لوله و اتصالات پلی اتیلنی به واسطه ویژگیها و مزیتهای متعددی همچون انعطافپذیری بالا، مقاوم در برابر زلزله، مقاومت در برابر خوردگی الکترولیتی، وزن کم، مقاومت در برابر اشعه UV، خاصیت جمع شوندگی، برخورداری از خواص هیدرولیکی، دوام در برابر ضربه، ساییدگی و پوسیدگی، طول عمر بالا، قیمت مناسب و … کاربردهای بسیار زیادی در سیستمهای مختلفی آبیاری و آبرسانی دارند. یکی از مهمترین نکات اجرای سیستمهای لولهکشی، آب بندی اتصالات پلیمری است و چنانچه لولهها و اتصالات به درستی آب بندی نشوند باعث هدر رفت حجم بالایی از ذخایر آب و همچنین اختلال در ایمنی سیستم میشوند. در ادامه به بررسی انواع روشهای آب بندی اتصالات پلی اتیلن، نکات مهم و نحوه اجرای درست آنها پرداخته میشود.
آب بندی چیست و چه اهمیتی دارد؟
همانطور که گفته شد امروزه از لولهها و اتصالات مختلفی برای انتقال جریان آب از نقطهای به نقطه دیگر استفاده میشود. آب بندی لوله و اتصالات در اصل به معنی بستن و مسدود کردن تمامی منافذ بین لولهها و اتصالات به منظور جلوگیری از خروج آب از سیستم لولهکشی و یا ورود عوامل خارجی به داخل آن است. از جمله مهمترین دلایل اهمیت آب بندی لوله و اتصالات میتوان به موارد زیر اشاره داشت:
- آب بندی مانع از خروج آب و هدر رفت آن و همچنین آسیب رساندن به تجهیزات مختلف میشود.
- آب بندی مانع از ورود ذرات خارجی، گرد و غبار، مواد شیمیایی و … به داخل سیستم لولهکشی میشود
- آب بندی باعث حفاظت از لایه داخلی لولهها در برابر خوردگی و سایش میشود.
- آببندی مناسب میتواند عملکرد و راندمان لوله را بهبود بخشیده و از ایجاد اختلال در جریان سیال جلوگیری کند.
- آب بندی میتواند باعث افزایش طول عمر لولهها و اتصالات شود.
انواع روشهای آب بندی اتصالات پلی اتیلن
لولهها و اتصالات پلی اتیلنی از خواص و ویژگیهای متعددی برخوردار هستند و میتوانند کاربردهای متعددی در صنعت ساختمان، آب و فاضلاب، گاز، کشاورزی و … داشته باشند. برای آب بندی این تجهیزات میتوان از روشها و راهکارهای متعددی استفاده کرد که به شرح زیر میباشند.
آببندی مکانیکی
آب بندی مکانیکی یکی از رایجترین شیوههای آب بندی لوله و اتصالات پلی اتیلنی و پلیمری است که به منظور حذف ذرات خارجی از لوله استفاده میشود. در این روش از ابزارهایی همچون انواع فیلترها، تسمههای چسبنده و تجهیزات مخصوص برای انجام عملیات پاکسازی و جلوگیری از نشتی لولهها استفاده میشود.
آببندی شیمیایی
از دیگر روشهای آب بندی لولهها و اتصالات پلیمری میتوان به آب بندی شیمیایی اشاره داشت. این روش مانع از ورود مواد آلی، باکتریها، مواد خورنده و … به داخل لولهها میشود و معمولاً در شبکههای آبیاری در صنعت کشاورزی کاربرد بیشتری دارد.
آببندی حرارتی
آب بندی حرارتی نیز از جمله روشهای رایج و کاربردی آب بندی است که در آن از گرما و حرارت برای حذف مواد خارجی و تضمین عدم نشتی استفاده میشود. این روش معمولاً با استفاده از گرماکنهای خاص یا روشهای حرارتی دیگر انجام میشود.
آب بندی جوشی
از دیگر روشهای آب بندی تجهیزات پلی اتیلنی میتوان به آب بندی جوشی اشاره کرد. البته این روش دقت و حساسیت بالایی نیاز دارد و حتما باید در زمان جوشکاری پلی اتیلن هیچگونه خلل و فرجی در محل اتصال لولهها وجود نداشته باشد. همچنین جوش انجام شده باید مقاومت کافی در برابر تنشها، فشارها و … را داشته باشد و باعث جدایی قطعات و نشتی آب نگردد.
نحوه اجرای آب بندی اتصالات پلی اتیلن
همانطور که گفته شد آب بندی لوله و اتصالات پلی اتیلن به روشهای مختلفی انجام میشود و هرکدام از این روشها میتوانند مزیتها و معایب خاص خود را داشته باشند. رایجترین روش آب بندی در محصولات پلی اتیلنی، استفاده از اتصالات رزوهای و جوشی هستند. به صورت کلی برای انجام آب بندی محصولات پلی اتیلنی با هرکدام از روشهای گفته شده باید مراحل مختلفی را پشت سر گذاشت که به شرح زیر میباشند:
انتخاب مواد و ابزار با کیفیت
در مرحله اول و قبل از انجام هر کاری در هر کدام از روشها لازم است که تجهیزات و مواد باکیفیتی برای اجرای آب بندی انتخاب شود. در هر کدام از روشها نیاز به استفاده از مواد و ابزارهای خاصی خواهد بود و لازم است که این مواد متناسب با نیازهای پروژه و همچنین مطابق با استانداردهای لازم انتخاب شوند.
آمادهسازی سطوح لوله
مرحله دوم آب بندی اتصالات پلی اتیلن آمادهسازی سطح لولهها است. زمانی که سطح لولهها هموار نبوده و به خوبی بر روی یکدیگر قرار نگیرند، آب بندی به درستی انجام نمیشود و امکان نشتی وجود خواهد داشت. به صورت کلی پاکسازی سطوح برای آب بندی لوله و اتصالات UPVC اهمیت بالایی دارد. سطح لولهها باید کاملاً تمیز، خشک و صاف و هموار باشند تا آب بندی به درستی و بدون مشکل انجام شود. این مرحله خصوصاً در روش آب بندی جوشی اهمیت بالایی دارد و چنانچه در سطح لوله گرد و غبار و ناهمواری وجود داشته باشد، جوش لوله به درستی انجام نشده و قطعا دچار نشتی میشود.
انجام آب بندی با اتصالات مناسب
در مرحله سوم و بعد از آمادهسازی مواد و تجهیزات لازم و تمیز کردن سطح لوله نوبت به انجام آب بندی می رسد. در این مرحله باید از اتصالات پلی اتیلن مناسب استفاده شود. در حقیقت اتصالات باید به درستی انتخاب شوند. همانطور که گفته شد هر کدام از روشهای آب بندی میتوانند از اتصالات مختلفی همچون اتصالات پیچی لوله پلی اتیلن ، اتصالات جوشی، اتصالات فلنجی، اتصالات الکتروفیوژن و … استفاده کنند. انتخاب صحیح اتصالات میتواند به انجام بهتر و باکیفیتتر آب بندی کمک کند و عملیات آب بندی در زمان کوتاهتری به اتمام برسد.
استفاده از مواد آب بندی
مرحله چهارم آب بندی اتصالات پلی اتیلن استفاده از مواد آب بندی است. در حقیقت این مواد اهمیت بسیار زیادی در انجام فرآیند آب بندی دارند و میتوانند از نشتیها و … جلوگیری کنند. اورینگ ها، لاستیکها، تسمه ها، نوارهای آب بند، چسبهای مخصوص آب بندی و … از رایجترین موادی هستند که میتوانند در این مرحله مورد استفاده قرار بگیرند. در حقیقت این مواد تضمین کننده عدم نشتی سیال از سیستمهای لولهکشی هستند.
بررسی و تست نشتی اتصالات
بعد از انجام مراحل گفته شده و انجام آب بندی لوله و اتصالات، نوبت به تست نشتی آنها می رسد. در این مرحله باید با استفاده از ابزارهای مخصوص اطمینان حاصل شود که هیچ نقص و نشتی در اتصالات ایجاد شده وجود ندارد. از جمله رایجترین تستهایی که در این مرحله باید انجام داد میتوان به مواردی همچون تست فشار، تست نشتی، تست جوش در اتصالات جوشی و فیوژن و … اشاره کرد.
نگهداری و مدیریت نهایی
بعد از آنکه تست نشتی و نقص آب بندی انجام شده و هیچگونه مشکلی در روند آن مشاهده نگردید میتوان از شبکه لولهکشی استفاده کرد. در این مرحله باید به صورت مداوم و دائما از قطعات آب بندی شده در برابر فشارها، ضربات و … محافظت کرد و در صورت مشاهده هرگونه عیب و آسیب به سرعت اقدام به برطرف کردن آن نمود.
نقش بوشینگ و اورینگ در آب بندی اتصالات پیچی پلیمری
اورینگ ها در حقیقت به حلقههایی از جنس لاستیک یا سیلیکون گفته میشوند که از انعطافپذیری بالایی برخوردارند و میتوانند نقش پررنگی در آب بندی لوله پلیکا و لولهها و اتصالات پلیمری دیگر داشته باشند. این قطعات زمانی که تحت فشار قرار بگیرند به سرعت به شکل حلقه تغییر شکل داده و فضای اضافی را به طور مؤثری مسدود میکنند. اتصالات پیچی پلی اتیلن متشکل از قطعههای مختلفی است که شامل اسپلیت، بوشینگ، اورینگ و بدنه و سرپیچ هستند. یکی از نکات مهمی که در آب بندی اتصالات پیچی باید در نظر گرفت این است که این اتصالات هیچ نیازی به چسب، نوار تفلون، جوشکاری و … ندارند و آب بندی آنها به سادگی و با استفاده از چند قطعه ساده انجام میشود. در اصل اورینگ روی لوله پلی اتیلن قرار گرفته و به دلیل بهرهمندی از انعطاف و مقاومت بالا در برابر فشار میتواند به استحکام بیشتر اتصالات کمک کند و مانع از بروز نشتی در آنها شود.
بوشینگ نیز از مهمترین قطعاتی است که میتواند نقش مهم و پررنگی در آببندی اتصالات پلی اتیلن داشته باشد. این قطعه از جنس پلی اتیلن است و در زمان آب بندی در بین اسپلیت و اورینگ قرار میگیرد. زمانی که بوشینگ وارد اتصال میشود فشار مضاعفی بر روی اورینگ وارد میشود و این فشار باعث میشود که آب بندی به شکلی اصولی و صحیح انجام گیرد.
آب بندی اتصالات پلی اتیلن با استفاده از واشرها
در کنار اورینگ ها، بوشینگ ها و انواع قطعات دیگر، واشرها (gaskets) نیز میتوانند در عملیات آب بندی لوله و اتصالات پلیمری کاربردهای زیادی داشته باشند و مانع از هرگونه نشتی در سیستم لولهکشی شوند. در اصل واشرها اغلب به عنوان یک عنصر مهم در اتصالات فشار قوی از جمله اتصالات جوشی (butt fusion) یا اتصالات الکتروفیوژن (electrofusion) استفاده میشوند اما استفاده از آنها مستلزم رعایت پارامترها و نکات مختلفی است که مهمترین آنها به شرح زیر هستند.
- مواد تشکیل دهنده واشر باید با مواد لولهها و اتصالات پلی اتیلن سازگاری داشته و از نظر شیمیایی و فیزیکی تداخلی با آنها نداشته باشد. واشر باید انعطافپذیر و مقاوم باشد
- طراحی و ساخت واشر باید بهگونهای باشد که به شکل دقیق به ناحیه اتصال میان دو قسمت PE متصل شده و فضای میانی را به خوبی مهار کند.
- نصب واشر باید به درستی انجام شود و به خوبی بین سطوح متصل قرار بگیرد تا بتواند عملیات آب بندی را به خوبی انجام دهد.
- بسته به نوع اتصال (جوشکاری، الکتروفیوژن و…) لولهها به همدیگر، واشر باید به شکل دقیق به سطح لولهها چسبیده و فضای میانی را مهار نماید.
- بعد از انجام عملیات آب بندی و استفاده از واشر حتما باید تست فشار انجام شود تا میزان مقاومت آن در برابر فشار بررسی شده و از عدم نشتی آن اطمینان حاصل شود.
امروزه واشرهای متعدد و متنوعی در عملیات آب بندی و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند که هر کدام میتوانند ویژگیها، مشخصات، مزایا و معایب منحصربهفردی داشته باشند. از رایجترین و کاربردیترین واشرها میتوان به موارد زیر اشاره داشت:
- واشرهای منجید دار که از جنس پلاستیک بوده و توسط نخهای کتان مسلح شده و از قیمت مناسبی نیز برخوردارند.
- واشرهای SBR یا واشرهای معمولی که قیمت کمی داشته و در بیشتر از 50 درصد پروژهها استفاده میشوند
- واشرهای NBR (Nitrile Butyl Rubber) که قابلیت تحمل دما تا 138 درجه را داشته و میتوانند در برابر اثرات روغن، مواد شیمیایی و … مقاومت بالایی داشته باشند.
- واشرهای نئوپرن که مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن، نفت و … داشته میتوانند از ۴۵_ تا ۱۲۱+ درجه سانتیگراد را به خوبی تحمل کنند.
- واشرهای Epdm که در محدوده دمایی از ۲۰_ تا ۳۵۰+ درجه سانتیگراد کاربرد داشته و بیشتر در صنعت نفت، گاز و آب و فاضلاب استفاده میشوند. این واشرها در برابر یو وی مقاومت بالایی داشته و طول عمر بالایی دارند.
اشتباهات رایج در آب بندی اتصالات پلی اتیلن
استفاده از لوله cpvc، لوله PVC و لوله پلی اتیلن در انواع سیستمهای لولهکشی اگرچه میتواند مزیتهای متعددی نسبت به لولههای فلزی و … داشته باشد اما اگر عملیات لولهکشی و آب بندی به درستی انجام نشود ممکن است باعث بروز خسارتها و آسیبهای مختلف در پروژههای مختلف شود. به صورت کلی آب بندی لوله و اتصالات کار سادهای است اما ممکن است اشتباهات جزئی باعث اختلال در عملکرد نهایی آن شود. از رایجترین اشتباهات در آب بندی لوله و اتصالات پلی اتیلن میتوان به موارد زیر اشاره داشت:
- استفاده از مواد و ابزارهای غیر استاندارد و عدم تطابق آنها با نوع لوله و اتصالات
- انجام عملیات آب بندی توسط افراد غیر مسئول و غیرحرفهای
- عدم توجه به استاندارد و قوانین
- عدم انجام تستهای نهایی فشار، نشتی و … قبل از استفاده از سیستم لولهکشی
- قرار دادن محل اتصالات آب بندی شده در معرض فشار، تنش، حرارت و …
جمعبندی نهایی
لوله و اتصالات پلی اتیلن به واسطه ویژگیها و مزیتهای متعددی که دارند در بسیاری از پروژههای صنعتی و غیر صنعتی استفاده میشوند. برای آب بندی اتصالات پلی اتیلن میتوان از روشهای مختلفی همچون آب بندی جوشی، آب بندی مکانیکی، آب بندی شیمیایی و آب بندی حرارتی استفاده کرد. در هر کدام از این روشها از مواد و تجهیزات مختلفی استفاده میشود و البته باید به استانداردها و قوانین آب بندی توجه داشت.
