لوله های پلی اتیلن سنگین (HDPE) به طور عمده عنصر اصلی ساخت قفس پرورش آبزیان به حساب می آیند. پلی اتیلن سنگین نوعی از پلی اتیلن است که با پلیمری کردن گاز اتیلن به دست می‎آید. لوله‎های HDPE در تولید قفس‎های پروش ماهی به طور عمده مورد استفاده قرار می‎گیرد، زیرا برای انتقال مایعات و گازها یکی از بهترین گزینه‎ها است (سیستم های آبیاری ، خطوط لوله گاز و ….). به طور عمده ، لوله‎های HDPE یکی از بهترین نوع لوله ها برای ساخت قفس‎های پرورش آبزیان هستند و دلیل آن دوام ، انعطاف ، ضربه گیری ، مقاومت آن ها در برابر اشعه ماورا بنفش(UV) می باشد و اگر این لوله‎ها به درستی نصب شوند نگهداری آن‎ها بسیار ساده خواهد بود.

خصوصیات قفس پرورش آبزیان HDPE

انواع لوله های HDPE

مواد گوناگونی در ساخت لوله های HDPE استفاده می شود. اجزای تشکیل دهنده قفس‎های پرورش آبزیان‎ عمدتاً PE 80 یاPE 100 است و دارای ISO 4427 است، که حداقل مقاومت مورد نیاز (MRS) برای لوله‎ها را نشان می‎دهد که این مقاومت در بازه 50 ساله و در دمای 20 درجه سانتی گراد اندازه گیری گردیده و در ادامه به آن اشاره شده است:

• (PE 80 (= MRS 8.0
• (PE 100 (= MRS 10.0

PE 80 نشان دهنده رتبه HDPE است که احتمال پارگی در فشار حداقلی 8.0 N/mm را نشان می‎دهد ، که در طول حیات 50 ساله این لوله ها در دمای 20 درجه سانتی گراد ممکن است اتفاق بیفتد. در حالتی که لوله از نوع PE 100 باشد ، این فشار برابر با 10.0 N/mm است. این بدین معناست که اگر ما لوله‎ای با ابعاد مشابه داشته باشیم ، لوله‎‎ای که از مواد PE 100 ساخته شده باشد ممکن است در فشار بالا عملکرد بهتری نسبت به لوله ‎هایی با PE 80 داشته باشد.

چگالی PE 80 مقداری کمتر از چگالی PE 100 است ، مقدار گرانش آن ها به ترتیب برابر با 0.945g/cm3 و 0.950g/cm3 است.

بنابراین، قفس های پرورش آبزیانی که با PE 100 ساخته می‎شوند از مقاومت و استحکام بیشتری نسبت به لوله های PE 80 برخوردارند، با در نظر گرفتن این موضوع که هر دو نوع لوله‎ها دارای ابعاد یکسانی هستند و تنها تفاوت عمده آن‎ها میزان انعطافشان در تحمل بارهای سنگین است.

قطر لوله های HDPE

قطر خارجی لوله‎های HDPE در قفس پرورش آبزیان معمولاً با واحد میلیمتر تعیین می‎شوند. هر چقدر قفس بیشتر خارج از سطح آب باشد ، نیاز بیشتری به شناوری دارد و به همین دلیل به قطر بزرگتری نیاز خواهد داشت (به عنوان مثال، اگر لوله‎ها حجم بیشتری داشته باشند ، طبیعتاً وزن بیشتری نیز خواهند داشت) ، از این رو قطر لوله نیاز به بزرگتر شدن دارد. بنابراین بست ها با توجه به قطر لوله‎ها تعیین می‎شوند.

فشار در ساختار قفس پرورش آبزیان مشخصه‎ای نیست که به آن‎ها اهمیت داده شود. هرچند ، لوله‎های HDPE با درجه متفاوتی از فشار آب ساخته می‎شوند (درجه PN) ، و درجه ای از فشار را نشان می دهند که در دمای 20 درجه سانتی گراد برای لوله‎ها قابل تحمل است. انواع گوناگونی از لوله‎ها دارای درجه های PN متفاوت هستند و دارای ضخامت دیواره‎ متفاوتی هستند ، به همین منوال ، وزن قفس ، قدرت ، مقاومت و انعطاف آن‎ها نیز گوناگون است. از این رو ، هر چقدر درجه PN بیشتر باشد ، لوله ضخامت بیشتری خواهد داشت.

بسیاری از سازندگان لوله های HDPE از "نسبت ابعاد استاندارد" (SDR) استفاده می‎کنند که روشی برای درجه بندی لوله‎هاست. SDR نسبت قطر لوله به ضخامت آن است که به صورت زیر بیان می گردد:

SDR = D/s

که در آن:

قطر خارجی لوله (D = (mm

ضخامت دیواره ضخیم (s = (mm

مثال: یک لوله با SDR برابر با 9 و قطر 250 میلی متر دارای ضخامت دیواره ای 27.8 میلی متر خواهد بود

اگر ضریب SDR بالا باشد ، ضخامت دیواره لوله کمتر خواهد بود و فشار بیشتری را خواهد داشت.

زمانی که از قفس دیواره‎ای استفاده می‎کنیم ، پیچ خوردگی لوله‎های HDPE محدودتر خواهد شد.

به طور معمول ، حداقل شعاع مورد نیاز برای جوش زدن یک قفس دایره‎ای 25 برابر قطر خارجی لوله است. این بدین معناست که لوله 250 میلی متری می تواند به حالت دایره‎ای تا حدود 6.25 متر شعاع قبل از پیچ دادن ، خمیده شود (mm 6250 = 25 *250). این محاسبات براساس درجه حرارت هوا و ضخامت دیواره لوله متفاوت است. جدول 15 شعاع خمیدگی را برای لوله های HDPE را با استانداردهای متفاوت شعاعی نشان می دهد.

شعاع خمیدگی لوله های HDPE

جدول 16 و 17 برخی از جزییات مانند ضخامت دیواره لوله ، وزن هر متر از لوله ، شناوری هر متر از لوله‎های PE 80 و PE 100 را براساس اندازه PN و قطر لوله نشان می دهند که به طور معمول در ساختار قفس به کار می‎رود.

به عنوان مثال: قفس های دو لوله ای، دارای محدوده 60 متری هستند که از لوله هایی با جنس 100 PE به قطر 250 میلیمتر و درجه PN 16 ساخته شده اند و دارای شناوری (بدون در نظر گرفتن وزن بست ها و اتصالات) به اندازه 3924 kg است.
(60m x 2 pipes = 120 m x 32.7 kg = 3924 kg)