بخشی از مقاله
لوله هاي فلزي پليمري ( متال پلاست )
لوله هاي فلزي پليمري لوله هايي هستند كه ساختمان آنها از سه لوله تو در تو تشكيل شده است به طوري كه لوله داخلي از پليمر ، لوله مياني از فلز ( مانند آلومينيوم يا فلز رنگي ديگر جوشكاري شده ) و لوله بيروني از پليمر است .
نكته اصلي در ساخت اين لوله ، استفاده از ماده ويژه اي است كه سطوح داخلي و بيروني لوله فلزي ( لايه فلزي ) را با سطوح لوله هاي پليمر داخلي و بيروني به هم اتصال داده و به عبارتي هموژن كند .
بايد توجه داشت كه به كار گيري اين ماده همچنين ، ضريب انبساط لوله پليمري و لوله فلزي را به هنگام حرارت هماهنگ مي كند و در حقيقت اساس دانش فني و تكنولوژي ساخت لوله هاي فلزي پليمري در اين ماده نهفته است .
بدين ترتيب از تلفيق و تركيب 3 لوله از مواد مختلف به صورت 5 لايه ( شكل 1 ) ( با احتساب دو لايه براي ماده ويژه ) . لوله اي توليد مي شود كه كليه مزاياي لوله هاي فلزي و پليمري را به شرح زير دارا بوده و از معايب آنها عاري است .
- نفوذ ناپذيري صد در صد همانند لوله هاي فلزي
- ضد خوردگي چه از داخل و چه از خازج و رسوب ناپذيري چون لوله هاي پليمري
- دارا بودن مقاومت مكانيكي قابل توجه به دليل فلزي بودن لوله ( لايه ) مياني
- تحمل فشارهاي بالا حتي در دماي بالا ( نمودار 7 ) به دليل وجود لايه فلز و دارا بودن ضريب انبساط طولي متر همچون لوله هاي فلزي . در مقام مقايسه مي توان از نمودار 8 تحمل فشار در طول زمان را ( 50 سال ) براي لوله هاي پليمري PP, HDPE , PEX , PB و فلزي پليمري يوني پايپ استخراج نمود .
- به دليل پايين بودن ضريب زبري داخل لوله، افت فشار در اين نوع لوله ها بسيار پايين و قابل اغماض مي باشد.
- وزن كم ، به كار گيري و مونتاژ سريع و آسان و بالاخره اقتصادي بودن آن .
روش جوش كاري لوله فلزي ( لايه مياني )
چگونگي جوشكاري لوله فلزي ( آلومينيوم ) در خواص فيزيكي لوله فلزي پليمري مؤثر است . براي اين كه لوله فلزي پليمري به آساني ( با نيروي دست ) قابليت شكل پذيري داشته باشد لازم است كه ورق لوله فلزي حداقل ضخامت را دارا باشد كه اين خود روش جوشكاري روي هم را مطرح مي كند چرا كه در صورت به كار گيري روش جوشكاري لب به لب به علت ضخامت كم لبه ورق لوله ، جوشكاري مطمئني انجام نگرفته و از طرفي لوله پليمري داخلي نيز صدمه مي بيند و بديهي است انتخاب ورق لوله با ضخامت بيشتر علاوه بر حجيم كردن لوله و سنگيني آن مشكلات شكل پذيري لوله را به هنگام كار گذاري و مونتاژ به همراه خواهد داشت .
در بهره گيري از نوار آلومينيومي يا مواد فلزي ديگر به صورت پوششي براي لوله ، پليمر داخلي نمي تواند نقش يك لوله مياني فلزي را ايفا كند . چرا كه ورق بايد جوشكاري شده باشد تا بتواند صد در صد نفوذ ناپذير بوده و خود لوله فلزي در دماي بالا فشار را تحمل كند .
مشبك كردن داخل و بيرون پليمر
به طور كلي در لوله هاي فلزي پليمري به ويژه براي آب گرم و سيستم حرارتي مصرف شونده بايد پليمر داخلي و بيروني مشبك شوند . ممكن چنين تصور شود كه لايه پليمر بيروني چون با حرارت داخلي پليمر در تماس نيست به مشبك شدن نياز ندارد . اما با توجه به اين كه لايه فلزي قابل هدايت حرارت بالايي دارد پليمر بيروني نيز بايد مشبك شود
. اگر فقط پليمر داخلي لوله مشبك باشد در طول زمان پليمرهاي داخلي و بيروني لوله واكنش مختلفي نشان خواهند داد و به عبارت ديگر در اثر بروز احتمال نفوذ و رطوبت عرق لوله و يا مواد ديگر بر روي لايه محافظ و يا لايه فلزي وجود داشته و در نتيجه به ساختار لوله آسيب خواهد رسانيد .
بدين ترتيب نوع پليمر استفاده شده براي لايه بيروني لوله نيز بسيار مهم و ضمن برخورداري از كيفيت بالا بايد مشبك ( Cross Linked ) هم باشد . مشخصات فني و كاربردي انواع لوله هاي پليمري و فلزي پليمري را مي توان از جدول 2 استخراج كرد .
تكنولوژي اتصالات
بديهي است در يك سيستم تاسيسات لوله كشي ، اتصالات نيز نقش مهمي ايفا مي كند . روشهاي معمول براي اتصالات عبارتند از : لحيم كاري جوشكاري مهره ، ماسوره ، رزوه ، پرس و بالاخره چسب و پرچ. اغلب اين روشها به لوله هاي فلزي تعلق دارند و براي لوله هاي پليمري و يا فلزي پليمري بايد بيشتر روش پرچ ، مهره ماسوره و يا پرس مورد استفاده قرار گيرد . به طور كلي يك روش اتصال بايد مشخصات زير را داشته باشد .
- مونتاژ سريع و آسان كه به نيروي بازوي زياد احتياج نداشته باشد .
- استفاده از ابزار بسيار ساده بدون نياز به مصرف انرژي در محل نصب .
- آب بندي كامل و با دوام بدون نياز و اقدامات بعدي ( مثل آچار كشي مهره و ماسوره و غيره )
- تضمين كامل آب بندي به ويژه در لوله هاي پليمري روكار و فلزي پليمري توكار اعم از ملات بتن و گچ و غيره .
براي اينكه بتوان لوله هاي فلزي پليمري را كاملا آب بندي كرد اتصالات بايد مشخصات زير را داشته باشد :
1 – جنس اتصالات بايد مانند خود لوله مقاومت شيميايي و ضد خوردگي داشته باشد . آلياژ برنج بدون حفره با آب كاري نيكل و تنش گيري ( تحت عمليات حرارتي ) بهترين جنس اتصالات است .
2 – براي تضمين صد در صد آب بندي اتصالات همراه با ماسوره هاي اورينگ دار استفاده شوند . ( در صورت تغييرات شناخته نشده در فلز ، اورينگ هال مي توانند اين تغييرات را خنثي كنند ) ( شكل 2 ) .
لبه لوله ها در موقع مونتاژ نبايد گشاد شوند بلكه بايد توسط برق و كاليبره شده و در داخل ماسوره قرا رگيرند. در غير اين صورت به ساختار مولكولي و تركيب لوله آسيب خواهد رسيد. بدين ترتيب اتصالات مهره ماسوره اي در قطرهاي كوچك تر بهترين نوع براي آب بندي لوله هاي فلزي پليمري هستند و از قطر 25 ميليمتر به بالا اين اتصالات مزيت خود را از دست مي دهند .
زيرابه موارد بيشتري احتياج دارند و حجم بيشتري خواهند داشت و مونتاژ آن نيز با نيروي بيشتري همراه مي شود كه مطلوب نخواهد بود. به همين جهت در قطرهاي بزرگتر از اتصالات پرسي استفاده مي شود كه اقتصادي هستند .
لوله هاي فلزي پليمري، گسترش كاربرد و آينده
لوله هاي تلفيقي فلزي پليمري از اواسط دهه 1980
ر سوئيس و از اواخر دهه 1980 در آلمان و به تدريج در كشورهاي اروپائي با موفقيت كامل جايگاه خود را يافتند و در موارد متنوعي كاربرد دارند. گسترش مصرف اين لوله ها در چند سال گذشته نشان مي دهد كه عملا لوله هاي فلزي پليمري جايگزين خوبي براي لوله هاي پليمري PP, PE, PB و VPE و فلزي از نوع گالوانيزه و يا مس هستند. اين لوله ها عمدتا در تاسيسات ابنيه شامل آبرساني بهداشتي حرارتي، برودتي و همچنين سيستم هاي حرارتي كف خواب كاربرد دارند.
تجارب چندين سال گذشته نشان دهنده اين است كه لوله هاي فلزي پليمري مي توانندكاربرد گسترده اي در تاسيسات هواي فشرده، اتومبيل سازي، كشتي سازي، هواپيما سازي، كارخانجات شيميائي ، داروئي و دستگاههاي پزشكي داشته باشند. فراگير شدن امكان كاربرد لوله هاي پليمري در بخش صنعت و همگاني شدن آن، توليد كنندگان را به اين نتيجه رساند كه براي توليد لوله هاي با قطر بيشتر نيز اقدام كنند.
در اين راستا لوله تا قطر 110 ميليمتر توليد و عرضه شد.
بدبن ترتيب با توجه به مطالب عنوان شده توليد و به كارگيري لوله هاي فلزي پليمري آينده بسيار روشني دارد. گرچه اين محصول اندكي ديردر كشور كا بهكار گرفته شد ولي اميد است جايگاه خود را در تاسيسات و صتعت با سرعت بيشتري پيدا كند.
