تخریب لوله پلی اتیلن توسط جوندگان

استفاده از لوله پلی اتیلن در شبکه آب و گاز و دیگر سیالات در سراسر دنیا چند دهه ای است که بسیار رایج گردیده است. مساحت زیاد ایران و هزینه های بالای لوله کشی در این مساحت بالا و همچنین کویری بودن بخش بالایی از مساحت این کشور و هم بدلیل اینکه ایران دومین تولید کننده گاز دنیاست موجبات این امر فراهم گردید تا در کشور از حدود 40 سال پیش، طراحی های عملی و اجرایی برای استفاده از لوله‌های پلی اتیلن در شبکه های توزیع آب و گاز آغاز گردد، البته شایان ذکر میباشد شروع مطالعات علمی و پایه ریزی اساس کار تولید و اجرای شبکه لوله پلی اتیلن در سالهای پیش از انقلاب پایه ریزی شده بود.

مصون نگه داشتن لوله پلی اتیلن از تخریب جوندگان

لوله پلی اتیلن در مقایسه با لوله فولادی مزایای بسیار زیادی دارد که  می توان به سرعت کار، زمان، هزینه کم اجرا، ضریب اطمینان بالای آببندی، سهولت در اجرا، آموزش ساده، مقرون به صرفه بودن و نکته قابل تعمد  مقاوم سازی لوله پلی اتیلن در برابر خوردگی و سایش و فرسایش در نتیجه عدم نیاز به پوشش و حفاظت از زنگ زدگی اشاره نمود که در صورت وجود جوندگان نظیر موش این حفاظت ها از بین رفته و لوله های فولادی دچار زنگ زدگی میگردند که در لوله پلی اتیلن این مشکلات از بین رفته اند.

با تفکر به نکات گفته شده در بالا و با توجه به معضلات و مشکلات موجود در اجرا و انبار کردن لوله فولادی، استفاده از لوله کاروگیت در خطوط انتقال سیالات بدون هیچ شکی، گزینه ای بسیار منطقی و معقول به نظر می آید. با همه این تفاسیر لازم است در خصوص شناسایی مشکلات و معضلات خاص لوله پلی اتیلن مطالعات کاملی انجام داده و با اتخاذ تدابیر لازم در برخورد با این مسائل و مشکلات در صورت وجود و با نگاه و تفکری پیشگام و نگرشی پیشگیرانه اقدام نمود.

در این مقاله یک مورد از مشکلات بالقوه در لوله پلی اتیلن یعنی صدمه دیدن توسط جوندگان (موش) را مورد بررسی قرار داده و راه حل علمی آن، یعنی مقاوم کردن لوله کاروگیت در بخش تولید را شرح خواهیم داد.

ذکر این نکته الزامی میباشد که خواص نهایی محصولات پلیمری به شدت وابسته به پلیمریزاسیون و فرایند شکل دهی مواد است و امروزه در صنایع تولید لوله پلی اتیلن علاوه بر اصلاح و بهینه سازی خواص مهندسی  مواد پلی اتیلن، نحوه ی شکل دهی پلی اتیلن و بسپار پلی اتیلن نیز مدنظر تولیدکنندگان این صنعت قرار گرفته است.

یکی از راه های بسیار موثر در بهبود فرایند شکل دهی صنعت ساخت لوله پلی اتیلن، روش چند لایه سازی با بکارگیری مکانیزم تولید کواکستروژنی است. در این روش با توجه به  اینکه لایه ها اثر مثبت روی هم میگذارند خواص لوله کاروگیت به صورت چشمگیری توسط بر هم کنش لایه های مختلف آن بهبود می یابد.و ما قادر به تولید پلی اتیلنی خواهیم بود تطابق زیادی با نیاز و خواسته های مصرف کنندگان صنعت پلی اتیلن در صنایع انتقال سیالات و آب و فاضلاب داشته باشد.

پس از جایگزینی لوله پلی اتیلن با دیگر نوع لوله ها در شبکه های مختلف آب و فاضلاب و گاز کشور، مواردی گزارش گردید مبنی بر ایجاد خسارت بر در برخی استان ها و پس از تحقیقات و جمع بندی اطلاعات، علت صدمه دیدن لوله پلی اتیلن، جویده شدن توسط جوندگانی همچون (موش ، موریانه) تشخیص داده شده اند.

این تخریب ها توسط جوندگان بسته به شرایط اقلیمی منطقه ای که لوله پلی اتیلن در آن اجرا شده، متفاوت است. فلذا، جوندگان (موش) از یک طرف برای استفاده از آب موجود در لوله جهت رفع تشنگی و از طرف دیگر به دلیل طعم خوب تولیدات پلیمری نیز به طرف لوله پلی اتیلن جذب می گردند، که این امر در شرایط خاص انتقال سیالات و آب  مثل لوله انتقال آب آتشنشانی و گاز رسانی و آب خوراکی و  در برخی موارد حساس دیگر، این تخریب بسیار خطرناک بوده و می تواند سبب وقوع حوادث جبران ناپذیری شود.

وجود این مشکلات در اجرای لوله پلی اتیلن در شبکه های انتقال آب و فاضلاب با پهنه زیاد شبکه ها در کشور، رفع معضل صدمه دیدن لوله ها توسط جوندگان در استان های مختلف کشور از اهمیت و الویت بالایی برخوردار می باشد.

یکی از ساده ترین راه ها برای مقاوم سازی لوله پلی اتیلن در برابر آسیب جوندگان موذی، بهینه سازی خاک اطراف لوله به روش های مختلف از جمله استفاده از موانع مانند توری و سنگریزه و شن درشت می باشد، اما بهتر آن است در حین تولید بتوان در جهت عدم آسیب پذیری لوله پلی اتیلن در برابر عوامل خارجی نظیر جوندگان، گامی علمی برداشت و لوله‌های مقاوم در برابر این عوامل مخرب خارجی را تولید کرد.

مشکلات استفاده از افزودنی های ضد جوندگان

برای تولید لوله پلی اتیلن مقاوم در برابر آسیب جوندگان، باید در هنگام پلیمریزاسیون، افزودنی های ضد جوندگان اضافه شود، اما این کار دارای اشکالاتی نیز خواهد بود.

نخست آن که تمامی افزودنی های شیمیایی ضد جوندگان که با مکانیزم های خاص بر روی جوندگان اثر میگذارند باعث ایجاد نواحی فومی یا اسفنجی در بالک لوله یا ناحیه میانی ضخامت لوله به سبب سرعت سرمایش پایین در زمان تولید میشوند. این مسئله بر روی مقاومت فیزیکی و مکانیکی لوله تاثیر منفی دارد.

مسئله ی دوم، قیمت بسیار بالای مواد ضد جوندگان است که تولید لوله های پلی اتیلن را عملا از نظر اقتصادی غیر ممکن می کند. مشکلات فوق از طریق فرآیند تولید لوله پلی اتیلن چند لایه قابل حل میباشند. طبق این فرمول لایه خارجی، به ضخامت 500 تا 1000 میکرون دارای مواد ضد جونده می شود. مزیت این سیستم در آن است که لایه خارجی به محض خروج از قالب پس از عبور از کالیبراتور شروع به خنک شدن می کند و سرعت خنک کاری در این حالت از سرعت اسفنجی شدن مواد ضد جونده بسیار سریع تر بوده و اینگونه این مواد را درجا در پوسته ی خارجی لوله منجمد می سازد و آن ها را از نظر مکانیزم رهایش در وضعیت رهایش کنترل شده که تابعی از قانون انتقال جرم است قرار می دهد. این رهایش با سرعتی بسیار کم و در زمانی طولانی انجام می گیرد.

تلفیق مواد ضد جونده با بستر پلیمری ترموپلاستیک بر اساس مکانیزم کامپاندینگ می باشد و مواد ضد جونده توسط این مکانیزم به فیلرهای عامل دار شده، با ابعاد نانو توسط عوامل شیمیایی متصل می شود و کامپاند میگردند. اختلاط مستربچ با پلی اتیلن گرید لوله،  منجر به ایجاد یک کامپاند یکنواخت و یک فاز غنی از مستربچ در پوسته ی کامپاند می شود.
مستربچ ساخته شده به مواد پلی اتیلن اضافه و به اکستر مقاوم سازی لوله کاروگیت در برابر جوندگان موذی و در لایه خارجی خوراک دهی می شود. با این روش لوله پلی اتیلن آبرسانی با خاصیت ضد جوندگی تولید می گردد.

ماده ضد جونده ای که در اکثر  شرکت های تولیدی لوله پلی اتیلن و اتصالات پلی اتیلن مورد استفاده قرار می گیرد، رودرپل (Rodrepel) می باشد. این ماده، غیر سمی و غیر خطرناک است. ماده رودرپل در کشور هند تولید شده و حاصلی از فناوری هوشمند شیمی سبز می باشد.

لذا استفاده از این ماده در تولید این لوله‌ها ضد جونده برای مصارف آبرسانی امکانپذیر است. از ماده ضد جونده رودرپل نتایج مثبتی مشاهده شده است. در صورت استفاده از این ماده در لوله پلی اتیلن، جوندگان کشته نمی شوند. بلکه جوندگان به وسیله مکانیسم های روحی (طعم بسیار تلخ و تحریک پوستی) از لوله های کارگذاری شده دوری می جویند. بسیاری از کارخانه های تولید کننده لوله و اتصالات پلی اتیلن در سایر کشورها از ماده مذکور استفاده نموده اند و نتایج مطلوبی در خصوص دوری جوندگان و حتی پرندگان را ثبت نموده اند.
لازم به ذکر است، ماده ضد جونده رودرپل به صورت گرانول جامد و مایع تولید می شود و علاوه بر لوله پلی اتیلن در محصولات تولید شده از پلی اورتان، پلی پروپیلن، پی وی سی، کابل ها و فیبرهای نوری نیز کاربرد دارد.

پس ما توانستیم بدون کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی، لایه خارجی را با استفاده از مکانیزم رهایش کنترل شده در برابر حملات جوندگان مقاوم کنیم. ماده ضد جونده رودرپل، عمری بین 10 تا 40 سال دارد. همچنین از مزایای دیگر این ماده آن است که تا دمای 1380 درجه سانتیگراد پایداری حرارتی دارد و در صورت استنشاق خطری در پی نخواهد داشت. بدست آمدن نتایج مثبت، نشان می دهد که ماده ضد جونده رودرپل می تواند علاوه بر لوله آب در لوله‌های گاز رسانی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

علاوه بر تست گروه CEN EN-1555 که مختص لوله پلی اتیلن گاز می باشد، جهت تست های میدانی، می توان آزمایش های ذیل را انجام داد:

• لوله پلی اتیلن ضد جونده در قفس موش های موسوم به Rat قرار میگیرد که اجتناب این جانوران از لوله فوق کاملا مشاهده می شود، در حالی که موش ها به نمونه دیگر عکس العمل متفاوتی دارند.
•  لوله پلی اتیلن ضد جونده به مدت 24 ساعت در دمای 110 درجه سانتیگراد قرار داده می شود و سپس آزمایش قبل تکرار می گردد که نتیجه آن اجتناب مجدد از لوله ضد جونده و نزدیک نشدن به آن می باشد.

لازم به ذکر است صرفه جویی در زمان و هزینه، مقاومت زیاد در برابر سایش ، همچنین کیفیت بالای سطح روی لوله و صاف و صیقلی بودن لوله برای سهولت انتقال سیالات درون لوله پلی اتیلن و مناسب جهت جوش الکتروفیوژن از دیگر ویژگی های لوله کاروگیت می باشد که در آنها ماده ضد جونده رودرپل بکار رفته است.