لوله‌ها به عنوان یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین تجهیزات مورد استفاده در بسیاری از صنایع شناخته می‌شوند و امروزه از انواع مواد مختلفی همچون فلزات، پلاستیک‌ها، پلیمرها و … ساخته می‌شوند. لوله‌های پلی‌اتیلنی امروزه بیشتر از سایر انواع لوله‌ها در صنایع مختلف استفاده می‌شوند و به دلیل ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی که دارند مورد استقبال بیشتری قرار گرفته‌اند.
این لوله‌ها دارای انواع مختلف تک جداره و دوجداره هستند و از مقاومت شیمیایی بالا، انعطاف‌پذیری عالی، مقاومت فشاری خوب و وزن کمی برخوردار هستند. در ادامه مطلب به بررسی روش تولید لوله پلی اتیلن پرداخته خواهد شد.
آشنایی با لوله پلی اتیلن
لوله‌های پلی‌اتیلن به عنوان لوله‌های مدرن و جدیدی شناخته می‌شوند که از واحد منفرد اتیلن ساخته شده‌اند. اتیلن‌ها به صورت زنجیره‌های به هم متصل شده و یک پلیمر تولید می‌کنند. این لوله‌ها امروزه در صنایع مختلفی به کار می‌روند و با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارند جایگزین بسیاری از لوله‌های فلزی، سیمانی، پلاستیکی و … شده‌اند. در مقاله دیگری با عنوان لوله پلی اتیلن چیست؟ به بررسی کامل لوله‌های پلی‌اتیلن، ویژگی‌ها و قابلیت‌ها و همچنین کاربردهای آن پرداخته شده و می‌تواند اطلاعات مفیدی به خوانندگان ارائه کند.
نحوه تولید لوله پلی اتیلن
برای تولید لوله پلی اتیلن همانند سایر انواع لوله‌ها لازم است که مراحل مختلفی سپری شود. به صورت کلی فرآیند تولید لوله‌های پلی‌اتیلن از تجهیزات و دستگاه‌های مختلفی تشکیل شده است که به شرح زیر می‌باشند:
- مواد اولیه بعد از خشک شدن توسط مکنده‌ها به داخل دستگاه اکسترودر وارد می‌شود. دستگاه اکسترودر نقشی بسیار ویژه در تولید لوله‌های پلی‌اتیلن دارد و فرایند اکستروژن مواد در سه ناحیه تغذیه، فشار و سنجش کامل می‌شود. دستگاه اکسترودر برای شکل‌دهی و آماده‌سازی مواد اولیه برای انجام مراحل بعدی استفاده می‌شود.
- در مرحله دوم مواد اولیه به شکلی مساوی توزیع شده و به کمک قالب‌ها فشرده می‌گردد.
- در مرحله بعدی از دستگاه کاریگیتور برای تولید و شکل‌دهی لایه خارجی لوله‌ها استفاده می‌شود.
- بعد از آماده‌سازی لوله‌ها از اره‌های مخصوص برای برش آنها در اندازه‌های مختلف استفاده می‌شود و سپس عملیات مارکینگ انجام می‌شود.
- در مرحله آخری که مرحله خنک کردن است محصولات نهایی توسط جریان آب خنک می‌شود.
مراحل اصلی تولید لوله پلی اتیلن
تولید لوله پلی اتیلن همانند تولید لوله pvc بر اساس مراحل مختلفی ساخته می‌شود که به ترتیب زیر می‌باشند:
- حرارت دادن
- قالب‌گیری
- مخلوط کردن
- تبدیل مواد خام به یک شکل خاص
- حفظ شکل مواد خام در طی فرآیند خنک‌سازی
در حقیقت این مراحل برای تولید تمامی لوله‌هایی که دارای دیواره‌های سخت یا دیوارهای پروفیلی هستند باید طی شود و حتی این مراحل برای تولید اتصالات تزریقی و همچنین اتصالات قالب‌گیری شده لازم و ضروری است. لوله‌های پلی‌اتیلنی می‌تواند شامل لوله خم گرم و لوله‌های خم سرد باشد که هر کدام دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های مختلفی هستند.
تولید لوله پلی‌اتیلن تک جداره
همان‌طور که گفته شد لوله‌های پلی‌اتیلن دارای دو نوع تک جداره و دوجداره هستند. لوله‌های تک جداره امروزه استفاده‌های متعددی دارند. تولید این لوله‌ها به روش اکستروژن است و از مواد اولیه گرانولی برای تولید آنها استفاده می‌شود. در این روش مواد اولیه وارد دستگاه اکسترود شده و ذوب می‌شوند.
سپس مواد ذوب شده به‌وسیله ماردون به جلو رانده می‌شود و بعد از خروج از دستگاه وارد قالب خواهد شد. مواد پخته شده بعد از خروج از قالب از کالیبراتور عبور می‌کنند و با استفاده از تانک وکیوم و با اعمال فشار به شکل نهایی درمی‌آیند. سطح لوله بعد از خروج از دستگاه توسط جریان آب سرد می‌شوند.
تولید لوله پلی‌اتیلن دوجداره
تولید لوله‌های دوجداره پلی‌اتیلنی شباهت‌های زیادی به لوله‌های تک جداره دارد و این لوله‌ها نیز به روش اکستروژن ساخته می‌شوند ولی ماشین‌آلات و تجهیزاتی که برای ساخت آنها استفاده می‌شوند متفاوت هستند. در تولید لوله‌های دوجداره از دو دستگاه اکسترودر استفاده می‌شود.
یکی از آنها برای تولید جداره داخلی و دیگری برای تولید جداره خارجی است و مراحل تولید همانند لوله‌های تک جداره است. تعیین دمای مناسب اهمیت بالایی در تولید این لوله‌ها دارد و در حقیقت دما تعیین کننده تفاوت‌های محصولات است.
لوله‌ها برای شکل گرفتن از داخل محفظه‌های مخصوص عبور می‌کنند و از قالب‌های دوار و پیوسته برای ایجاد حلقه در سطح خارجی آنها استفاده می‌شود و در پایان از جریان آب سرد برای خنک کردن لوله استفاده می‌شود. در مقاله دیگری با عنوان تفاوت لوله پی وی سی و پلی اتیلن به بررسی تفاوت‌های لوله‌های پی وی سی و پلی‌اتیلن پرداخته شده که می‌تواند اطلاعات مختلفی به خوانندگان بدهد.
تولید لوله پلی‌اتیلن با قطرهای مختلف
برای تولید لوله پلی اتیلن در قطرهای مختلف نیز به صورت پیوسته به‌وسیله قالب‌های حلقوی قالب‌زنی می‌شوند. همچنینی باید تمامی استانداردها رعایت شده و آزمون‌های کنترل کیفی بررسی شوند. برای اطمینان از کیفیت تولید لوله‌ها باید مراحل زیر بررسی شوند.
- مرحله اکستروژن لوله‌ها که شامل آماده‌سازی مواد اولیه، اکستروژن، اندازه بندی، خنک کردن، چاپ، برش و رسیدن به محصول نهایی است.
- بررسی کیفیت مواد اولیه با استفاده از آزمایش‌های مختلف و کنترل کیفیت. بررسی خاصیت‌های مختلفی همچون شاخص ذوب، چگالی، ESCR (مقاومت در برابر ترک در اثر تنش محیطی) و SCG (رشد آرام ترک)، آزمون‌های تعیین‌کننده پایداری و …
لوله‌های پلی‌اتیلن فشار قوی نیز در چندین مرحله مختلف مانند حرارت دادن، قالب‌گیری، ترکیب کردن، تبدیل مواد خام به شکل مورد نظر و خنک کردن تولید می‌شوند. در مقاله دیگری با عنوان مقایسه لوله GRP با لوله PVC می‌توان به اطلاعات دقیقی در مورد تفاوت‌ها و شباهت‌های لوله‌های پی وی سی و جی آر پی دست پیدا کرد.
جمع‌بندی نهایی
لوله‌های پلی‌اتیلن از جمله کاربردی‌ترین و پراستفاده‌ترین لوله‌ها در صنایع مختلفی همچون آب و فاضلاب، کشاورزی، پتروشیمی و … هستند و از ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی همچون طول عمر بالا، مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی، مقاومت فشاری مناسب، وزن کم، مقاومت عالی در برابر رطوبت و … برخوردار هستند.
تولید لوله سایز بزرگ پلی‌اتیلن و سایر انواع تک جداره و دوجداره آن طی مراحل مختلفی انجام شده و برای ساختن آنها از تجهیزات متعددی همچون دستگاه مکنده یا هاپر، گراویمتریک، اکسترودر، سیستم مانیتورینگ، قالب، وکیوم تانک، اولتراسونیک، تانک خنک‌کننده و … استفاده می‌شود.
