در این مقاله ما شما را با انواع لوله های مورد استفاده در صنعت آب و فاضلاب کشور آشنا می نمائیم. بخشی از فرایند جهانی و وظیفه دولتها و مردم هر مملکتی فرهنگ سازی و پیدا کردن راههایی برای حفاظت از محیط زیست و دست یابی به توسعه پایدار میباشد، که در بحث حفاظت از منابع آب و خاک و استفاده بهینه از آنها میتوان به مسئله مهم انتقال و تصفیه پسابهای شهری، روستایی و خصوصاً صنعتی اشاره کرد.
یکی از بحث برانگیزترین چالش‌های پیش روی این اقدامات استفاده از بهترین سیستم خطوط انتقال به لحاظ فنی، اقتصادی، زمانی و زیست محیطی میباشد. انتخاب اشتباه لوله علاوه بر مختل کردن عملکرد درست سیستم و به احتمال زیاد آلوده کردن محیط زیست بار مالی هنگفتی را جهت تعمیر، تعویض به هزینه‌های جاری سیستم ها، تحمیل می‌نماید.
لوله‌ها ممکن است بر اساس نوع، مواد و طراحی دیواره هایشان، مشکلات متنوعی در بحث اجرایی داشته باشند که با مقایسه انواع لوله‌ها برای شرایط هر پروژه مناسب بودن یا نبودن یک نوع لوله با توجه به شرایط محیطی، و سیال درون لوله و نحوه کارگذاری بررسی و سپس انتخاب گردد.
در این بخش انواع لوله‌های مورد استفاده در طرح‌های عمرانی جهت سیال های مختلف و با هر نوع خواصی، مورد بررسی قرار گرفته است:
قبل از شروع به شرح انواع لوله‌ها لازم است تفاوت بین لوله سخت (Rigid) و انعطاف‌پذیر (Flexible) بیان شود. یک لوله سخت برای تحمل بارهای وارده فقط متکی به استحکام و سفتی خود میباشد. از طرفی یک لوله انعطاف‌پذیر قادر نیست بیشتر از قسمت کوچکی از بارهای وارده بر لوله را با استفاده از استحکام خودش تحمل کند. یک لولة انعطاف‌پذیر برای پیدا کردن استحکامی که بتواند بارهای وارده را تحمل کند، به فشار واکنش زمین نیاز دارد. در واقع بار استاتیک عمودی زمین، از دیواره لوله به خاک پیرامون منتقل می‌شود.
لوله‌های بتنی، سفالی و چدنی از لوله‌های سخت هستند و لوله‌های فولادی، آلومینیم و پلاستیک انعطاف‌پذیر در نظر گرفته می‌شوند. انواع لوله‌ها ممکن است بر اساس نوع، مواد و طراحی ، محدودیت‌هایی در اجرا داشته باشند.
لوله‌های سفالی
استفاده از لوله‌های رسی دارای یک قدمت پنج هزار ساله است. البته تغییرات مهمی در روش تولید و همچنین نوع رس بکار رفته در این لوله ها بوجود آمده است که این تغییرات به نوبه خود بر ویژگی‌های مثبت لوله تولید شده تأثیر می‌گذارد. نفوذپذیری پایین این لوله‌ها در برابر آب، سطح صاف با ضریب زبری بسیار کم حتی کمتر از لوله‌های پلاستیکی، مقاومت استاتیکی خوب، سازگار بودن با محیط زیست و ارزان و در دسترس بودن مواد اولیة آن یعنی خاک رس را میتوان از مریت های ویژة این نوع لوله‌ها برشمرد. یکی از عیوب این لوله‌ها، شکنندگی و سنگینی آنها در حمل و نقل میباشد که از این حیث در ردة لوله‌های بتنی و آزبست قرار می‌گیرد.
لوله‌های چدن نشکن
در این لوله ها با استفاده از مقداری منیزیم و کاهش گوگرد و فسفر و همچنین گرانول زدن به آهن، تغییراتی در خواص چدن پدید می آید که معایب لوله های چدن معمولی را نداشته، و علاوه بر انعطاف بیشتر، در مقابل خوردگی مقاومتر هستند. لوله های چدن‌نشکن (داکتیل ductile) از سال 1940 تولید شده اند.
سایز این لوله ها از 80 تا 1000 میلیمتر می‌باشند. این لوله ها در خاک‌های نسبتاً خورنده نیاز به حفاظت دارند که به این منظور بیشتر از پوشش‌های قیری استفاده می‌شود. برای حفاظت داخلی آن نیز معمولاً ملات سیمان پرتلند بکار می‌رود. و حتی میتوان از حفاظت کاتدی هم برای بالا بردن عمر لوله استفاده کرد.
لوله های فولادی نیز در صنعت آب و فاضلاب کاربرد بسیاری دارند این لوله‌ها در سایزهای بزرگتر از 160 میلیمتر ساخته می‌شوند. از مزایای مهم لوله های فولادی، تحمل فشار زیاد آنها میباشد. این لوله ها در سایزهای بالا دارای ضخامت زیادی نبوده و برای خطوط انتقال با قطرهای بزرگ، مناسب هستند. لوله های فولادی بدون پوشش خارجی در خاک مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارند و به سرعت خورده می‌شوند. لذا استفاده از پوشش های اندودی برای عایق سازی یا حفاظت کاتدی برای این لوله ها الزامی است.
لوله‌های آزبست سیمان
ساخت و مصرف این لوله ها تقریباً از سال 1913 میلادی در ایتالیا شروع شد. در ایران نیز این لوله ها توسط کارخانه‌ها ایرانیت (تهران، اصفهان)، پرمیت (سیمان شمال)، فارسیت (درود و اهواز) و آذریت (تبریز) در سه کلاس D , C , B. تولید می‌گردند.این لوله‌ها از 15-10 درصد وزنی الیاف آزبست (پنبه کوهی) یا پنبه نسوز، 90-85 درصد سیمان و ماده هیدروکسی سیلیکات منیزیوم ساخته می‌شوند.
لوله‌های آزبست سیمانی همانند لوله‌های بتنی در معرض اسید، دچار خوردگی می‌گردند و بر خلاف لوله‌های بتنی، استفاده از پوشش‌های پلاستیکی در مورد لوله‌های آزبست سیمان، به این راحتی امکان‌پذیر نمی‌باشد. چرا که وجود فیبرهای آزبست، اتصال مناسب ورقه‌های پلاستیکی را به دیوارة لوله، با دشواری روبرو می‌سازد.
پیشنهاد می نمائیم لوله پی وی سی را مطالعه نمائید.
پوشش‌های اپوکسی نیز به عنوان ماده ضد خوردگی، مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولی به دلیل تولید حرارت در واکنش‌های گرمازا (Exothermic) و انبساط حباب‌های هوای موجود در خلل و فرج سیمان قسمتی از پوشش جدا شده و لوله در معرض اسید، قرار خواهد گرفت. جهت استفاده از این لوله‌ها در شبکة فاضلاب، استفاده از سیمان ضدسولفات مانند لوله‌های بتنی لازم بوده و بر عمر آنها می‌افزاید. برای جلوگیری از خورندگی آب‌های زیرزمینی قیراندود کردن جدار این لوله‌ها الزامیست.
لوله‌های بتنی
لوله های بتنی (مسلح و غیرمسلح) تنها در فاضلاب ثقلی، مورد استفاده قرار می گیرند زیرا مقاومت آنها در تحمل فشارهای درونی کم میباشد. در ایران لوله های بتنی با قطر کمتر از 600 میلیمتر بصورت غیر مسلح ساخته شده و لوله هایی با اقطار بالاتر مسلح می‌گردند. لوله های بتنی بسیار سنگین بوده و هزینه حمل و نقل آنها نسبت به قیمت لوله خیلی بالاتر است. بنابراین حمل لوله های بتنی در مسافتهای طولانی (بیش از 100 تا 150 کیلومتر) واقعا غیر اقتصادی میباشد.
خوردگی در لوله‌های بتنی
لوله های بتنی و یا به عبارتی بافت سیمانی آنها، در برابر اسیدها مقاومت مناسبی نداشته و متعاقباً این لوله برای حمل فاضلاب سپتیک شده، مناسب نمی‌باشند. بیشترین تهاجم بیولوژیکی به بتن، در مخازن و لوله‌های فاضلاب مشاهده شده است. فعالیت متابولیک انواع گونه‌های باکتری و قارچ سبب تخریب شبکه‌های فاضلاب می‌گردد. اکثر این میکروارگانیزم‌ها تمایل به اکسیده کردن سولفور دارند ولی بعضی از آنها احیاء کننده سولفور بوده و سولفید هیدروژن (H2S) تولید می کنند.
در شرایط غیر هوازی (مقدار بسیار کم اکسیژن)، سولفور در فاضلاب توسط باکتری‌ها احیاء می‌شود و تبدیل به سولفید می‌گردد که این محصول در اتمسفر لوله فاضلاب بصورت H2S ظاهر می‌گردد، گاز H2S خارج شده از فاضلاب بخودی خود یک عامل مخرب نمی‌باشد بلکه در قشری از رطوبت سطح بتن حل می‌شود و توسط باکتری هوازی اکسید می‌گردد و تولید اسید سولفوریک می‌نماید.
بنابراین حمله در بالای سطح جریان صورت می‌گیرد و در نتیجه سیمان تدریجاً حل می‌شود. ادامه این روند سبب تخریب تاج لوله فاضلاب شده و در نهایت سبب تخریب سازه می‌گردد که هزینه ترمیم و بازسازی بسیار بالا میباشد.
لوله‌ها و اتصالات ترموپلاستیک
با توجه به تکنولوژی های ساخت مواد پلیمری، فعالیت روزافزونی در زمینه تولید لوله‌های انعطاف‌پذیر صورت گرفته است. امروزه این محصولات پلیمری در بسیاری از پروژه‌های تأسیسات زیربنایی مربوط به خطوط انتقال و شبکه‌های تحت فشار آب و خطوط انتقال و شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب بصورت ثقلی و تحت فشار، منهول ها، سپتیک تانک‌ها و مخازن شیمیائی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با توجه به ماهیت مولکولی مواد پلیمری، این نوع لوله‌ها از شرایط مناسبی جهت بکارگیری در محیط‌های خورنده شیمیایی، زمین‌های شور و محیط های صنعتی و آلوده برخوردار بوده و در حقیقت این ویژگی از مهمترین مشخصه‌های شناخته شده مواد پلیمری محسوب می‌گردد.
لوله‌های ساخته شده از مواد پلاستیکی از دهة سی ام قرن بیستم در تکنولوژی فاضلاب مورد استفاده قرارگرفته اند.
دراین قسمت به بررسی لوله‌های پلی‌اتیلن (HDPE) که در ایران (یکی از بزرگترین تولید کننده های لوله پلی اتیلن) بصورت انبوه تولید و استفاده می‌شوند می پردازیم.
لوله و اتصالات پلی‌اتیلن دارای محدوده کاربری وسیعی می‌باشند. در طی سال‌های گذشته با بهره‌گیری از جدیدترین متدهای پلیمریزاسیون، خواص مکانیکی پلی‌اتیلن (HDPE) بهبود یافته و نسل‌های آن با علائم مشخصه PE – 100 , PE- 80 , PE – 63 به بازار مصرف ارایه شده اند. تکنولوژی تولید لوله پلی‌اتیلن دوجداره و لوله پلی اتیلن تک جداره باعث تحول بزرگی در صنعت این نوع لوله‌ها شده است. لوله‌های دوجداره به دلیل طرح خاص جداره خارجی و انعطاف‌پذیری این لوله‌ها، در صورت تسطیح و ریگلاژ مناسب و استفاده از خاک سرند شده و تراکم اصولی و لایه به لایه خاک اطراف و بالای لوله در زمان خاکریزی، از مقاومت مکانیکی کافی در مقابل بارهای ترافیکی و وزن خاک روی آن برخوردار می‌باشند.
محاسن لوله پلی اتیلن و لوله کاروگیت:
- در برابر خوردگی مقاوم بوده و به پوشش داخلی و دیگر روش های حفاظتی نیازی ندارد.
- در برابر تغییرات درجه حرارت مقاومت زیادی دارند.
- مقاومت جدارة داخلی لوله‌های پلی‌اتیلن در برابر فرسایش از سایر انواع لوله‌ها بیشتر است. و بخاطر صاف و صیقلی بودن لایه داخلی انتقال سیالات براحتی صورت میپذیرد.
- وزن سبک لوله ها و حمل و نقل راحت
- نصب لوله پلی اتیلن ساده تر از سایر لوله‌هاست و به ماشین آلات سنگین نیاز ندارد.
- رسوبگذاری دراز مدت تر در داخل لوله‌ها، نسبت به سایر لوله‌ها کمتر است
- طول عمر زیاد لوله (حداقل 50 سال)
- انعطاف‌پذیری در جابجایی و رانش زمین و خم پذیری و قابلیت برش
- سیستم اتصال ارزان تر
- قابلیت جوش پلاستیک
- قابلیت تولید در طول‌های بلند (12-6 متر)
- قابلیت بازیافت
لوله پلی اتیلن فاضلاب یکی از پرفروش ترین محصولات پایپ ایران می باشد که جهت سفارش می توانید در ارتباط با پایپ ایران باشید .