مقایسه برخی از مهم ترین ویژگی های لوله های پلی اتیلن و لوله های فولادی

سازگاری با محیط زیست

در تولید و استفاده از لوله هاي پلي اتيلن، آثار زيست محيطي مخربی وجود ندارد. همچنین این لوله ها دربرابر هجوم ميكرو ارگانيسم ها از خود مقاومت نشان می دهند چراكه پلي اتيلن ماده تغذيه كننده اي براي آنها به حساب نمی آید. بنابراین لوله هاي پلي اتيلن به عنوان لوله هاي مناسب برای حفظ محيط زيست قلمداد مي شوند. ولی با توجه به تركيب اكسيژن با هوا و زنگ زدگي لوله هاي فولادي اين نوع لوله ها مي تواند به محيط زيست آسیب برساند.

مقاومت در برابر مواد شیمیایی

ساختار پلی اتیلن ساده تر از ساختار تمام پلیمرهای تجاری است يك مولكول پلي اتيلن از زنجير بلندي از اتم هاي كربن تشکیل می شود كه به هر اتم كربن آن دو اتم هيدروژن چسبيده است. پلي اتيلني كه تعداد زنجيره هاي جانبي آن كم و طول آنها كوتاه باشد، پلي اتيلن سنگين یا همان پلي اتيلن خطي گفته می شود. در اين حالت هيچ شاخه اي در مولكول وجود ندارد. پلي اتيلن خطي سخت تر از پلي اتيلن شاخه اي است، اما پلي اتيلن شاخه اي آسانتر و ارزانتر ساخته مي شود.

پلي اتيلن نوع سبك و سنگين خواص و کاربردهای کاملا متفاوتی دارند، به طوریکه مي توان آنها را از دو خانوادة مجزا فرض كرد. ولی به طور کلی لوله هاي پلي اتيلن از مقاومت قابل توجهي در مقابل مواد شيميائي آلي و غيرآلي برخوردار هستند. تحقيقات مهندسي و زیست محیطی دانشگاه بركلي كاليفرنيا، نشان می دهد که لوله هاي فولادي ، اصولا در برابر مواد شيميایی مقاومتی ندارند و نياز به مقاوم سازي دارند. اين در حالي است كه پلي اتيلن در مقابل مواد شيميائي مقاوم است.

استحکام کششی

لوله های پلی اتیلن نسبت به لوله های فولادی از استحکام کششی بیشتری برخورداند و زمانی که بارهای داخلی و خارجی به آنها فشار می آورد به راحتی می شکنند ولی لوله های پلی اتیلن هنگامی که تحت فشار بار ثابتی برای مدت زمان طولانی قرار می گیرند، مولکول های لوله ها امکان جداشدن و آزاد شدن از يكديگر را  پیدا می کنند كه اين امر باعث تقليل تنش مورد نياز براي تغيير شكل و جلوگيري از عدم شكست مي شود. مولفه هاي شيميایي که در مواد اوليه لوله های پلی اتیلن وجود دارد، مي تواند خزش بيشتري را قبل از پارگي تحمل نمايد و همین مساله حوزه کاربردی آنها را  براي اجراي پروژه هاي زيرزميني با ريسك جابجائي زمين و يا ناصاف بودن آن بیشتر می کند.

ویژگی های بستر لوله ها

هنگام استفاده از لوله های فولادی ، توجه به ویژگی های بستر راه اندازی پروژه، نسبت به لوله های پلی اتیلنی از اهمیت بیشتری برخوردار است، برای راه اندازی لوله های فولادی خاک محیط قرارگیری لوله ها بايد آنقدر فشرده باشد كه نيروهاي جانبي را به طور كاملاً يكسان به لوله اعمال نمايد. علاوه بر این باید هیچگونه مواد آلي در خاک آن وجود نداشته باشد. كف بستر نیز بايد کاملا صاف و بدون سنگ هاي بزرگ و كوچک باشد زیرا  اين سنگ ها در اثر ايجاد سايش و خراش  لوله ها استحکام آنها را کاهش می دهد. البته باید گفت خیلی از اين موارد در عمل فراهم نمي شود. اما به دلیل استحكام لوله هاي پلي اتيلن كف مسطح بدون خاک ريزي يا كف مسطح با خاک ريزي سبك براي بسياري از كاربردها در مورد لوله هاي پلي اتيلن كافي است. و حتی عدم رعايت اين نکات نيز مشكل خاصی براي لوله هاي پلي اتيلن فراهم نمي نمايد.

قیمت و مهلت زمان انجام پروژه

لوله های پلي اتيلن، ارزانتر و سريعتر از لوله فولادي آب بندی و متصل می شوند و همچنین در حین کار نشتي ندارند، بنابراین استفاده از این لوله ها برای افزایش سرعت  انجام پروژه بسیار مفید است. امکان استفاده از مواد پلي اتيلن در ساخت انواع اتصالات وجود دارد و بنابراین می توان با استفاده از روش های مختلف جوشكاري، خط لوله مطمئني را طراحي و اجرا نمود.

مقاومت در برابر صدمات احتمالی

با توجه به اینکه پلي اتيلن ماده بسيار نرمتري نسبت به فولاد است. بنابراين در برابر خراش ها و دیگر صدمات احتمالی ایجاد شده در حين حمل و نقل و راه اندازی  آسیب کمتری خواهد دید.

حمل و نقل آسان

مقاومت بالای لوله های پلی اتیلن در برابر ضربه، بارگذاري و حمل و نقل، احتمال از بين رفتن لوله ها را در هنگام جابجایی به حداقل رسانده است و می توان گفت اين لوله ها، آسیب های ناشی از حمل و نقل را ندارند. همچنین ویژگی مفید دیگر این لوله ها، کاهش هزینه های حمل و نقل به علت وزن سبک آنها در مقایسه با لوله های فولادی است.

بررسی مقاومت لوله ها در هنگام زمین لرزه

لوله های فولادی هنگامی که در مسيرهاي منحنی شکل و داراي شكستگي استفاده شوند، می توانند در برابر زلزله از خود مقاومت نشان دهند ، همچنین اين لوله ها در مقايسه با لوله هاي چدني، بتني و آزبست كمتر آسيب مي بينند. اگر از خوردگي اين لوله ها صرفه نظر شود، كارایی آنها در مناطق زلزله خيز با خطر كم و متوسط وحتي بدون اتصال انعطاف پذير قابل قبول است. لازم به ذكر است كه در صورت اتصال جوشي و به صورت يكپارچه در آوردن خطوط لوله مي توان انتظار عملكرد لرزه اي بهتر و مناسب تري از اين لوله ها داشت. لوله های پلی اتیلن سنگین هم  اگر از طریق جوش هاي فيوژن اتصال یابند رفتار لرزه اي خوبي خواهند داشت و براي مناطق زلزله خيز توصيه مي شوند. لوله های پلی اتیلن داراي انعطاف پذيري مناسبي هستند و گزارش ها نشان می دهد در زلزله هاي گذشته كمتر دچار آسيب شده اند. اما با گذشت زمان در برابر كلر موجود در آب لايه لايه شده و بنابراین باید دقت کافی را نسبت به طول عمر آنها داشت.

میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله ها

در برآورد میزان خسارات و خرابی لوله ها ناشی از زلزله دو پارامتر نقش اساسی خواهند داشت، این دو پارامتر جنس لوله و میزان حرکت در گسل هستند البته ویژگی های دیگری همچون مقاومت خاک، زاويه استقرار خط لوله نسبت به جهت گسل و عمق كارگذاري لوله نيز جزء پارامترهاي مؤثر مي باشند. بررسی های انجام شده نشان میدهد میزان ترمیم مورد نیاز بعد از زلزله در لوله های پلی اتیلن کمتر از لوله های فولادی است.

از مقایسه ها و همچنین بررسی های انجام شده نسبت به کارایی و ویژگی های مختلف لوله ها که در این مقاله مطرح شد می توان نتیجه گرفت صرفه نظر از کمبود ها و مشکلات گفته شده برای هر كدام از انواع لوله ها، لوله هاي پلي اتيلن ویژگی های بهتري را نسبت به لوله های فولادی دارند و استفاده از آن ها در انجام پرژه ها از  ریسک کمتری برخوردار است و خسارات كمتري را نيز به مجريان و طراحان وارد مي نمايد كه موجب توجیه اقتصادي پروژه و استقبال بيشتر مشتریان می شود.