نمایشگاه ارومیه 97
28 آذر 1401
آنچه تا کنون راجع به اتصالات پلی اتیلن به شما نگفته‌اند.
صنعت پلی اتیلن تلاش کرده تا در راستای تکمیل و ارتقاء سیستم خود، از تولید اتصالات پلی اتیلن در كنار لولههای پلی اتیلن، بهره‌مند شود. اتصالات پلی اتیلن، قطعاتی هستند که به طور کلی به یک لوله یا اتصال دیگر متصل می‌شوند.
بدون تردید این اتصالات، یکی از کاربردی‌ترین محصولات مورد نیاز در خطوط لوله‌کشی و تأسیسات در صنایع مختلف هستند. اساساً از اتصالات پلی اتیلن در كنار لولههای پلی اتيلن، برای انتقال سیالات و فاضلاب، آبیاری (قطره‌ای و بارانی)، آبرسانی و کشاورزی، آتشنشانی و خطوط انتقال گاز استفاده می‌شود. نقش اصلی اتصالات پلی اتیلن، برای تغییر مسیر لولهها، انشعاب‌گیری، تغییر قطر لولهها، بستن خطوط و ... است.
لوله پلی اتیلن:
امروزه برای تولید لوله پلی اتیلن از مواد اوليه پلی اتيلن PE100 استفاده می‌کنند. این مواد با داشتن استحکام بیشتر نسبت به گرید PE80، قابلیت تحمل فشارهای مشابه را در ضخامت‌های کمتر دارند. لوله پلی اتیلن به صورت پیوسته، طی فرآیند اكستروژن تولید و در اندازه‌های مورد نیاز برش داده می‌شود. لولههای پلی اتیلن به دلیل داشتن خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خوبی كه از خود نشان می‌دهند، در بسیاری از موارد جایگزین لولههای PVC، فولادی و چدنی می‌شوند.
لولههای پلی اتیلن به دو گروه لولههای تک جداره و دوجداره تقسیم می‌شوند. لولههای تک جداره لوله‌هايی هستند كه برای انتقال سیال‌های تحت فشار به کار می‌روند و لولههای دوجداره به لوله‌هايی اطلاق می‌شود كه در مصارف انتقال سیالات بدون فشار مثل انتقال فاضلاب و زهکشی آب به کار می‌روند.
ما در این مقاله تلاش می‌کنیم اطلاعات مفیدی راجع به انواع اتصالات پلی اتیلن و همچنین چگونگی تولید آن‌ها، ارائه دهیم. علاوهبراین، این اتصالات را از لحاظ ویژگی‌ها، مزایا و معایب، مقایسه قیمت آن‌ها و بسیاری جنبه‌های دیگر مورد بررسی قرار می‌دهیم. پس اگر به دنبال این هستید که با خواندن فقط و فقط یک مقاله، به بسیاری از جزئیات مربوط به اتصالات پلی اتیلن دست پیدا کنید، لطفاً مطالعه این مقاله را از دست ندهید.
انواع روش‌ها و اتصالات پلی اتیلن به‌کار رفته برای متصل کردن لولههای پلی اتیلن:
یکی از بخش‌های جدانشدنی سیستم‌های لوله‌کشی، روش‌های به‌کار رفته برای متصل‌كردن لولههای پلی اتیلن است. لولهها با بهره‌مندی از يكی از پنج روش: 1-جوش لب‌به‌لب (استفاده از اتصالات جوشی که شامل اتصالات دست ساز و اتصالات جوشی تزریقی می‌شود)، 2-استفاده از اتصالات الكتروفيوژن، 3-استفاده از اتصالات پيچی (رزوه‌ای)، 4-استفاده از اتصالات سریع و 5-استفاده از اتصالات فلنج دار به یکدیگر يا به اتصالات پلی اتیلن متصل می‌شوند.
در روش 1 و 2، از فرآیند جوشکاری (به ترتیب جوش گرمایی و جوش الکتریکی) استفاده می‌شود. در روش 3، 4 و 5 متصل شدن به صورت مکانیکی (به ترتیب از طریق مادگی و رزوه، از طریق گیره و قلاب و از طريق پيچ و مهره) انجام می‌شود.
همان‌طور که در پاراگراف‌های بعد ملاحظه خواهید کرد، هر کدام از اتصالات پلی اتیلن، ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند.
برای سهولت در دستیابی به این اطلاعات، چکیده آن‌ها در شکل زیر خلاصه شده است:
مقايسه انواع اتصالات پلی اتيلن
1-روش جوش لب به لب (استفاده از اتصالات پلی اتیلن جوشی) برای متصل‌كردن لولههای پلی اتیلن:
در این روش، لولههای پلی اتیلن با استفاده از دستگاه جوش لب به لب یا بات فیوژن، به یکدیگر یا به اتصالات پلی اتیلن متصل می‌شوند. (مطابق شکل)
در فرآیند جوش لب به لب (بات فیوژن)، دو سر لوله و اتصال با استفاده از رنده مناسب، کاملاً صاف و تراشیده می‌شود. پس از آن، صفحه گرمکن، بعد از گرم شدن، بین دو سر لوله و اتصال قرار گرفته که موجب ذوب شدن آن‌ها می‌شود. در مرحله بعد، صفحه گرمکن برداشته شده و دو سر لوله و اتصال به هم فشار داده می‌شوند. این کار تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که بیدهای جوشِ مناسب (برجستگی‌هایی که در اثر جوش ایجاد می‌شود) تشکیل شود.
اساساً روش جوش لب به لب برای متصل‌کردن لولهها به 2 دسته از اتصالات، استفاده می‌شود که عبارتند از: الف) اتصالات دست ساز (Fabricated) ب) اتصالات جوشی تزریقی. به هر دو دسته این اتصالات، به طور کلی، نام اتصالات جوشی اطلاق می‌شود.
شايد خالی از لطف نباشد كه پيش از ارائه اطلاعات جامع راجع به اتصالات پلی اتيلن دست ساز و جوشی تزريقی، مقايسه اجمالی مزايا و معايب آن‌ها در قالب يك جدول در اختيار شما عزيزان قرار گيرد.
مقايسه مزايا و معايب اتصالات پلی اتيلن دست ساز و جوشی تزريقی
الف) اتصالات پلی اتیلن دست ساز (Fabricated):
یکی از بهترین و کاربردی‌ترین انواع اتصالات پلی اتیلن، که از جوش دادن لولهها به یکدیگر به وجود می‌آید، اتصالات دست ساز (Fabricated) هستند. اين اتصالات، از جوش گرمایی (شامل جوش لب به لب (Butt Fusion) و كمربند جوشی يا اصطلاحاً جوش زینی) لولهها در سایزهای متفاوت از 63 تا 1200 میلیمتر و فشارهای کاری مختلف از 4 تا 25 بار (1bar=1 atm=105 N/m2=105 Pa) توليد می‌شوند. به‌طور‌كلی اتصالات پلی اتيلن دست ساز از لحاظ روش توليد و نوع جوش به كاررفته، به دو دسته اتصالات مايتری و اتصالات برنچی تقسيم‌بندی می‌شوند. در تولید اتصالات مايتری، لولهها را به صورت فارسی‌بر، برش داده و با جوش لب به لب به يكديگر متصل می‌كنند.
برش فارسی‌بر لولهها و جوش لب به لب آن‌ها
چگونگی جوش لب به لب در عنوان قبلی توضیح داده شد، اما در مورد كمربند جوشی (جوش زینی) باید گفت که تفاوت این جوش و جوش لب به لب در این است که در روش زینی، لوله ها به شکل فارسی‌بر نيستند و از دستگاه جوش زاويه‌زن هم استفاده نمی‌شود و اين نوع جوش، دستگاه مخصوص به خود را دارد. در واقع در جوش زینی، سطح خارجی لوله با گرمکن مقعر (منحنی که انحنای آن به سمت داخل است)، و سطح مقطع انشعاب با گرمکن محدب (منحنی که انحنای آن به سمت بیرون است) به طور همزمان گرم می‌شوند تا به دمای مناسب برای جوش برسند.
جوش زینی لولهها به یکدیگر
مزایای اتصالات پلی اتیلن دست ساز (شامل مايتری و برنچی):
تولید اتصالات دست ساز 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 لوله‌هایی که در سایزهای مختلف و در همه فشارهای کاری در کارخانجات تولید می‌شوند، به وجود می‌آیند.
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 در پروژه‌ها، این امکان را ایجاد می‌کند که در صورت استفاده از لولههای تولیدی همان پروژه برای ساخت اتصالات دست ساز، شرایط بهتری از لحاظ جوش‌پذیری فراهم شود.
علاوهبراین، اتصالات دست ساز 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.
مزیت دیگر این اتصالات این است که زانوهای دست ساز در مقایسه با تمامی زانوهای هم‌سایز خود که به کمک روش تزریق تولید می‌شوند، افت فشار کمتری را به هنگام عبور سیالات ایجاد می‌کنند. علت این موضوع این است که زانوهای دست ساز یک تکه نبوده و از جوش دادن تکه‌تکه لولهها ساخته می‌شود و بهطورکلی ابعاد بزرگتری در مقایسه با زانوهای مشابه خود دارند؛ در نتیجه عبور سیالات از داخل آن‌ها با سهولت بیشتری اتفاق می‌افتد.
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 دست ساز، خوردگی سایشی کمتری را تجربه کرده و طول عمر بیشتری در مقایسه با بقیه اتصالات پلی اتیلن دارند.
معایب اتصالات پلی اتیلن دست ساز (شامل مايتری و برنچی):
یکی از عیب‌هایی که می‌توان برای اتصالات دست ساز نام برد، این است که قیمت آن‌ها (به علت بزرگتر بودن ابعادشان)، کمی بالاتر از قیمت مشابه تزریقی هم‌سایز آنهاست.
عیب دیگر اتصالات 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 ترسیب (Deposition)، در گذر زمان (هر چند به مقدار اندک)، عبور سیالات از داخل اتصالات پلی اتيلن دست ساز را دچار مشکل می‌کند.
علاوهبراین، از آنجایی که اين اتصالات 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 دست ساز 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 از مراجع و تولیدکنندگان غیرمعتبر که استانداردهای لازم را رعایت نمی‌کنند، روند پیشرفت پروژه را در شبکه‌های انتقال با مشکل روبرو می‌کند. متاسفانه همین امر در سال‌های متمادی، اعتبار اتصالات دست ساز را خدشه‌دار کرده و آن‌ها را زیر سؤال برده است.
یکی دیگر از معایب اتصالات پلی اتیلن دست ساز، موضوع ضریب کاهنده است (غير از اتصالات برنچی كه اين موضوع برای آن‌ها مطرح نيست). رعایت ضریب کاهنده در ساخت اتصالات دست ساز (از نوع مایتری)، تولیدکننده را ملزم می‌سازد که اگر لولههای مورد نیاز پروژه با فشار کاری مثلاً 10 بار هستند، برای ساخت سه راه ها، حتماً از لوله 20 بار و در ساخت زانوها، از لوله 12.5 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.
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 90 درجه که طبق استاندارد INSO 14427-3 و ISO 4427 باید 4 تکه باشد، می‌توان آن را به صورت 7 تکه تولید کرد. البته همین مسئله هم سبب افزایش قیمت زانوی دست ساز (که با ابعادی بزرگتر از ابعاد استاندارد تولید شده است) می‌شود.
متأسفانه برای سه راه ها، حتی همین راه‌حل هم وجود ندارد و حتما باید برای تولید آن‌ها از لوله‌ای با فشار کاری بالاتر نسبت به لولههای پروژه استفاده کرد.
لیست اتصالات پلی اتيلن دست ساز (Fabricated):
- سه راه های 45، 60 و 90 درجه
- سه راه کاهنده
- زانو در تمام زوايا
- چهارراه
- سه راه برنچی (Branch Tee)
- كلكتور
- اتصالات خاص و سفارشی
تمامی این اتصالات دست ساز می‌توانند به روش جوش لب به لب، به لوله یا سایر اتصالات متصل شده و در پروژه‌های مختلف به کار گرفته شوند.
ب) اتصالات پلی اتیلن جوشی تزریقی:
اتصالات جوشی تزریقی با به‌کارگیری قالب‌های فولادی از پیش ساخته و استفاده از دستگاه تزریق پلاستيک (Injection Molding Machine) تولید می‌شوند. این اتصالات با قابلیت تولید از سایز 25 تا 1200 میلیمتر و فشارهای کاری 6، 10، 16 و 20 بار، یکی از پرتنوع‌ترین اتصالات پلی اتیلن محسوب می‌شوند. لازم به ذکر است که ارائه سایزهای بالا برای اتصالات تبدیل، فلنج، کپ و فلنج کور پلی اتیلن میسر است؛ اما تولید اتصالات سه راه و زانو در سایزهای بالاتر از 500 میلیمتر در ایران متداول نیست.
مواد اوليه به كاررفته در چرخه توليد اتصالات پلی اتيلن جوشی تزريقی:
در تولید اتصالات پلی اتیلن جوشی تزریقی، مانند لولههای پلی اتیلن (که بخشی از آن‌ها در ساخت اتصالات پلی اتیلن دست ساز نیز به کار گرفته می‌شود) از مواد اولیه پلی اتیلن مرغوبِ HDPE100 تهیه شده از پتروشیمی‌های معتبر استفاده می‌شود. این مواد اولیه پلی اتیلن یا از همان ابتدا به صورت خودرنگ (مشکی) تولید می‌شوند، یا به شکل بی‌رنگ و اصطلاحاً نچرال (Natural) از پتروشیمی‌ها خارج شده و سپس در چرخه تولید اتصالات پلی اتیلن، آن‌ها را با مَستربچ مشکی مخلوط می‌کنند.
پلی اتيلن نچرال (Natural)
پلی اتيلن خودرنگ (مشكی)
در سال‌های اخیر، زمزمه‌هایی در مورد دستور حذف مواد پلی اتیلن نچرال از چرخه تولید پتروشیمی‌ها از سمت سازمان ملی استاندارد به گوش می‌رسد. از این‌رو کارخانه‌های تولیدکننده لوله و اتصالات پلی اتیلن، بیشتر به سمت استفاده از مواد پلی اتیلن خودرنگ گرایش پیدا کرده‌اند.
نکته حائز اهمیت این است که اتصالات پلی اتیلن جوشی تزريقی، در خارج از ايران، با استفاده از مواد اولیه Injection Molding توليد می‌شوند. متأسفانه در داخل ايران، به علت موجود نبودن اين مواد اوليه، توليدكنندگان مجبورند برای توليد اين اتصالات، به جای استفاده از مواد اولیه مخصوص فرآیند Injection Molding از مواد Extrusion Grade (مواد اولیه مورد استفاده در ساخت لولهها) استفاده كنند.
شايان ذكر است، استفاده از مواد Extrusion Grade در ساخت اتصالات پلی اتيلن، كيفيت ظاهری در سطح اتصالات را كاهش می‌دهد ولی موجب افت خصوصيات كيفی آن‌ها نمی‌شود.
چگونگی سازوکار دستگاه تزریق (Injection):
در روش تولید اتصالات به کمک دستگاه تزريق، پس از ساخت قالب اتصالِ مورد‌نظر، مواد اولیه مورد نیاز توسط ماشین‌آلات تزریق پلاستیک به داخل قالب تزریق شده و اتصال مورد‌نظر تهیه می‌شود. قالب به قطعه فولادی گفته می‌شود که از دو نیمه ساخته شده و حفره‌ای به شکل قطعه مورد‌نظر، در فاصله بین این دو نیمه وجود دارد.
دستگاه تزريق پلاستيک
مواد پلیمری که با استفاده از گرما، ذوب و نرم شده‌اند از طریق یک ورودی، این حفره را پر می‌کنند. پس از سرد شدن مذاب، قطعه ساخته می‌شود.
به طور کلی، دستگاه تزریق (Injection) برای تولید همه اتصالاتی که در روند ساخت آن‌ها، از گرانول‌های مواد اوليه پتروشيمی استفاده می‌شود، به كار می‌رود. انواع این اتصالات عبارتند از: اتصالات جوشی تزریقی (که در حال توضیح مطالب مرتبط با آن هستیم)، اتصالات الکتروفیوژن، اتصالات پیچی و اتصالات سريع (اطلاعات مربوط به سه دسته آخر در پاراگراف‌های پیشرو ارائه می‌شود).
مزایای اتصالات پلی اتیلن جوشی تزریقی:
چرخه توليد اتصالات پلی اتيلن جوشی تزريقی از سرعت خيلی خوبی برخوردار بوده و برای پروژه‌هايی كه تعداد بالايی از اتصالات مورد نياز است، به شدت توصيه می‌شود.
با توجه به بالا بودن نرخ تقاضای مشتری در هر سفارش و پرمصرف بودن اين اتصالات، می‌توان آن‌ها را با برنامه‌ريزی قبلی در كارخانه توليد و در انبار نگهداری كرد. همين نكته كمک می‌كند كه اين اتصالات، در كوتاهترين زمان ممكن و به صورت از پيش آماده به مشتری تحويل داده شود. از ديگر مزايای اتصالات پلی اتيلن جوشی تزريقی، قيمت مناسب و سبک وزن بودن آنهاست. وزن پايين، موجب سهولت در جابجايی و نصب راحت آن‌ها می‌شود.
مزيت مهم ديگرِ اتصالات پلی اتيلن جوشی تزريقی، مطرح نبودن موضوع ضريب كاهنده در روند توليد آنهاست. همان‌طور كه می‌دانيم، در استاندارد INSO 14427 و ISO 4427، شرط رعايت ضريب كاهنده فقط برای اتصالات مايتری الزام شده است.
معایب اتصالات پلی اتیلن جوشی تزریقی:
در كنار تمامی مزايا، متأسفانه شانس تولید و ارائه سه راه و زانوهای جوشی تزریقی در سایزهای بالاتر از 500 میليمتر، در ایران وجود ندارد. علت این امر این است که تهیه قالب‌های فولادی مورد نیاز برای تولید این اتصالات (به دلیل حجیم بودن) بسیار هزینه‌بر بوده، و از آنجایی که بازار ایران در حد بازار کشورهایی مانند چین، پرتقاضا نیست، توجیه اقتصادی ندارد.
علاوهبراین، فرآیند تولید سه راه و زانوهای سایز بالا بسیار پیچیده بوده و تولید اتصالاتی که بتوانند تمامی استانداردهای لازم ظاهری را برآورده کنند، کار بسیار مشکلی است. همین امر سبب شده که اغلب مصرف‌کنندگان برای تأمین سه راه و زانوهای سایز بالای مورد نیازشان، از اتصالات پلی اتيلن مایتری استفاده کنند.
لیست اتصالات پلی اتیلن جوشی تزریقی:
- سه راه مساوی و نامساوی (برای ایجاد انشعاب در خطوط لوله)
سه راه مساوی
سه راه مساوی
سه راه نامساوی
سه راه نامساوی
- زانو 90 و 45 درجه (برای تغییر مسیر و زاویه لولهها)
زانوی 90 درجه
زانوی 90 درجه
زانوی 45 درجه
زانوی 45 درجه
- فلنج معمولی (پايه كوتاه و پايه بلند) و فلنج تايپ B (برای متصل کردن لولهها به یکدیگر، یا متصل کردن شیرآلات و سایر اتصالات به خطوط لوله)
فلنج پايه كوتاه
فلنج پايه بلند
فلنج تايپ B
فلنج تايپ B
- تبدیل هم مركز و غير هم مركز (برای تغییر قطر لولهها)
هم مركز
هم مركز
غير هم مركز
غير هم مركز
- کپ (برای بستن دائمی و موقت انتهای خطوط لوله)
- فلنج کور پلی اتیلن (برای بستن موقت انتهای خطوط لوله)
- شیر آبریز انتهای خط (برای باز و بسته کردن جریان سیال در خطوط لوله)
رينگ پليمری هسته فولادی (رينگ پلی پروپيلن تقويت‌شده با الياف شيشه با هسته فولادی) جهت استفاده از فلنج در خطوط لوله پلی اتيلن
- اتصالات خاص و سفارشی
در نهایت، تمامی این اتصالات جوشی تزریقی می‌توانند به کمک جوش لب به لب به لوله یا سایر اتصالات متصل شده و جهت انتقال آب در خطوط آبیاری و کشاورزی استفاده شوند.
2-روش استفاده از اتصالات پلی اتيلن الکتروفیوژن برای متصل كردن لولههای پلی اتيلن:
اتصالات پلی اتيلن الکتروفیوژن يكی از مطمئن‌ترین متصل‌كننده‌های پایدار در حوزه پلی اتیلن هستند. در این تكنیک، مانند تكنيک جوش لب به لب، از فرآیند جوش برای متصل کردن لولهها به يكديگر یا به ساير اتصالات بهره گرفته می‌شود؛ با این تفاوت که در این نوع، به جای استفاده از جوش گرمایی، از جوش الکتریکی استفاده می‌شود که دقت و مقاومت قابل توجه‌تری دارد.
در این فرآیند، جریان برق از سیم‌پیچ تعبیه شده در سطح داخلی اتصالات عبور می‌کند. گرمای تولید شده، دو سطح پلی اتیلن را ذوب کرده و در نتیجه، یک اتصال همگن بین لوله و سطوح اتصالات ایجاد می‌شود.
اتصالات پلی اتیلن الکتروفیوژن:
اتصالات الكتروفيوژن، مانند اتصالات جوشی تزريقی با به‌کارگیری دستگاه تزریق و با استفاده از مواد پلی اتيلن مرغوب HDPE100 تولید می‌شوند. این اتصالات در سايزهای متنوع و با فشارهای كاری متفاوت، قابل عرضه به مشتری هستند. اتصالات الکتروفیوژن علاوه‌بر استفاده در خطوط آبرسانی، در شبكه‌های انتقال گاز نيز، به کار گرفته می‌شوند.
در داخل اتصالات پلی اتيلن الكتروفيوژن، المنتی تعبيه شده كه از آن برای جوش خوردن به لوله يا ساير اتصالات استفاده می‌شود. همچنين در سطح خارجی اين اتصالات، دو عدد سوكت مشاهده می‌شود كه نقش آن‌ها برای وصل كردن دستگاه جوش به اين اتصالات است. از ديگر اجزاء اتصالات الكتروفيوژن می‌توان به دو عدد انتيكاتور و یك باركد(حاوی اطلاعات لازم برای جوش) بر روی سطح اتصال، اشاره كرد.
مزایای اتصالات پلی اتیلن الکتروفیوژن:
اتصالات پلی اتيلن الکتروفیوژن ضریب اطمینان بسیار بالایی را در زمان نصب در پروژه، ایجاد می‌کنند. همین ویژگی سبب شده که این اتصالات تأییدیه IGS (Iranian Gas Standards) را دریافت نموده و به طور گسترده در شبکه‌های تولید گاز نیز (علاوه بر شبکه‌های آبرسانی) مورد استفاده قرار گیرند. یکی دیگر از مزایای این اتصالات این است که سطح مهارت اپراتور در فرآیند جوشکاری اهمیت چندانی ندارد.
معایب اتصالات پلی اتیلن الکتروفیوژن:
علی‌رغم ویژگی‌های مثبت، بالاتر بودن قیمت این اتصالات نسبت به اتصالات جوشی تزریقی موجب شده که مشتری برای انتخاب اتصالات پلی اتيلن الکتروفیوژن، مردد شود. علاوهبراین، نیاز به وجود جریان برق در زمان نصب در پروژه، یکی دیگر از معایب اتصالات الکتروفیوژن است.
لیست اتصالات پلی اتيلن الکتروفیوژن:
- کوپلر
- تبدیل
- زانو 45 و 90 درجه
- کمربند
- انشعاب‌گیر
- درپوش
- سه راه (مساوی و تبدیلی)
3-روش استفاده از اتصالات پلی اتیلن پیچی برای متصل کردن لولههای پلی اتیلن:
استفاده از این تکنیک برای متصل کردن لولههای پلی اتيلن بسیار ساده است. با استفاده از اتصالات پلی اتيلن پیچی، بدون نیاز به جوش و تنها از طریق مادگی، می‌توان لولهها را به یکدیگر یا به ساير اتصالات متصل کرد. فقط کافی است که اجزاء اتصال پیچی را از هم جدا کرده و لوله یا اتصال مورد نظر در داخل بدنه قرار داده شود.
در ادامه مقاله توضیحاتی ارائه می‌شود که موجبات آشنایی بیشتر با اتصالات پیچی را، برای شما عزیزان فراهم می‌آورد.
اتصالات پلی اتيلن پیچی (رزوه‌ای):
اتصالات پیچی با به كارگيری روش تزریق (Injection) و استفاده از قالب‌های فولادی، در سایزهای 20، 25، 32 تا 125 میلیمتر و تا فشار کاری 10 بار تولید و عرضه می‌شوند. در نامگذاری انواع اتصالات پلی اتيلن پيچی، استفاده از كلمات نر و ماده به چشم می‌خورد.
اتصال نر
اتصال ماده
اتصال نر، اصطلاحاً به اتصالی گفته می‌شود كه شيارهای محل اتصال، به سمت بيرون قطعه، و اتصال ماده به اتصالی گفته می‌شود كه اين شيارها به سمت داخل باشد.
معرفی اجزای مختلف اتصالات پیچی:
۱ – اسپلیت
جنس اسپلیت در اتصالات پلی اتیلن از پلی استال است که ترموپلاستیکی سخت بوده و در برابر مواد شیمیایی و همچنین تنش‌های فیزیکی مقاوم و پایدار می‌باشد. وظیفه اسپلیت جلوگیری از بیرون زدن لوله پلی اتیلن از داخل اتصال در فشارهای بالا می‌باشد.
۲ – بوشینگ
بوشینگ از جنس پلی اتیلن است و درون اتصالات پلی اتیلن بین اسپلیت و اورینگ قرار می‌گیرد. بوشینگ در زمان اتصال روی قطعه، فشاری مضاعف به اورینگ وارد نموده و باعث آب‌بندی اتصالات پلی اتیلن پیچی می‌شود.
۳ – اورینگ
اورینگ از جنس لاستیک بوده و وظیفه آن آب‌بندی کردن اتصالات پیچی روی لوله پلی اتیلن است. اورینگ بایستی قابل انعطاف و مقاوم در برابر فشار باشد.
۴ – بدنه و سرپیچ
جنس بدنه اتصالات پلی اتیلن از پلی پروپیلن بوده و در مقابل فشار، ضربه فیزیکی و تغییرات شیمیایی مقاوم است. پلی پروپیلن در مقایسه با پلی اتیلن مقاوم‌تر و در مقابل اشعه خورشید از استحکام بالایی برخوردار است.
مزایای اتصالات پلی اتيلن پیچی:
یکی از ویژگی‌هایی که سبب وجه تمایز اتصالات پیچی از ساير انواع اتصالات می‌شود، قابلیت چند بار مصرف بودن آنهاست. در واقع روند جوشکاری در زمان نصب، باعث می‌شود که ساير اتصالات ازحالت اولیه خارج شده و دیگر قابل استفاده نباشند، اما اتصالات پلی اتيلن پیچی پس از نصب در یک پروژه، می‌توانند در پروژه‌های دیگر هم استفاده شوند. همچنين، اگر يكی از اتصالات پيچی مورد استفاده در پروژه به هر دليلی معيوب شود، به راحتی قابل تعويض است.
از طرف دیگر، در پروژه‌های کوچک به دلیل عدم نیاز به حمل و نقل یا کرایه دستگاه جوش و به دنبال آن، فارغ بودن از استخدام نیروی ماهر برای کار با آن، استفاده از اتصالات پیچی نسبت به اتصالات ديگر توصیه می‌شود. در حقيقت، فاكتور درخشان سهولت در نصب و بالا بودن سرعت اين عمليات، از همين موضوع سرچشمه می‌گيرد. همچنین، عدم نیاز به جریان برق برای متصل‌شدن به لولهها، در زمان نصب در پروژه، از دیگر مزایای اتصالات پیچی است.
معایب اتصالات پلی اتيلن پیچی:
علی‌رغم تمامی مزايا، بايد اين نكته را مدنظر قرار داد که اتصالات پلی اتيلن پیچی نهایتاً تا سایز 125 میلیمتر و فشار 10 بار قابل عرضه هستند و نمی‌توانند پروژه‌های بزرگ را كه شامل اتصالات با سايزهای بالا و متنوع خواهند بود، پوشش دهند.
علاه‌براین، چون جنس مواد به‌کاررفته برای تولید اجزاء اتصالات پیچی متفاوت بوده (پلی استال، پلی پروپیلن، پلی اتیلن و لاستیک)، هر کدام از آن‌ها در دمای خاص خودشان، در فصول مختلف دچار انقباض و انبساط می‌شوند. همین امر ممکن است سبب شل شدن این اتصالات و در نتیجه چکه‌کردن آن‌ها شود.
همچنین، اتصالات پیچی بسیار گران‌قیمت هستند.
لیست اتصالات پیچی:
- سه راه مساوی
- سه راه نر
- سه راه ماده
- زانو مساوی
- زانو نر
- زانو ماده
- رابط مساوی
- رابط نر
- رابط ماده
- تبدیل
- درپوش انتهایی
جدول چكيده مزايا و معايب اتصالات الكتروفيوژن و اتصالات پيچی:
4-روش استفاده از اتصالات سريع برای متصل‌كردن لولههای پلی اتيلن:
این روش یکی از کاربردی‌ترین روش‌های متصل‌کردن لولههای پلی اتیلن در سیستم‌های آبیاری بارانی است. در این تکنیکِ اتصال، لولههای پلی اتیلن با استفاده از اتصالات سریع نری یا مادگی به یکدیگر متصل می‌شوند. با توجه به اینکه این اتصالات در سطح زمین‌های کشاورزی و برای فرآیند آبیاری مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، برای اینکه بتوان آن‌ها را به آسانی، بر روی زمین‌های زراعی پیدا کرد، در کارخانجات تولیدکننده، آن‌ها را به رنگ نارنجی تولید می‌کنند.
در اتصالات سریع نری، لوله و اتصالات به کمک یک قلاب (یا اصطلاحاً گیره) به یکدیگر متصل می‌شوند. در اتصالات مادگی، متصل‌شدن به کمک رزوه انجام می‌شود.
اتصال نری
اتصال مادگی
در هر دو اتصال سریع نری و مادگی، یک سر قابل جوش خوردن وجود دارد و سر دیگر، به ترتیب قلاب و یا رزوه است. در این روشِ اتصال، لولههای پلی اتیلن به صورت ازپیش‌ساخته، در داخل کارخانه، به همان سر قابل‌جوشِ اتصال سریع جوش می‌خورند و آماده ارسال به مزرعه می‌شوند. این اتصالات پلی اتيلن اصولاً به لوله‌هایی با متراژ 3 یا 6 متر جوش می‌خورند.
بعد از انتقال این شاخه‌ها (لوله پلی اتیلن+ اتصال سریع نری یا اتصال سریع مادگی)، چیدمان لوله و اتصالات در سطح مزرعه به سهولت و با سرعت انجام می‌شود.
اتصالات سریع:
اتصالات سریع مانند اتصالات پلی اتيلن جوشی تزریقی، الکتروفیوژن و پیچی به کمک دستگاه تزریق (Injection) تولید می‌شوند. لازم به ذکر است که در تولید این اتصالات از گرانول‌های نچرال HDPE100 یا PP و مستربچ نارنجی استفاده می‌شود.
اتصالات سریع از سایزهای کوچک تا سایز 160 میلیمتر قابل عرضه است.
مزایای اتصالات سریع:
یکی از مزیت‌های این اتصالات این است که بعد از برداشت محصول، به‌آسانی می‌توان آن‌ها را از سطح زمین جمع‌آوری کرده و به مزرعه دیگری انتقال داد. مزیت دیگر، سهولت نصب و سرعت بالای عملیات است. علاوهبراین، نصب بدون ترانشه این اتصالات پلی اتيلن، از آسیب رسیدن به خاک زراعی جلوگیری به عمل می‌آورد. از آنجایی که ترمیم خاک زراعی مستلزم زمان و هزینه بالایی است، این ویژگی اتصالات سریع، بسیار حائز اهمیت است.
معایب اتصالات سریع:
اتصالات سریع در زمان نصب، کمترین میزان ضریب ایمنی را در مقایسه با سایر اتصالات ایجاد می‌کنند. همچنین، یکی دیگر از معایب این اتصالات این است که اصلا قیمت پایینی ندارند و فقط کمی ارزان‌تر از اتصالات پیچی هستند.
5-روش استفاده از اتصالات پلی اتيلن فلنج دار برای متصل كردن لولههای پلی اتيلن:
فلنج پلی اتیلن نوعی از اتصالات پلی اتيلن است که در خطوط لوله‌گذاری استفاده می‌شود. فلنجهای پلی اتیلن جوشی، به کمک روش تزريق تولید شده و با استفاده از دستگاه CNC، تراشکاری می‌شود. در اتصال لولهها به‌وسیله فلنج‌ها، از رينگ فولادی در پشت فلنج، واشر(Gasket) جهت آب‌بندی اتصالات و پیچ و مهره برای متصل‌کردن، استفاده می‌کنند. استفاده از رینگ فولادی باعث ایجاد فشار یکنواخت بر سطح شده و از بروز نشتی جلوگیری می‌کند.
فلنج پلی اتیلن برای اتصال لولههای پلی اتيلن به يكديگر، متصل کردن لولههای پلی اتيلن به سایر لولهها با جنس‌های فلزی، اتصال به شیرآلات و یا در مواردی که احتیاج به باز شدن خط برای بازبینی باشد، استفاده می‌شود. اتصالات پلی اتيلن فلنجی در پروژه‌های آبرسانی، گازرسانی، کشاورزی و شبکه‌های فاضلابی کاربرد دارند.
چگونگی مونتاژ اتصالات پلی اتيلن فلنج دار:
رینگ فولادی که به آن حلقه پشتیبان هم گفته می‌شود، با فاصله‌ای از سر لوله، بر روی لوله رانده شده و سپس فلنج پلی اتیلن به لوله جوش داده می‌شود. برای حرکت رینگ و رسیدن آن به پشت فلنج، بهتر است كه بیدهای جوش زدوده شوند. از طرف دیگر، فلنجهای مجاور با هم، هم‌راستا شده و با استفاده از واشر(گسكت) بین فلنج‌ها را آب‌بندی می‌کنند.
فلنجهای مجاور با استفاده از پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند. فلنج مجاور نیز پیش‌تر به لوله مربوطه جوش داده شده است. از آنجایی که اتصال بین فلنجهای مجاور از نوع مکانیکی است، امکان جدا کردن لوله و استفاده در پروژه‌ای دیگر امکان‌پذیر است.
اتصالات فلنج دار
پیش از نصب، سطوح فلنج و واشر باید تمیز و عاری از آلودگی باشند. پیچ و مهره‌ها و واشر با روان‌کننده چرب می‌شوند. ابتدا اجزای فلنج به حالت شل به هم بسته شده و پس از تنظیم هم‌راستا بودن، آن‌ها را سفت می‌کنند.
کاربرد اتصالات پلی اتیلن:
اتصالات پلی اتیلن با توجه به ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی که از خود نشان می‌دهند، به‌طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند که عبارتند از:
- آبرسانی و آب و فاضلاب
- کشاورزی و آبیاری
- نفت، پتروشیمی، معدنی و نیروگاهی
- خطوط گازرسانی
ویژگی‌های اتصالات پلی اتیلن:
- اتصالات پلی اتیلن در مقایسه با سایر اتصالات، صرفه اقتصادی داشته و بسیار خوش‌قیمت هستند.
- انجام عملیات جوشکاری، به آسانی قابل آموزش به اپراتور مربوطه است.
- در اتصالات پلی اتیلن، پديده زنگ‌زدگی به هيچ عنوان رخ نمی‌دهد؛ به همین خاطر هزینه‌های آبکاری یا محافظت با یک پوشش خاص، برای آن‌ها کنار می‌رود.
- اتصالات پلی اتیلن بسیار سبک بوده و وزن پایینی دارند به همین خاطر در زمان بارگیری به ماشین آلات سنگین نیاز ندارند.
- مقاومت آن‌ها در برابر مواد شیمیایی و حلّال‌هایی چون اسیدها و بازها قابل توجه بوده و این امر باعث می‌شود در برابر خوردگی مقاومت خوبی داشته باشند.
- اتصالات پلی اتیلن مقاومت ایده‌آلی در برابر فشارهای وارده دارند. در نتیجه در برابر ترک‌خوردگی و شکستگی پایداری خوبی از خود نشان می‌دهند.
- ارتعاشات حاصل از زمین‌لرزه، می‌تواند برای تأسیسات و خطوط لوله‌کشی بسیار آسیب‌زننده باشد. به همین دلیل استفاده از اتصالات پلی اتیلن در مناطق زلزله‌خیز، به جهت مقاوت و پایداری بالای آن‌ها، بسیار توصیه می‌شود.
- در اتصالات پلی اتیلن، هزینه نصب و اجرا پایین و سرعت عمل اجرا بالا است.
مشخصات ساختاری و چگونگی نشانه‌گذاری اتصالات پلی اتیلن:
مطابق با استاندارد ملی INSO 14427-3 نشانه‌گذاری تمام اتصالات پلی اتیلن باید کاملاً خوانا و به شکل دائمی حک شود؛ به‌طوری‌که در اثر حمل و نقل، قرار گرفتن در شرایط جوی متفاوت، انبار شدن، نصب در داخل شبکه و استفاده در پروژه، خوانایی آن‌ها دست‌خوش تغییر نشود.
نشانه‌گذاری نباید به‌گونه‌ای انجام شود که موجب شروع ترک در اتصال یا نواقصی شود که الزامات استاندارد را زیر سؤال ببرد. همچنین نشانه‌گذاری‌ها باید به‌گونه‌ای باشدکه بدون بزرگنمایی هم، به‌راحتی بر روی اتصال قابل خوانش باشد. در ضمن، در حداقل طول نری اتصال پلی اتیلن، نباید هیچ‌گونه نشانه‌گذاری به چشم بخورد.
حداقل مواردی که باید در نشانه‌گذاری اتصالات پلی اتیلن رعایت شود، مطابق با جدول ذیل است:
حداقل نشانه‌گذاری لازم روی اتصالات
پس از دریافت پروانه کاربرد علامت استاندارد، حک علامت استاندارد ملی ایران الزامی است.
قیمت اتصالات پلی اتیلن:
اتصالات جوشی تزریقی در مقایسه با سایر اتصالات پلی اتیلن، از قیمت پایین‌تری برخوردار هستند. اصولاً اتصالات جوشی تزریقی، به صورت از پیش برنامه‌ریزی شده، تولید و در انبار کارخانه های تولیدکننده نگهداری می‌شوند. از آنجایی که این اتصالات ثبات قیمت بیشتری دارند، تهیه و ارائه لیست قیمت توسط فروشندگان، کار سختی نخواهد بود.
نظر به اینکه تولید اتصالات پلی اتیلن دست ساز(شامل مایتری و برنچی)، مستلزم استفاده از لوله پلی اتیلن است، قیمت این اتصالات رابطه مستقیم با قیمت لوله دارد. تهیه و تولید اتصالات پلی اتیلن دست ساز، مطابق با اندازه‌ها، مشخصات، نقشه و سفارش درخواستی مشتری انجام می‌شود؛ به همین خاطر برای دریافت لیست قیمت و زمان تحویل، معمولاً باید به طور مجزا برای هر پروژه با واحد فروش هماهنگی‌های لازم انجام شود. اما بهطورکلی، قیمت اتصالات دست ساز پایین نیست.
همان‌طور که می‌دانیم در گذشته، تولید اتصالات الکتروفیوژن باکیفیت در سایزهای بالا در داخل ایران امکان‌پذیر نبوده است. به همین جهت، مجبور بودیم برای در اختیار داشتن این اقلام از واردات بهره ببریم. این مسئله موجب می‌شد که قیمت این اتصالات رابطه مستقیم با نرخ ارز داشته و بالاترین میزان قیمت و البته تغییر را در لیست قیمت اتصالات پلی اتیلن به خود اختصاص دهد. اما امروزه با توجه به پیشرفت‌هایی که در زمینه تولید این اتصالات در داخل ایران اتفاق افتاده، لیست قیمت آن‌ها کاملاً منطقی شده و فقط کمی بالاتر از لیست قیمت اتصالات جوشی تزریقی قرار می‌گیرند.
اگرچه اتصالات پیچی در اندازه‌های کوچک و فشارهای کاری پایین تولید می‌شوند اما قیمت آن‌ها خیلی بالاست و در مقایسه با سایر اتصالات هم‌سايز خود، در رده بالاتری قرار می‌گیرند.
قیمت اتصالات سریع پایین نیست و فقط از اتصالات پیچی ارزان‌تر هستند.
تولیدکنندگان اتصالات پلی اتیلن:
در کنار شرکت آبان بسپار پارسیان، تولیدکنندگان دیگری هم در زمینه تولید اتصالات پلی اتیلن مشغول به فعالیت هستند که از آن جمله می‌توان به شرکت‌های زیر اشاره کرد:
- تکاب
- پارس اتیلن کیش
- پلی رود
- پلی ران
- پلی پارس
- کاوه گستر
- ایران پایپ
- اصفهان پلاست
سؤالات مرتبط:
- برای لوله پلی اتیلن چه نوع اتصالاتی باید استفاده شود؟
برای لولههای پلی اتیلن از اتصالاتی که از مواد اولیه پلی اتیلن PE100 تولید شده، استفاده می‌گردد. این اتصالات بسته به نوع کاربردشان در خطوط لوله، می‌تواند یکی از انواع: اتصالات پلی اتیلن جوشی شامل اتصالات جوشی تزریقی یا دست ساز، اتصالات الکتروفیوژن، اتصالات پیچی و یا اتصالات سریع باشد.
- اتصالات پلی اتیلن چیست؟
اتصالات پلی اتیلن، قطعاتی هستند که بهطورکلی به یک لوله یا اتصال دیگر متصل می‌شوند و نقش اصلی آن‌ها تغییر مسیر لولهها، انشعاب‌گیری، تغییر قطر لولهها، بستن خطوط و ... در شبکه‌های انتقال است.
- آیا می‌توان از اتصالات فشاری روی لوله پلی اتیلن استفاده کرد؟
بله. چنانچه لوله پلی اتیلن در سیستم فاضلابی مورد استفاده قرار گیرد، استفاده از اتصالات فشاری بلا‌مانع است.
- آیا می‌توانید لوله پلی اتیلن را چسب بزنید؟
خیر. در حال حاضر هیچ چسبی که بر پایه پلی اتیلن ساخته شده و در عین حال قدرت کافی برای چسباندن لوله های پلی اتیلن را داشته باشد، تولید نشده است.
سخن پایانی:
ما در این مقاله تلاش کردیم اطلاعات مفیدی راجع به اتصالات پلی اتیلن و انواع آن برای علاقه‌مندان این حوزه ارائه دهیم. امیدواریم این مقاله توانسته باشد پاسخگوی سؤالات شما عزیزان در این باره باشد. لطفاً اگر هرگونه ابهامی در مورد توضیحات ارائه‌شده در مقاله دارید، برای دریافت مطالب تکمیلی از تیم ما تردید نکنید. بی‌صبرانه منتظر شنیدن صدای گرم شما از طریق پل ارتباطی 22378761-021 هستیم.