خواص لوله‏ های پلاستیکی و پلیمری

 انتخاب ماده‌ی مناسب برای ساخت لوله‏‌ها به سیال منتقل شونده و مشخصه‌‏های سرویس و شرایط کاری سیستم بستگی دارد. بسته به نوع پلاستیک‏ها ممکن است برخی از خصوصیات پلاستیک‏ها برای سیستم و تأسیسات مورد نظر ما مطلوب و برخی نیز نامطلوب می‏باشد.

در زیر به بررسی مهمترین خصوصیات و ویژگی‏های لوله‏‌های پلاستیکی می‏پردازیم.

• مقاومت به سایش و خوردگی

• صافی جداره‏ی داخلی

• خواص حرارتی

• مشخصه‏‌های الکتریکی

• چگالی

• خواص مکانیکی
• قابلیت اشتعال

مقاومت به سایش و خوردگی

بطور کلی لوله‏‌های پلاستیکی از مقاومت چشمگیری در برابر انواع اسیدها، محلول‏های نمکی، مایعات و گازهای خورنده برخوردارند. در مورد سایش (erosion) میزان مقاومت لوله‏‌های پلاستیکی به نوع سیال منتقل شونده از داخل لوله و شرایط سرویس و سیستم بستگی دارد.

میزان مقاومت به خوردگی لوله‏‌های پلاستیکی با افزایش غلظت برخی از مواد شیمیایی خاص تغییر می‏کند. برای مثال لوله‏‌های پلی‏‌اتیلن می‏تواند اسید سولفوریک 70 درصد را در °C 23 (°F 73) انتقال دهد در حالیکه برای انتقال اسیدسولفوریک 95 درصد مناسب نمی‏باشد.

درجه حرارت نیز عامل مهم و تعیین کننده‏‌ای برای مقاومت لوله‏‌های پلاستیکی در برابر خوردگی است. برای مثال برخی از لوله‌‏های پلی‏‌اتیلن که برای انتقال گازهای حاوی اکسیدهای نیتروژن در °C23 مناسب می‏باشند نباید برای انتقال این گازها در °C50 مورد استفاده قرار گیرند.

فرمولاسیون خاص یک ماده‏‌ی پلاستیکی مشخص نیز می‏تواند عاملی در تعیین میزان مقاومت کلی ماده در برابر مواد شیمیایی خورنده و میزان غلظت آن‏ها باشد.

صافی جداره‏‌ی داخلی

لوله‏‌های پلاستیکی جداره‏‌های داخلی فوق‌العاده صافی را دارند که باعث جلوگیری از تجمع هر نوع رسوب بر روی جداره‌‏های داخلی‏شان می‏گردد و بنابراین بروز مشکل گرفتگی و انسداد به واسطه‏‌ی کاهش تدریجی قطر داخلی در اثر تجمع رسوبات در مورد لوله‏‌های پلاستیکی منتفی می‏گردد. در حالیکه لوله‌‏های فلزی به مرور زمان در اثر خوردگی از بین رفته و در اثر تجمع رسوبات بر روی سطوح داخلی‏شان افت فشارهای اصطکاکی در آن‏ها افزایش یافته و در نتیجه ظرفیت آن‏ها برای انتقال سیالات کاهش خواهد یافت.

خواص حرارتی

بطور کلی قابلیت هدایت حرارتی لوله‏‌های پلاستیکی نسبت به دیگر لوله‌‏ها پائین‏تر است که در نتیجه تلفات حرارتی یا بالعکس جذب حرارت از طریق جداره این لوله‌ها به حداقل ممکن (در مقایسه با دیگر لوله‏‌ها) می‏رسد. این خصوصیت لوله‌‏های پلاستیکی در مواردی که از این لوله‏‌ها برای سیستم‏های فاضلاب استفاده گردد یک مزیت به حساب می‏‌آیند چرا که از ته‌‏نشین شدن مواد چرب همراه فاضلاب در لوله‌ها و کاهش نرخ تخلیه جلوگیری به عمل می‏آید نرخ انبساط حرارتی لوله‏‌های پلاستیکی در مقایسه با دیگر لوله‌‏ها بالاتر است و این نکته را باید به هنگام طراحی تأسیساتی که دارای نوسانات زیاد درجه حرارت می‏باشند، مدنظر داشته باشیم. برای مثال ضریب انبساط حرارتی P.V.C نوع I (/C°6- 10×50 تا 63) پنج برابر فولاد (/C°6- 10× 12) است. به همین علت تعداد بست‏ها و نگه‏دارنده‏‌های مورد نیاز جهت نصب لوله‎‏های پلاستیکی در مقایسه با لوله‏‌های فلزی به مراتب بیشتر بوده و در فواصل کمتری نسبت به یکدیگر (در مقایسه با لوله‏‌های فولادی) باید نصب گردند. به همین دلیل در صورتیکه لوله‌‏های پلاستیکی بدرستی مهربندی نشوند به هنگام نوسانات زیاد حرارتی مستعد پیچ و تاب خوردگی (Snaking) خواهند بود.

لوله‌‏های پلاستیکی وقتی در معرض درجه حرارت بالا قرار گیرند نرم می‏شوند و به همین دلیل باید از عبور دادن این لوله‏‌ها از نقاط خیلی گرم یا از مجاورت وسایلی که حرارت بالایی تولید می‏کنند خودداری نمود. حد بالای تحمل درجه حرارت در لوله‏‌های پلاستیکی بسته به جنس و نوعشان از °C50 تا حداکثر °C150 متغیر است.

مشخصه‏‌های الکتریکی

بطور کلی پلاستیک‏ها هادی جریان الکتریسیته نیستند و به همین علت هیچگاه در معرض خوردگی‏‌های گالوانیکی و الکتروشیمیایی قرار نمی‏گیرند. همان طور که می‏دانید بروز پدیده‏‌ی خوردگی گالوانیک در لوله‏‌های فلزی مدفون در زیر خاک یکی از مهمترین دلایل آسیب دیدن و از بین رفتن تدریجی این لوله‏‌هاست.

چگالی

لوله‏‌های پلاستیکی بسیار سبک‏تر از لوله‌‏های فولادی، آزبستی، بتنی و سیمانی هستند و از نظر چگالی در محدوده‏ی 9/0 تا 3cm/gr2 (بسته به نوع و فرمولاسیون) قرار دارند. سبکی لوله‏‌های پلاستیکی مزیت‏های فراوانی را برای این نوع لوله به ارمغان آورده است. از جمله آنکه هزینه‏‌های حمل و نقل و نصب آن‏ها به مراتب کمتر شده و حمل و نقل آن‏ها به آسانی و با سرعت بیشتری در مقایسه با دیگر لوله‌‏ها صورت می‏گیرد. اغلب لوله‌‏های پلاستیکی به راحتی با دست نصب می‏شوند و در بیشتر موارد نیاز به ماشین آلات و ابزار خاصی ندارند.

خواص مکانیکی

آنچه مسلم است پلاستیک‏ها مقاومت مکانیکی فلزها را ندارند اما قابلیت انعطاف بالاتری برخوردارند. مقاومت پلاستیک‏ها در برابر نیروهای کششی بیش از حد لازم می‏باشد. با افزایش درجه حرارت سیستم لوله‏‌کشی مقاومت مکانیکی لوله‌های پلاستیکی پائین‏تر آمده اما مقاومت در برابر ضربه بیشتر می‏گردد. از آنجا که لوله‌‏های پلاستیکی عموماً چقرمه (محکم و در عین‏‌ حال بسیار انعطاف‏پذیر) هستند ضربات خارجی وارده به سطح خود را با حداقل خسارت یا حتی هیچگونه صدمه‌‏ای به خوبی جذب می‏کنند. در حالیکه همین ضربات در مورد لوله‏‌های با جنس ترد می‏تواند باعث بروز صدمات جدی گردد.

قابلیت اشتعال

لوله‏‌های پلاستیکی عمدتاً از پلیمرها ساخته می‏شوند و ترکیبات آلی دیگری نیز به همراه دارند و بنابراین قابل اشتعال می‏باشند. البته پلاستیک‏‌های مختلف رفتارهای کاملاً متفاوتی را در برابر آتش از خود نشان می‏دهند در اغلب موارد آتش باعث تجزیه شیمیایی در ساختار لوله‏‌های پلاستیکی گردیده و محصولات حاصل از احتراق این لوله‏‌ها باعث گسترش و افزایش حجم آتش می‏شوند.