پلی اتیلن پرتراکم (HDPE) پلاستیک سخت و بادوامی است که می تواند یکپارچگی ساختاری را در شرایط بار سنگین حفظ کند. با این حال، مهم  است که اطمینان حاصل کنید از لوله ای استفاده می کنید که به خوبی برای بزرگی و مدت زمان بار مد نظر رده بندی شده باشد. در پلاستیک WL، لوله هایی تولید می کنیم که برای استقامت در شرایط سنگین تجاری و کاربردهای صنعتی ساخته شده اند. آن ها مطابق با استانداردهای ASTM و AWWA بوده و هر محصول، رده بندی تنش طراحی هیدرواستاتیک (HDS) را به خوبی برای برآمدن از پس فشار داخلی محیط هایی تا 140° F برای مدت های طولانی کاری تامین می کند. برای مثال، لوله های ترکیبی پلی اتیلن PE4710 ما می توانند در برابر شیار داخلی 335 psi در دمای 73° F مطابق با استانداردهای AWWA استقامت کنند. اجازه دهید چیزهای بیشتری در مورد رده بندی فشار داخلی و انتخاب لوله مناسب متوجه شویم.

رده بندی فشار داخلی

رده بندی فشار داخلی یک لوله با معادله زیر تعیین می شود:

PR = [2HDS(fE)(fT)]/(DR-1)

این فرمول رده بندی فشار را با (1) تعیین دو برابر تنش طراحی هیدرواستاتیک محصول در دمای 73°F ضرب در دمای عملیاتی منحصربفرد و فاکتور طراحی محیطی محاسبه می کند و سپس (2) آن را تقسیم بر نسبت ابعاد لوله منهای یک می کند. نسبت ابعاد لوله، نسبت قطر خارجی لوله به ضخامت باریک نقطه دیواره است.

زمانی که رده بندی فشار لوله را مشخص کردید، می توانید تعیین کنید آیا بهترین تناسب را برای شرایط فشار مورد انتظار دارا است یا این که به لوله ای با ابعاد متفاوت نیاز دارید. در حالی که ویژگی های مواد HDPE ثابت باقی می ماند اما تولیدکنندگان می توانند PR لوله را با افزایش ضخامت دیواره لوله ارتقا دهند.

برای مثال، لوله PE4710 با DR 11 که آب شور 125°F را منتقل می کند دارای PR با 140psi خواهد بود.

 

جریان های مایع

در مورد مایعات، مهم است که حرکت مایع درون لوله را مد نظر قرار دهید. ضربه آب به خاطر تغییر سرعت می تواند موج فشاری شکل دهد و این مکررا در سیستم هایی با کشش سیستمی یا پمپ اتفاق می افتد.

موج های فشاری اتفاقی [P(OS)] با 2.00*PR محاسبه می شوند و موج های فشاری مکرر [P(RS)] با 1.50*PR محاسبه می گردند. موج های فشار مایع (V) که می توانند باعث موج های فشاری شوند، به صورت زیر محاسبه می شوند:

V = (1.283Q)/([pi]D[i]’2)

در صورتی که Q مقدار جریان به صورت گالون در دقیقه و D میانگین درون قطر لوله باشد. مدول کشسان مواد لوله، تعیین می کند که لوله چقدر خوب می تواند در برابر ضربه زنی آب و دیگر موج های فشاری مقاومت کند.

تولیدکنندگان سرعت موج فشار را به صورت زیر محاسبه می کنند:

a=4660/(the square root of 1 +(kD[i]/Et) در صورتی که k مدول حجم سیال به psi باشد، D[i] میانگین قطر داخل لوله باشد و E مدول کشسان دینامیک آنی مواد لوله به psi باشد، 150000 psi برای لوله PE4710 HDPE.

فشار خارجی / مقاومت خلا

در لوله ای که در معرض فشار خارجی است (مثلا با دفن شدن زیر زمین) با استفاده شدن در خلا یا هردو، این می تواند لوله را خرد کند. ویژگی های لوله مثل ضخامت دیواره، مدول کشسان مواد و گردی مشخص می کند چقدر فشار خارجی برای لوله قابل مقاومت خواهد بود.

تولیدکنندگان از این محاسبه برای تعیین حد مقاومت خردشدگی لوله (P[CR[0]) به psi استفاده می کنند:

P[CR]=((2EF[O])/(1-mu’2))*(1/(DR-1))’3

انتخاب ابعاد و ضخامت مناسب برای هر لوله PE710 جهت تضمین عملکرد بلندمدت آن در شرایط عملی ضروری است. فشار سیال، تغییر سرعت و شرایط نامساعد محیطی هریک بر توانایی تحمل بار لوله تاثیر می گذارند.