در دستگاه جوش قرار گرفته و مهار می‌شوند.
در مرحله بعد، برای صاف‌سازی و ایجاد سطوح تمیز و موازی، دو سر لوله را با یک رنده مناسب به طور کامل تراشیده و صاف می‌کنیم. سپس، پلیسه‌های به جا مانده از رنده را جدا کرده و محل تراش را با پارچه‌ای که به الکل آغشته شده تمیز می‌کنیم. پس از آن، لوله‌ها را به هم نزدیک می‌کنیم.
برای شروع مرحله بعدی، ابتدا باید صفحه گرمکن به دمای موردنظرِ جوش رسیده و پس از آن حتما پایداری حرارتی را تجربه کند. مطابق استاندارد ملی ايران به شماره INSO 18648 و استاندارد بين‌المللی DVS 2207، دمای جوش برای لوله‌های پلی اتيلن باید بین ۲۰۰ تا ۲۲۰ درجه سانتیگراد (بسته به ضخامت لوله و نوع مواد) باشد.
مطابق با بند ۴-۸ (صفحه ۹) استاندارد ملی ايران به شماره INSO 18648، سطح صفحه گرمكن كه در تماس با انتهای لوله قرار می‌گيرد، بايد تميز و عاری از روغن بوده و يا پوشش‌داده‌شده با روكشی باشد كه از چسبندگی پلاستيک مذاب به سطح جلوگيری كند.
صفحه گرمكن را در دستگاه جوش نصب كرده و انتهای لوله را به‌صورت همزمان در تماس كامل با صفحه قرار داده تا سطوح مذاب برای انجام جوش ايجاد شود. برای اطمينان از ايجاد تماس كامل بين انتهای لوله و صفحه گرمكن، تماس اوليه بايد تحت فشار ايجاد لبه انجام شود.
فشار تا زمان تشكيل لبه با اندازه مشخص حفظ شده و سپس بدون قطع شدن تماس بين صفحه گرمكن و انتهای لوله، حين مدت زمانی برابر با زمان نفوذ گرمايی، فشار بايد به فشار نفوذ گرمايی برسد.
پس از تكميل زمان نفوذ گرمايی، صفحه گرمکن را از بین لوله‌ها برداشته و لوله‌هایی که دو سر آن‌ها ذوب شده، با یک سرعت کنترل‌شده و تحت فشار مناسب (فشار اتصال‌دهی، به صورت خطی افزایش می‌یابد)، به یکدیگر نزدیک می‌شوند. این کار تا زمانی که بیدهای جوشِ مناسب و استانداردی تشکیل شود، ادامه پیدا می‌کند.
در نهايت بايد زمان كافی برای خنک‌شدن جوش در نظر گرفته شود تا يك اتصال دست ساز (مايتری) با كيفيت، به دست مشتری برسد.
استاندارد اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری) برای بررسی وضعيت ظاهری بيدهای جوش
پس از اتصال لوله‌ها به يكديگر، بايد بيدهای جوش يكنواخت تشكيل شود. اندازه و شكل ظاهری بيدها، نشان‌دهنده نظم عمليات جوشكاری است. مطابق با استاندارد ملی ايران به شماره INSO 18648، پذيرش يا عدم پذيرش اين بيدها، به صورت شماتيک در شكل زير نمايش داده می‌شود.
نكات لازم در جوش لب به لب لوله ها در اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مايتری)
- شرایط محیطی: در دمای پایین‌تر از ۵ درجه سانتیگراد و بيشتر از ۴۰ درجه سانتيگراد، رطوبت بالا و وجود ذرات گرد و غبار در هوا، باید از جوشکاری اجتناب کرد.
- در صورت تابش نور خورشید یا وزش باد، باید دستگاه محل جوشکاری را با استفاده از چادر پایه‌دار محافظت کنیم. در غیر این صورت، دمای جوشکاری دست‌خوش تغییر می‌شود.
- دستگاه جوشکاری باید در محلی تعبیه شود که فضای کافی برای حرکت و فعالیت تجهیزات و اپراتور وجود داشته باشد.
- در جوش لب به لب، باید دقت کرد که در محل اتصال، هر دو لوله از لحاظ ظاهری و دوپهنی با هم یکنواخت باشند. همچنین، نواقصی مانند حفره، سوراخ، ترک‌خوردگی، تاول و … نباید در سطح لوله وجود داشته باشد.
- مطابق با پيوست الف استاندارد ملی ايران به شماره INSO 14427، بخش الف-۲-۲ (صفحه ۱۸) هر دو لوله بايد از نظر يكسان بودن اندازه اسمی، SDR و جنس مواد بررسی شوند (برای مثال از طريق نشانه‌گذاری روی لوله).
نكته: اتصال‌دهی مواد PE80 و PE100، فقط به‌صورت موردی، در صورت توافق با كاربر نهايی، مجاز است؛ به‌شرطی كه محل‌های اتصال، با استفاده از روش‌های كنترل كيفی ارائه‌شده در اين استاندارد، آزمون شوند.
- برای پاک کردن و تمیزکاری چربی و گریس، از حلّال %۱۰۰ فرّار با درصد خلوص بالا مثل ایزوپروپانول یا اتانول با درجه خلوص %۹۹.۸ بدون آب استفاده می‌شود.
استانداردهای اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری)
پس از تولید اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) باید آن‌ها را از لحاظ ضخامت و ابعادی مورد بازرسی قرار دهیم تا از تحویل یک اتصال باکیفیت مطابق با تمامی جزئیات استاندارد به مشتری، اطمینان حاصل کنیم.
ضخامت اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) مانند تمامی اتصالات پلی اتیلن دیگر، مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره INSO 14427-2 بررسی می‌شود. برای بررسی این اتصالات از لحاظ ابعادی، قبلاً از پارت‌های مختلف استاندارد بین‌المللی DIN 16963 کمک گرفته می‌شد. به‌علت منسوخ‌شدن این استاندارد، در حال حاضر استانداردهای بین‌المللی و ملی ISO 4427 و INSO 14427-3، برای کنترل ابعادی اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) استفاده می‌شوند.
نحوه جوش زينی لوله ها (كمربند جوشی=Saddle Fusion) در توليد اتصالات پلی اتيلن برنچی
همانطور كه در پاراگراف‌های قبل اشاره شد، تفاوت‌های عمده بين جوش زينی اتصالات پلی اتیلن برنچی و جوش لب به لب اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مايتری)، در تجهيزات مربوط به جوشكاری آن‌ها و نوع برش لوله‌ها است. به‌اين‌ترتيب كه در اتصالات پلی اتيلن برنچی، از دستگاه جوش زاويه‌زن و لوله فارسی‌بر استفاده نمی‌شود.
شايان ذكر است كه، در جوش زينی (كمربند جوشی)، ابتدا ابزار مناسب جوش، شامل گرمكن مقعر- محدب به آرامی گرم شده تا به دمای جوش استاندارد رسيده و در اين دما پايدار شود. پس از آن، گرمكن مذكور بين لوله اصلی (Header) و قطعه زينی قرار می‌گيرد.
در واقع، سطح خارجی لوله اصلی از طريق سطح مقعر و سطح مشترک قطعه زينی با سطح محدب صفحه گرمكن، به‌طور همزمان گرم می‌شوند. اين كار تا زمانی كه شرايط لازم برای تشكيل بيدهای جوش با اندازه مناسب فراهم شود، ادامه می‌يابد.
در مرحله بعد، لولهای كه قرار است نقش ادامه انشعاب را در اتصال برنچی ايفا كند، با جوش لب به لب به قطعه زينی متصل شده و فرآيند ساخت پايان می‌يابد.
همانطور كه متوجه شديم، لوله انشعاب (قطر پايين‌تر) به هيچ عنوان، به‌طور مستقيم به لوله اصلی (قطر بالاتر) متصل نمی‌شود و حضور يک قطعه زينی بين آن‌ها، از ملزومات توليد اتصالات پلی اتیلن برنچی است.
مراحل جوش زينی لوله ها (كمربند جوشی=Saddle Fusion) در اتصالات پلی اتيلن برنچی
- ناحيه‌ای از سطح خارجی لوله را، كه قرار است قطعه زينی در آن محل قرار گيرد، به خوبی تميز كنيد.
- بر اساس سايز قطعه زينی مورد نياز، سطح روی لوله را از طريق دستگاه مخصوص پانچ كنيد.
- برای توليد هر سايز از اتصالات برنچی، گرمكن مقعر- محدب مناسب آن سايز را استفاده كنيد.
- گرمكن مناسب جوش زينی را بين لوله اصلی و قطعه زينی قرار دهيد.
- لوله اصلی (Header) و قطعه زينی مورد نظر را هم‌راستا كنيد.
- لوله و قطعه زينی را تا رسيدن به شرايط تشكيل اندازه بيد جوش مناسب گرم كنيد.
- صفحه گرمكن را از بين لوله و قطعه زينی برداريد.
- در سريع‌ترين زمان ممكن، لوله و قطعه زينی را به هم فشرده و ثابت نگه داريد، تا بيدهای جوش بر سطح لوله مشاهده شود.
- مرحله ۸ را تا زمان خنک‌شدن بيدهای جوش ادامه دهيد.
- پس از خنک‌شدن، لوله انشعاب را (كه قطر پايين‌تری نسبت به قطر لوله اصلی دارد) با جوش لب به لب به قطعه زينی متصل كنيد.
لازم است بدانيد كه، تمامی مراحل جوش زينی (كمربند جوشی)، از استاندارد ASTM F2620 تبعيت می‌كند.
مزايای اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی نسبت به ساير اتصالات پلی اتيلن
- تولید در محدوده گستره‌تری از سایز و در تمامی فشارهای کاری: تولید اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی در تمامی فشارهای کاری و در محدوده گسترده‌تری از سایز (در مقایسه با تمامی اتصالات پلی اتیلنی دیگر) امکان‌پذیر است. علت این امر این است که این اتصالات، از جوش دادن لوله‌های توليد‌شده در كارخانجات، كه در سایزهای مختلف و در همه فشارهای کاری قابل تأمين است، ساخته می‌شوند.
- تولید در تمامی زوایا (زانوها): قابلیت تولید از زاویه ۸ درجه تا زاویه ۹۰ درجه
- جوش‌پذیری بهتر با لوله‌های پروژه: همانطور که می‌دانیم در تمامی خطوط لوله‌کشی و شبکه‌های انتقال، حضور لوله در کنار اتصالات پلی اتیلن، جزء جدایی‌ناپذیر پروژه‌هاست. از این رو به‌کارگیری اتصالات دست ساز (مایتری) و برنچی در پروژه‌ها، این امکان را ایجاد می‌کند که در صورت استفاده از لوله‌های تولیدیِ همان پروژه برای ساخت اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی، شرایط بهتری از لحاظ جوش‌پذیری فراهم شود.
- تولید با هر نقشه مدنظر مشتری: علاوه بر این، اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری)، برای تولید هر اتصال با هر نقشه خاصی که مدنظر مشتری باشد، مناسب است. شایان ذکر است که این اتصالات، منوط به اینکه لوله‌ها در شرایط استاندارد (INSO 18648) جوش داده شوند، می‌توانند ضریب اطمینان بالایی را در خطوط انتقال پرفشار فراهم کنند.
- عبور سیالات با سهولت بیشتر (مخصوصاً زانوهای دست ساز): مزیت دیگر اتصالات پلی اتیلن دست ساز این است که زانوهای دست ساز (مايتری) در مقایسه با تمامی زانوهای هم‌سایز خود که به کمک روش تزریق و با استفاده از ماده اولیه پلی اتیلن تولید می‌شوند، افت فشار کمتری را به هنگام عبور سیالات ایجاد می‌کنند. علت این موضوع این است که زانوهای دست ساز (مایتری) یک تکه نبوده و از جوش دادن تکه‌تکه لوله‌ها ساخته می‌شود و به‌طور‌کلی ابعاد بزرگتری در مقایسه با زانوهای مشابه خود دارند (متراژ لوله‌های مصرفی برای تولید آن‌ها بیشتر است)؛ در نتیجه عبور سیالات از داخل آن‌ها با سهولت بیشتری اتفاق می‌افتد.
- خوردگی سایشی کمتر، طول عمر بیشتر و مناسب برای انتقال سیالات در معادن: نکته حائز اهمیت دیگری که وجود دارد این است که، اتصالات پلی اتیلنی که در معادن برای انتقال سیالات به کار گرفته می‌شوند، به علت وجود ذرات معلق در این سیالات، دچار خوردگی در اثر سایش(Erosion Corrosion) می‌شوند. در میان همه این اتصالات، اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی، خوردگی سایشی کمتری را تجربه کرده و طول عمر بیشتری در مقایسه با بقیه اتصالات پلی اتیلن دارند.
معايب اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی نسبت به ساير اتصالات پلی اتيلن
قیمت بالاتر نسبت به اتصالات پلی اتیلن تزریقی هم‌سایز: یکی از عیب‌هایی که می‌توان برای اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی نام برد، این است که قیمت آن‌ها (به علت بزرگتر بودن ابعادشان)، کمی بالاتر از قیمت مشابه اتصالات پلی اتیلن تزریقی هم‌سایز آن‌هاست.
وجود بیدهای جوش در اتصالات دست ساز (مایتری): عیب دیگر اتصالات پلی اتيلن دست ساز، بیدهای جوش ایجاد شده در محل اتصال لوله‌ها به یکدیگر است. در واقع زمانی که این اتصالات در شبکه‌های فاضلاب یا برای انتقال سیالاتی که دارای ذرات معلق هستند (در معادن)، به‌کار گرفته می‌شوند، به مرور، این ذرات در محل‌های بید جوش رسوب می‌دهند. همین فرآیند رسوب‌دهی (Deposition)، در گذر زمان (هر چند به مقدار اندک)، عبور سیالات از داخل اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) را دچار مشکل می‌کند.
حائز اهمیت بودن سطح مهارت اپراتور: علاوهبراین، از آنجایی که اتصالات دست ساز (مایتری) و برنچی از جوش دادن لوله‌ها به یکدیگر توسط اپراتور ایجاد می‌شود، وابستگی زیادی به مهارت اپراتور برای تولید یک اتصال باکیفیت وجود دارد. از این رو، تأمین اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری) و برنچی از کارخانجاتی که از حضور اپراتورهای متبحر (که تخصص و توانایی پیاده‌سازی تمامی نکات و استانداردهای لازم جوش را دارند) بهره می‌برند، بسیار حائز اهمیت است. قابل ذكر است، دارا بودن ماشين‌های جوشكاری CNC در كارخانجات، اين موضوع كيفی را مرتفع گردانيده است.
در غیر این صورت، خرید اتصالات دست ساز (مایتری) و برنچی از مراجع و تولیدکنندگان غیرمعتبر که استانداردهای لازم را رعایت نمی‌کنند، روند پیشرفت پروژه را در شبکه‌های انتقال با مشکل روبرو می‌کند.
الزام رعایت ضریب کاهنده در تولید اتصالات پلی اتیلن دست ساز (اتصالات برنچی، ملزم به رعایت ضریب کاهنده نیستند): یکی دیگر از معایب اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری)، موضوع ضریب کاهنده است (اتصالات برنچی، مشمول رعايت ضريب كاهنده نمی‌شوند). رعایت ضریب کاهنده در ساخت اتصالات دست ساز (مایتری)، تولیدکننده را ملزم می‌سازد که اگر لوله‌های مورد نیاز پروژه با فشار کاری مثلاً ۱۰ بار هستند، برای ساخت سه راهی‌ها حتماً از لوله ۲۰ بار و در ساخت زانوها از لوله ۱۲.۵ بار استفاده کند.
همین امر موجب می‌شود که متصل کردن اتصالات به لوله‌ها در زمان نصب در پروژه (به دلیل هم‌ضخامت نبودن لوله‌ها با اتصالات)، برای فرآيند جوشکاری با مشکل مواجه شود. از‌اين‌رو می‌بايست، از روش اتصال‌دهی فلنج دار برای متصل‌نمودن لوله‌ها و اتصالات دست ساز بهره گرفت.
لازم به ذکر است که در مورد زانوها یک راه‌حل وجود دارد و آن این است که تعداد تکه‌های لازم برای جوش دادن و ساخت این زانوها را افزایش دهند تا برای ساخت آن‌ها، الزام استفاده از لوله با فشار کاری بالاتر برداشته شود. به عنوان مثال: یک زانوی ۹۰ درجه که طبق استاندارد INSO 14427-3 و ISO 4427 باید ۴ تکه باشد، می‌توان آن را به صورت ۷ تکه تولید کرد. البته همین مسئله هم، علاوه‌بر محدوديت فرآيند جوشكاری توسط دستگاه جوش، به دليل استفاده از متراژ بالاتر لوله، سبب افزایش قیمت زانوی مایتری می‌گردد.
متأسفانه برای سه راهی‌ها، حتی همین راه‌حل هم وجود ندارد و حتما باید برای تولید آن‌ها از لولهای با فشار کاری بالاتر نسبت به لوله‌های پروژه استفاده کرد.
انواع اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی
اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و برنچی تولید‌شده در کارخانجات که زیرمجموعه اتصالات پلی اتیلن جوشی محسوب می‌شوند، شامل انواع زیر می‌شوند:
- سه راهی
- زانویی
- چهارراهی
- اتصالات خاص و سفارشی (کلکتور و …)
در عنوان بعدی، لیست کامل هر کدام از انواع اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و برنچی، خدمت شما عزیزان ارائه می‌شود.
ليست و عکس اتصالات پلی اتيلن دست ساز (مایتری)
- سه راهی‌های مساوی ۴۵، ۶۰ و ۹۰ درجه
- سه راهی کاهنده
- زانویی در تمام زوایا از ۸ تا ۹۰ درجه
- چهارراهی
- اتصالات خاص و سفارشی (کلکتور و …)
لیست اتصالات پلی اتیلن برنچی
- سه راهی برنچی (Branch Tee)
كاربرد اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی
- سه راهی‌های مساوی دست ساز (مایتری) ۴۵، ۶۰ و ۹۰ درجه، برای گرفتن انشعاب هم سایز از لوله اصلی
- سه راهی کاهنده دست ساز (مایتری) و سه راهی برنچی، برای گرفتن انشعاب سایز کوچکتر از لوله اصلی
- زانوهای دست ساز (مایتری) در زوایای مختلف، برای تغییر جهت لوله‌ها
- چهارراهی‌ها برای گرفتن انشعاب از دو طرف
- كلكتور برای گرفتن انشعاب به تعداد زیاد
مزایای استفاده از سه راهی برنچی نسبت به سه راهی كاهنده دست ساز (مایتری)
قطعاً مهمترین مزیت استفاده از سه راهی برنچی به‌جای سه راهی كاهنده دست ساز (مایتری) در این است كه، تولید سه راهی برنچی مشمول رعایت ضریب كاهنده نمی‌شود.
در كنار این مزیت، همانطور كه می‌دانیم، سه راهی‌های دست ساز (مایتری) در زوایای °۴۵، °۶۰ و °۹۰ به صورت مساوی تولید می‌شوند. به‌این معنی كه قطر لوله در یال اصلی و انشعاب (نافی) برابر است. پس برای اینكه بتوانیم یک سه راهی كاهنده از آن تولید كنیم، مجبور به استفاده و جوش دادن یک تبدیل پلی اتیلن به انشعاب (نافی) سه راهی هستیم؛ اما در سمت مقابل، سه راهی برنچی، به خودی خود، یک سه راهی كاهنده كامل است و نیازی به جوش دادن تبدیل ندارد.
علاوهبراین، حضور بیدهای جوش حاصل از جوش لب به لب در تولید سه راهی‌های كاهنده دست ساز (مایتری)، همیشه دردسرساز بوده و امكان آسیب‌پذیر بودن اتصال از ناحیه همان بیدها وجود دارد؛ اما در سه راهی‌های برنچی، به علت بهره‌بردن از تكنیک جوش زینی به جای جوش لب به لب، این مشكل مرتفع شده است.
همچنین، هنگام استفاده از سه راهی‌های كاهنده (دست ساز یا برنچی) در زمان بهره‌برداری، به دلیل عبور بعضی از سیالات از داخل این اتصالات، ممكن است پدیده انسداد یا اصطلاحاً چوک شدن (choke) رخ دهد. متأسفانه رفع این مشكل و باز كردن انسداد در سه راهی‌های كاهنده دست ساز، به علت حضور تبدیل پلی اتیلن و به دنبال آن، تغییر قطر انشعاب در طول مسیر سیال (قطر بزرگتر به قطر كوچكتر تبدیل می‌شود)، كار مشكل‌تری است.
ویژگی‌های اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی
- سبک‌وزن بودن
- عدم نیاز به ماشین‌آلات سنگین برای جابجایی و ارسال به محل پروژه
- مقاومت در برابر زلزله
- مقاومت در برابر خوردگی
- مقاوم در برابر زنگ‌زدگی
- عدم نیاز به آبکاری یا یک پوشش خاص برای محافظت
- قیمت ارزان
- مقاوم در برابر شکستگی و ترک ناشی از فشار
- سرعت بالای نصب
- هزینه‌های پایین نصب
- طول عمر مفید بالا
- قابلیت تولید اتصالات متنوع
- داشتن قابلیت بازیافت
قیمت اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی
همانطور كه پیش از این بیان شد، برای ساخت اتصالات پلی اتیلن دست ساز و برنچی در كارخانه‌های تولیدكننده، از لوله های پلی اتیلن استفاده می‌شود. جالب است بدانید كه فرآیند ساخت این اتصالات، نسبت به تمامی اتصالاتی كه مسیر تولید آن‌ها با به‌كارگیری یک قالب از پیش‌ساخته و دستگاه Injection هموار می‌شود (مانند اتصالات پلی اتیلن الکتروفیوژن، اتصالات تزریقی و اتصالات پیچی)، مستلزم صرف زمان، انرژی و هزینه بالاتری (اجرت ساخت) است.
همه این عوامل دست‌به‌دست هم می‌دهند تا قیمت اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و برنچی را نسبت به اتصالات تزریقی بالاتر ببرد.
البته لازم به ذكر است كه علی‌رغم بالاتر بودن قیمت این اتصالات، پتانسیل تولید آن‌ها، طبق هر نقشه خاصی كه مدنظر مشتری باشد، فراهم است. این موضوع به این معنی است كه، هیچ محدودیتی برای تولید اتصالات پلی اتیلن دست ساز و برنچی با هر سایز، زاویه (فقط برای اتصالات دست ساز) و فشار كاری وجود نخواهد داشت.
تولیدكنندگان اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) و برنچی
همانطور كه می‌دانید، در كنار شركت آبان بسپار پارسیان، تولیدكنندگان دیگری در ایران حضور دارند، كه در زمینه تولید اتصالات پلی اتیلن فعالیت می‌كنند. نكته‌ای كه باید در نظر داشت این است كه، مجموعه‌هایی می‌توانند در این زمینه موفق عمل كنند كه پارامترهای لازم برای یک تولیدكننده معتبر و قابل‌اعتماد را داشته باشند. از جمله این پارامترها عبارتند از:
- استفاده از مواد اولیه پلی اتیلن با كیفیت تهیه‌شده از پتروشیمی‌های معتبر (برای تولید تبدیل‌های به‌كار‌رفته در ساخت سه راهی‌های كاهنده یا تولید فلنج‌های مورد استفاده در كلكتورها و …)
- تأمین لوله‌های مورد نیاز از تولیدكننده‌های معتبر لوله (كه تمامی استانداردهای تولید را رعایت می‌كنند)، برای ساخت اتصالات پلی اتیلن دست ساز و برنچی
- بهره‌بردن از اپراتورهای متبحر، آموزش‌دیده و مسلط به استانداردهای تولید، مخصوصاً استانداردهای جوش
- بازرسی‌های مداوم و كنترل‌های حین تولید توسط واحد QC برای نظارت بر تولید اتصالات، مطابق با تمامی آیتم‌های استانداردهای ملی و بین‌المللی
- بسته‌بندی صحیح و ارسال اصولی اتصالات به محل پروژه، توسط واحد انبار
- فروش و ارائه اتصالات پلی اتیلن تولیدی، با قیمت مناسب به مشتری
سؤالات مرتبط
به گفته سایت modernindustrial.com، اتصالات دست ساز، اتصالاتی هستند که از جوش‌دادن لوله‌های پلی اتیلن به یکدیگر، تولید می‌شوند و روش جوشکاری آن‌ها لب به لب (بات فیوژن) است. نام این اتصالات، اتصالات پلی اتیلن دست ساز (مایتری) است.
HDPE یا همان پلی اتیلن سنگین، یکی از انواع گریدهای PE است که امروزه متداول‌ترین ماده اولیه پلی اتیلن، برای ساخت لوله و اتصالات پلی اتیلن محسوب می‌شود.
به‌طور‌كلی، لوله‌های پلی اتیلن به‌كار‌رفته در پروژه‌های مختلف، با روش‌های متفاوتی به یكدیگر یا به اتصالات پلی اتیلن، متصل می‌شوند كه عبارتند از: جوش لب به لب، استفاده از اتصالات الكتروفیوژن، اتصالات پیچی، اتصالات سریع، اتصالات فلنج دار و …
ضرایب كاهنده سه راهی و زانوهای دست ساز در ویرایش جدید استاندارد ملی ایران به شماره INSO 14427-3، به ترتیب اعداد ۰.۵ و ۰.۸ هستند.
كلام آخر
ما در این مقاله تلاش کردیم تا شما عزیزان را با جزئیات اتصالات پلی اتیلن دست ساز (Fabricated Fittings) (مایتری) و اتصالات پلی اتیلن برنچی (Saddle Fusion Fittings) آشنا کنیم. امیدواریم اطلاعات ارائه شده در مقاله، مفید بوده و توانسته باشد پاسخگوی سؤالات احتمالی شما باشد. در صورتی که همچنان ابهامی درباره این اتصالات برای شما وجود دارد، لطفا آن‌ها را از طریق پل ارتباطی ۰۹۱۹۲۲۰۰۷۲۴ با ما در میان بگذارید.
10 پاسخ
در داخل متن درباره ضريب كاهنده و الزام رعايت آن براي توليد اتصالات دست ساز، صحبت كرديد. لطفاً توضيح مي دهيد كه از چه فرمولي براي اعمال ضريب كاهنده استفاده مي شود؟ و اينكه اعداد فشار كاري لوله مورد نياز براي توليد سه راهي و زانويي دست ساز ، بر چه اساسي تعيين مي شود؟ يا، تعداد تكه هاي لوله هاي به كار رفته در توليد زانويي چطور به دست مي آيد؟
براي رعايت ضريب كاهنده در توليد زانويي ها، يا بايد از لوله هاي با رده فشاري بالاتر استفاده كرد، يا اينكه تعداد تكه هاي لوله هاي لازم براي متصل شدن را افزايش داد.
در مورد سه راهي ها، راه كار اجراي ضريب كاهنده براي توليدشان، اين است كه از لوله با ۲ رده فشاري بالاتر استفاده كرد.
حال بايد ديد اين رده فشاري از چه فرمولي محاسيه مي‌شود.
PN= f(b) * PN(pipe) براي زانويي كه f(b) براي آن، برابر با ۰.۸ است.
PN= f(T) * PN(pipe) براي سه راهي كه f(T) براي آن، برابر با ۰.۵ است.
براي اينكه متوجه شويم كه براي پروژه اي كه لوله آن ۱۰ بار است، بايد از چه لوله اي با چه رده فشاري براي توليد سه راهي دست ساز استفاده كرد، بايد عدد ۱۰ را در ضريب كاهنده سه راهي ها كه عدد ۰.۵ است، ضرب كرد. عددي كه به دست مي آيد برابر است با ۲۰، كه همان فشار كاري لوله مورد نياز براي توليد سه راهي است.
و اما در مورد زانويي:
اگر بخواهيم از راه حل استفاده از لوله با فشار كاري بالاتر استفاده كنيم كه همان مسير سه راهي را مي رويم. يعني مثلاً عدد ۱۰ را كه فشار كاري لوله هاي پروژه است، در ضريب كاهنده زانويي ها كه عدد ۰.۸ است ضرب ميكنيم و عدد ۱۲.۵ به دست مي‌آيد. اين عدد ۱۲.۵، همان فشار كاري لوله مورد نياز براي توليد زانويي است.
ولي اگر بخواهيم از راه حل افزايش تعداد تكه ها استفاده كنيم، بايد ابتدا زاويه برش را به دست آوريم. قبل از به دست آوردن زاويه برش بايد بدانيم كه، چنانچه زايه برش، كوچكتر يا مساوي ۷.۵ درجه باشد، f(b) برابر با ۱ است؛ اما اگر زاويه برش بزرگتر از ۷.۵ درجه، و كوچكتر يا مساوي ۱۵ درجه باشد، f(b) برابر با ۰.۸ است.
در اين مسير، اگر مي خواهيم زانويي را با لوله اي با رده فشاري يكسان با لوله هاي پروژه توليد كنيم، بايد انقدر تعداد تكه ها را افزايش دهيم كه زاويه برش، كوچكتر يا مساوي ۷.۵ درجه شود.
به عنوان مثال: پروژه اي كه لوله هاي آن ۱۰ بار است، براي توليد زانويي ۹۰ درجه، اگر آن را ۴ تكه توليد كنند، ۳ تا محل اتصال خواهد داشت، عدد مربوط به تعداد محل اتصال را در ۲ ضرب مي كنند كه برابر ۶ مي شود. حال عدد مربوط به درجه را كه ۹۰ است، بر ۶ تقسيم مي كنند. عدد ۱۵ به دست مي آيد كه همان زاويه برش است.
پس ۴ تكه كم است، و مثلا تعداد تكه ها را ۵ در نظر مي گيريم. در اين حالت ۴ تا محل اتصال خواهد داشت كه آن را در ۲ ضرب مي كنند و عدد ۸ به دست مي آيد. حال ۹۰ درجه را بر ۸ تقسيم مي كنند و عدد ۱۱.۲۵ به دست مي آيد، همچنان اين زاويه برش از ۷.۵ درجه بيشتر است.
تعداد تكه ها را ۶ در نظر مي گيرند، ۵ تا محل اتصال خواهد داشت، در ۲ ضرب و عدد ۱۰ به دست مي آيد. ۹۰ درجه را بر ۱۰ تقسيم و عدد ۹ درجه به دست مي آيد. پس همچنان زاويه برش از ۷.۵ درجه بيشتر است.
تعداد تكه ها را ۷ در نظر مي گيرند، ۶ تا محل اتصال خواهد داشت، در ۲ ضرب و عدد ۱۲ به دست مي آيد، ۹۰ درجه را بر ۱۲ تقسيم و عدد ۷.۵ به دست مي آيد. پس حال به تعداد تكه هايي دست پيدا كرديم كه زاويه برش آن ۷.۵ درجه شده و بنابراين، ضريب كاهنده آن ۱ خواهد بود.
در نتيجه، براي توليد زانويي ۹۰ درجه با رعايت ضريب كاهنده، بايد آن را ۷ تكه توليد كرد.
به طور كلي سه راهي برنچي بهتر است يا سه راهي دست ساز (مايتري)؟ از لحاظ قيمت چقدر با يكديگر اختلاف دارند؟
بدون شک سه راهی برنچی بهتر است، به چند دلیل.
مگر اینکه نیاز مشتری، خرید یک سه راهی مساوی یا اینکه با زاویه ۴۵ یا ۶۰ درجه باشد.
اولین و مهمترین مزیت سه راهی برنچی در این است که الزامی برای رعایت ضریب کاهنده ندارد، در حالی که سه راهی دست سازی که قرار است برای یک پروژه مثلاً ۱۰ بار تولید شود، باید لوله مورد استفاده برای سه راهی، ۲۰ بار باشد. همین یک دلیل، موجب اختلاف قیمت و گران تر شدن سه راهی دست ساز می شود.
در كنار این مزیت، همانطور كه می‌دانیم، سه راهی‌های دست ساز (مایتری) در زوایای °۴۵، °۶۰ و °۹۰ به صورت مساوی تولید می‌شوند. به‌این معنی كه قطر لوله در یال اصلی و انشعاب (نافی) برابر است. پس برای اینكه بتوانیم یك سه راهی كاهنده از آن تولید كنیم، مجبور به استفاده و جوش دادن یك تبدیل پلی اتیلن به انشعاب (نافی) سه راهی هستیم؛ این مسئله هم دلیل دیگری برای گران قیمت تر شدن سه راهی دست ساز می شود. اما در سمت مقابل، سه راهی برنچی، به خودی خود، یك سه راهی كاهنده كامل است و نیازی به جوش دادن تبدیل ندارد.
علاوهبراین، حضور بیدهای جوش حاصل از جوش لب به لب در تولید سه راهی‌های كاهنده دست ساز (مایتری)، همیشه دردسرساز بوده و امكان آسیب‌پذیر بودن اتصال از ناحیه همان بیدها وجود دارد؛ اما در سه راهی‌های برنچی، به علت بهره‌بردن از تكنیك جوش زینی به جای جوش لب به لب، این مشكل مرتفع شده است.
همچنین، هنگام استفاده از سه راهی‌های كاهنده (دست ساز یا برنچی) در زمان بهره‌برداری، به دلیل عبور بعضی از سیالات از داخل این اتصالات، ممكن است پدیده انسداد یا اصطلاحاً چوك شدن (choke) رخ دهد. متأسفانه رفع این مشكل و باز كردن انسداد در سه راهی‌های كاهنده دست ساز، به علت حضور تبدیل پلی اتیلن و به دنبال آن، تغییر قطر انشعاب در طول مسیر سیال (قطر بزرگتر به قطر كوچكتر تبدیل می‌شود)، كار مشكل‌تری است.
تنها موردی که سه راهی دست ساز را به گزینه بهتری تبدیل می کند این است که امکان تولید سه راهی ۴۵ و ۶۰ درجه را داشته و فقط سه راهی دست ساز می تواند به صورت مساوی (نه کاهنده) تولید شود. در غیر این صورت، در تمامی موارد، سه راهی برنچی توصیه می شود.
در مورد قیمت که حتما با مطالعه توضیحات قبل متوجه شده اید که خرید سه راهی برنچی، مقرون به صرفه تر است.
به نظرم يك ابهام در داخل متن وجود دارد و آن اين است كه، شما نوشتيد كه براي پروژه اي اي كه لوله آن ۱۰ بار است، سه راهي را از لوله ۲۰ بار و زانويي را از لوله ۱۲.۵ بار توليد مي كنند. سؤال اينجاست كه در زمان اجراي پروژه، مگر مي شود لوله ۱۰ بار را به سه راهي ۲۰ بار يا زانويي ۱۲.۵ بار جوش داد؟
همانطور كه مي‌دانيم، براي اينكه لوله پلی اتیلن و اتصالات پلي اتيلن بتوانند با جوش لب به لب به يكديگر متصل شوند، بايد هم سايز و هم ضخامت باشند. بنابراين براي مواردي كه مثلاً لوله ۱۰ بار است و سه راهي ۲۰ بار، ضخامت ديواره داخلي سه راهي را طوري مي تراشند كه با لوله ۱۰ بار هم ضخامت شده و قابل جوش خوردن به يكديگر باشند. لازم است بدانيد كه تراشيدن ضخامت ديواره، فقط تا محلي جلو مي‌رود كه امكان انجام فرآيند جوشكاري را فراهم كند. اما باید این نکته هم در نظر داشت که همین فرآیند تراش دادن لوله برای فراهم کردن شرایط جوشکاری، اصلا کار ساده ای نیست، مخصوصاً اگر سایز لوله بالا باشد. به همین خاطر، همواره به مشتری توصیه می شود که از گزینه بسیار عالی سه راهی برنچی به جای سه راهی دست ساز کاهنده استفاده شود.
اگر بیدهای جوش، در جوش لب به لب، مطابق با استانداردی که در داخل متن آورده اید، نباشد، چطور می توان آن را اصلاح کرد؟
تنها راه اصلاح، برای بید جوشی که مطابق استاندارد انجام نشده باشد، این است که بیدهای جوش را برش داده و عملیات جوشکاری از اول انجام شود وگرنه هیچ راه حل دیگری ندارد.
قطعه زینی که در تولید اتصالات برنچی استفاده می شود، از لوله تهیه می شود؟
خیر- قطعه زینی را به روش تزریقی تولید می کنند.