کاربردهای لوله پلی اتیلن کاروگیت

هندبوک لوله کاروگیت | فصل سوم

ویژگی های لوله پلی اتیلن کاروگیت

پلی اتیلن سنگین (HDPE) محصولی چندکاره و متنوع بوده و ویژگی های ایده‌الی برای استفاده در سازه‌های زیرزمینی (انواع سیستم لوله‌کشی زیرزمینی) دارد. لوله پلی اتیلن تولید شده با مواد HDPE نسبتا وزن کمی داشته و به همین دلیل حمل و نقل و نصب آن آسانتر و کم هزینه‌تر است.  این لوله‌ها شکننده نبوده و از اینرو در جریان جابجایی و فعالیت‌های نصب و راه‌اندازی ترک نمی‌خورند. پلی اتیلن سنگین، پس از آنکه شکل لوله را به خود گرفت، دارای سطح همواری می باشد که نسبت به سایش، خوردگی و فرسایش شیمیایی مقاوم است. سطح هموار و صاف ویژگیهای ممتازی به خطوط لوله می‌دهد. لوله‌های پلی اتیلن سنگین ساختار قدرتمندی داشته و توانایی بارهای بزرگ را دارند. پلی اتیلن سنگین دارای واکنش استهلاک تنش بسیار عالی است. این ویژگی مزایایی برای سازه‌های زیرزمینی داشته و به تعریف محدودیت‌های کاربردی نیز کمک می‌کند. پس از بارگذاری پلی اتیلن سنگین، لوله از تنش رها شده و پس از گذشت زمان به بار اجازه می‌دهد تا به خاک کناری منتقل شود. این ویژگی این امکان را برای لوله فراهم می آورد تا نقاط محلی تنش را به اطراف منتقل نماید. استهلاک تنش می‌‌تواند منجر به تغییر شکل جزئی لوله با گذشت زمان شود تا شرایط بارگذاری در محل را به خود بگیرد. چنین تغییر شکلی می‌تواند سبب ساختاری پایدار در بلندمدت شود. لوله پلی اتیلن کاروگیت گزینه‌ای عالی برای جریان گرانشی یا شرایط لوله کشی با دهانه کوتاه است. پایداری ساختاری لوله پلی اتیلن کاروگیت با سه طرح لوله به دست می‌آید. طبق AASHTO M294 این طرح‌ها به شرح زیر تعریف می‌شوند:

نوع C – این لوله باید سطح مقطع کاملا مدور و سطح حلقوی کاروگیتی هم در داخل و هم خارج داشته باشد.

نوع S – این لوله یک سطح مقطع کاملا مدور دوجداره بوده، یک جداره بیرونی کاروگیت و یک جداره درونی صاف و صیقلی دارد.

نوع D– این لوله یک سطح مقطع مدور متشکل از یک جداره داخلیِ الزاماً صاف است که به یک جداره الزاماً صاف خارجی که عناصر اتصالی حلقوی یا مارپیچ دارد متصل است.

شکل 3-1: لوله پلی اتیلن سنگین نوع سی با سطوح داخلی و خارجی کاروگیت

معمولاً، لوله نوع C با جداره‌های داخلی و خارجی کاروگیت از قطر 3 تا 24 اینچ در دسترس است. لوله موجدار داخلی و خارجی در قطرهای کوچکتر با بست جداگانه و بدون واشر به هم متصل می‌شوند. در قطرهای بزرگتر، اتصالات با نوارهای کاروگیت که گره‌های پلاستیکی ایجاد می‌شوند. طراحی ویژه این لوله که در شکل 3-1 آمده است، به تولید کننده بستگی دارد و می‌تواند متغیر باشد. هر بخش ویژگیهای عملکردی و ساختاری خاص خود را دارد. این ویژگی‌ها برای محاسبات بار از تولیدکننده دریافت می‌شود.

شکل 3-2: لوله پلی اتیلن سنگین نوع اس با سطح خارجی موجدار و سطح داخلی صاف

سازندگان لوله روش‌های اتصال مختلفی را بسته به ظاهر لوله و الزامات پروژه ارائه می‌دهند. نوارهای کوپلینگ، با یا بدون واشر، دور لوله می‌پیچند و با گره‌های پلاستیکی در جای خود محکم می‌شوند. مادگی واشرشده و اتصالات توپی نیز به طور گسترده به کار می‌روند. اتصالات آب بندی تست شدۀ بدون درجه‌بندی و بدون فشار برای اکثر کاربردهای فاضلاب (جریان گرانشی) مناسب بوده و معمولاً نشتی قابل توجهی در آنها رخ نمی‌دهد. به دلایل محیط زیستی و غیره، اغلب سازندگان یک اتصال آب بندی فشار قوی برای کاربردهای بدون فشار نیز دارند. اتصالات وقتی مطابق با ASTM D 3212 تست می‌شوند یا روی 10.8 پاسکال یا 5.0 پاسکال درجه بندی می‌شوند.

شکل 3-3: استفاده از کوپلینگ واشردار برای کاربرد لوله کشی فاضلاب با پلی اتیلن سنگین

اگرچه کاربردهای لوله پلی اتیلن متنوع و چند منظوره هستند، اما کاربرد اصلی لوله پلی اتیلن کاروگیت، مدیریت آب جریان گرانشی ( ثقلی ) است. نمونه‌های این سیستم‌های مدیریت آب شامل موارد زیر است:

– زهکشی سیلاب به وسیله لوله کاروگیت

– زهکشی زیرسطحی به وسیله لوله کاروگیت

– انتقال فاضلاب به وسیله لوله کاروگیت

– جمع آوری شیرابه

سیستم‌های مدیریت کنترل و نگهداری سیلاب

زهکشی سیلاب

لوله پلی اتیلن کاروگیت، لوله‌ای پرکاربرد در بسیاری از پروژه‌های زهکشی است. سیستم‌های سیلاب نیازمند لوله‌هایی با اندازه‌ها و پوشش‌های الزامی هم در محوطه‌ها و هم محوطه پارکینگ هستند. لوله پلی اتیلن کاروگیت، ماده‌ای مقاوم و مقرون به صرفه برای زهکشی این نوع تأسیسات است. مواد لوله که برای انتقال زهکشی در اماکن عمومی تایید می‌شوند، توسط هیئت مسئول نگهداری این تاسیسات تعیین می‌شوند. بیش از 20 سال است که لوله پلی اتیلن برای مجاری آبگذر بزرگراه‌ها و جاده‌های و سیستم‌های سیلاب به کار می‌رود. اکثر وزارت‌های حمل و نقل، شهرها و کشورها، لوله پلی اتیلن را در مجاری آبگذر، زیر حجم زیاد و یا بسیار کم خاک به کار برده‌اند. بسیاری از تاسیسات در جریان عملکردهای استثنایی، بررسی شده و رضایت بخش بوده‌اند. نگرانی‌ها در مورد مقاومت ناکافی، ترک خوردگی و تخریب با گذشت زمان نیز بی‌مورد بوده است.

 شکل 3-4: زهکشی آبگذر بزرگراه با لوله پلی اتیلن قیفی

زهکشی زیرسطحی

لوله‌های پلی اتیلنی کاروگیت را  نیز می‌توان با سوراخ تولید کرد. سوراخ ها اجازه می‌دهند آب زیرزمینی جمع آوری شده و به مکان‌های مناسب برای تخلیه منتقل شوند. سیستم‌های زیرزمینی برای جمع آوری شیرابه در محل‌های دفن زباله استفاده می‌شود. کاربرد‌ لوله پلی اتیلن در محل‌های دفن زباله سیستم‌های زهکشی زیرزمینی نیز برای کنترل و هدایت انتقال آب زیرزمینی و تقویت نفوذ مناسب آب سطحی در زمین‌های گلف، زمین‌های ورزشی، پروژه‌های توسعه دامنه و در زمینه‌های کشاورزی استفاده می‌شود. اغلب سیستم‌های زهکشی زیرزمینی برای کاهش سطح مصرف آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. برای توسعه میدان‌های ورزشی، سیستم‌های زهکشی زیرزمینی به سیستم‌های خلاء هوا متصل شده اند تا موجب حرکت آب سطحی و زیر سطحی به سمت پایین شوند. لوله‌های پلی اتیلن کاروگیت سوراخ شده اغلب برای کنترل سطح آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شوند. لوله سوراخ شده برای جمع‌آوری و حمل زهکشی زیرسطحی و یا آبهای زیرزمینی یا کنترل عمق آبهای زیرزمینی نصب شده‌اند.

انتقال فاضلاب بهداشتی

لوله های دوجداره کاروگیت و دیگر انواع لوله‌های کاروگیت بیشترین استفاده و کاربرد آنها در انتقال فاضلاب است و به دلیل خواص مکانیکی و اتصال قابل اطمینان و طول عمر بالای لوله‌های دوجداره کاروگیت و دیگر انواع لوله‌های پلی اتیلن , این نوع لوله‌های ایده‌آل‌ترین لوله جهت شبکه انتقال فاضلاب میباشد و لوله پلی اتیلن یک سیستم ایده آل سپتیک است.

جمع آوری شیرابه

صنایع معدنی دارای کاربرد خاصی از زهکشی زیرزمینی هستند که برای لوله های پلی اتیلن کاروگیت مناسب است. یک تکنیک به نام “فروشست توده‌ای” به منظور بازیافت رسوبات کم ارزش مس، طلا و نقره مورد استفاده قرار می‌گیرد. محلول سیانید در خاکهایی که حاوی طلا یا نقره هستند اسپری می‌شود و مواد معدنی را به یک ترکیب شیمیایی تبدیل می‌کند. این محلول در یک سیستم زهکشی زیرزمینی با لوله سوراخ شده جمع‌آوری شده و به حوضچه منتقل می‌شود. طلا یا نقره از حوضچه‌ها با استفاده از جذب کربن یا ته نشینی به دست می‌آید. پلی اتیلن برای این فرایند بسیار مناسب است زیرا نسبت به حمله شیمیایی بسیار مقاوم است. آزمونها عدم فروسایی و یا فروسایی بسیار کم پلی اتیلن را در معرض طولانی مدت با PH حدود 1.5 تا 14.0 نشان داده اند.

سیستم های مدیریت کنترل و نگهداری سیلاب

مقررات فعلی در اکثر مناطق میزان روانآب آب باران و همچنین میزان آلاینده‌های مجاز در سیلاب‌ها را محدود می‌کنند. شهری کردن اراضی می‌تواند حرکات طبیعی آب را به طور چشمگیری تغییر دهد. هنگامی که روانآب از نقاط بحرانی دور می‌شود، می‌تواند در جاهایی که تغذیه مجدد سفره آب برای حفظ یک منبع آب پایدار ضروری است مشکلاتی ایجاد کند. برای مقابله با این مشکلات، سیستم‌های روانآب را تا زمانی نگاه می‌دارند که خاک اطراف آن می‌تواند آب از طریق نفوذ بپذیرد، تا سفره آب تغذیه شود. در موارد دیگر، سیستم زهکشی اصلی موجود در جریان سیلاب برای پذیرش جریان پیک افزایشی طراحی نشده است و روانآب بایستی تا زمانی که جریان اوج کاهش می یابد ، حفظ شود. بسیاری از حوزه‌های قضایی مسئولان پروژه‌ها را ملزم می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که جریانهای تخلیه اوج سیلاب، پس از ساخت و ساز نیز، همانند قبل باقی بمانند. سیستم‌های کنترل و نگهداری طوفان می‌توانند حوضچه‌های رو زمینی یا لوله‌های زیرزمینی باشند. حوضچه‌ها کمتر در تشکیل لجن و گرفتگی هستند، اما می‌توانند مشکلات ایمنی کودک و زیبایی شناختی طولانی مدت مانند رشد حشرات، رشد علف‌های هرز، بوی بد و جمع شدن زباله را با خود به همراه داشته باشند. سیستم‌های کنترل و نگهداری زیرزمینی با هزینه‌های نگهداری کم، به طور موثر از زمین در دسترس استفاده می‌کنند، در حالی که امنیت عمومی یا مشکلات زیبایی شناختی کم و یا حتی صفر از خود نشان می‌دهند. تاسیسات ذخیره سازی زیرزمینی ساخته شده توسط چندین لوله سری، کاربرد رایج لوله‌های پلی اتیلن موجدار را نشان می‌دهد.

شکل 3-5: تاسیسات نگهداری سیلاب در محل

کاربردهای دیگر لوله کاروگیت

لوله پلی اتیلن کاروگیت در طیف گسترده‌ای از کاربردهای دیگر استفاده می‌شوند، که برخی از آنها در زیر شرح داده شده‌اند. برای اطلاعات دقیق برای این کاربرد‌ها و سایر کاربرد‌ها، با سازنده تماس بگیرید.

سیستم‌های تهویه

لوله‌های سوراخ‌دار ساخته شده از لوله‌های پلی اتیلن کاروگیت نیز محصول مورد پسند برای سیستم‌های تهویه هستند. لوله قرار داده شده در پایین مخازن ذخیره‌سازی دانه ، هوا را از طریق دمنده‌ها برای خروج رطوبت از توده دانه‌ها وارد می‌کنند. کاربرد دیگر لوله پلی اتیلن سوراخدار جمع‌آوری هوا از خروجی دستگاه تصفیه هوا (اسکرابر) برای انتقال به زیر یک فیلتر واسط برای حذف ذرات آلوده است.

لوله‌های خنک کننده

لوله‌های خنک کننده زمینی یک روش مناسب برای خنک سازی فضا هستند و به عنوان جایگزینی برای تهویه مطبوع معمولی استفاده می شوند. در این سیستم‌ها، هوای گرم از طریق زمین خنک از طریق لوله‌ها منتقل می‌شود. سپس هوا برای دستیابی به یک اثر خنک کننده استفاده می‌شود. لوله‌های پلی اتیلن کاروگیت به طور ویژه برای این کاربرد مناسب است، زیرا کاروگیت‌ها سطح بزرگتری برای فرآیند انتقال حرارت فراهم می‌کنند.

سیستم های شناور

پلی اتیلن در برابر خوردگی و حمله شیمیایی مقاوم است. این خواص همراه با وزن سبک نسبی آن، امکان استفاده از آن به عنوان یک نگهدارنده برای شناور را فراهم می کند. لوله پلی اتیلن ساخته شده از پلی استایرن به عنوان شناور در کاربردهای مختلف استفاده می‌شود. استفاده معمول از این شناور‌ها به عنوان پانتون‌ها (پل شناور‌) برای اسکله شناور قایقی است. مواد مختلف اسکله به راحتی به پانتوهای پلی اتیلنی کاروگیت با هر طولی متصل می‌شوند تا اسکله شناور به شکل مناسب شکل ساخته شود. شناورهای مشابه نیز برای نگهداری از پوشش‌های پلی اورتانی زباله‌های مایع و مخازن ذخیره سازی شیمیایی استفاده می‌شود.

شکل 3-6: لوله پلی اتیلن بکار رفته برای ساخت اسکله شناور

آبیاری و زهکشی زیرسطحی

احیاء لوله‌های شکسته شده با پلی اتیلن کاروگیت

لوله پلی اتیلن کاروگیت را می‌توان درون لوله‌های مجاری آبگذر تخریب شده، زهکش‌های سیلاب، یا فاضلاب که از بتن یا فلز موجدار ساخته شده‌اند جایگذاری کرد. وقتی قسمت حلقوی با دوغاب سیمان پر شود، لوله پلی اتیلن تبدیل به سازه باربر می‌شود. لوله پلی اتیلن کاروگیت با سطح داخلی صاف را می‌توان از یک گودال یا در انتهای مجرای باقیمانده وارد کرد. لوله پلی اتیلن وارد شده، مساحت ورودی اصلی را کاهش می‌دهد. اگر این کاهش بسیار زیاد باشد، یک مخروط پلی اتیلنی با طراحی خاص را می‌توان به انتهای ورودی اضافه کرد تا مساخت آن افزایش یابد.

هوادهی در کمپوست کردن لجن فاضلاب

لوله پلی اتیلن کاروگیت سوراخ دار جزء جدایی ناپذیر در هنگام کمپوست کردن لجن فاضلاب است. سوراخ‌ها هوادهی لجن را کنترل می‌کنند. بسیاری از جوامع دریافته‌اند که می‌توانند لجن فاضلاب را تبدیل به کمپوست نمایندو کمپوست را به فروش برسانند.

دانلود نسخه انگلیسی فصل سوم هندبوک لوله کاروگیت