یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در صنعت و ساختمان‌سازی، سیستم لوله کشی آب است. یک سیستم لوله‌کشی اصولی و درست می‌تواند ضامن دوام بیشتر سازه باشد.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی شاهد تغییرات زیادی در تولید لوله و اتصالات لوله‌کشی هستیم. در این مقاله سعی داریم شما را با چند نوع از لولههای نسل جدید، یعنی لولههای پلیمری آشنا و مزایا، معایب و کاربرد هر کدام را بررسی می کنیم.
انواع لولههای پلی پروپیلنی
با ورود لولههای پلیمری به بازار، این لوله‌ها به سرعت جایگزین لولههای فلزی شدند. لولههای پلیمری با تکنولوژی که در ساخت آن‌ها به کار برده شد، توانستند خیلی از مشکلات لولههای فلزی را رفع کنند.
این لوله‌ها، از زمان اولین ورود خود به بازار دچار تحولات زیادی شدند. امروزه شاهد لوله‌هایی هستیم که در آن‌ها نقص‌ها و عیویب نسل‌های اولیه کم‌رنگ یا به طور کامل رفع شده است.
یکی از این دسته لولههای پلیمری، لولههای پلی پروپیلنی هستند که در گذر زمان پیشرفت زیادی در ساخت آن‌ها صورت گرفت. لوله تک لایه یا لوله سبز، لوله سه لایه و لوله پنج لایه، از جمله لولههای پلیمری از جنس پلی پروپیلن هستند که امروزه به طور گسترده در سیستم لوله‌کشی ساختمان‌ها و صنایع مختلف استفاده می‌شوند.
در ادامه با ما همراه باشید تا انواع لولههای پروپیلنی را با جزییات بیشتر بررسی کنیم.
لوله پنج لایه چیست؟
لولههای پنج لایه یکی از جدیدترین نوع لوله‌ها هستند که کاربرد فراوانی در بخش صنعت، ساختمان‌سازی و حتی پزشکی دارند. همان‌طور که از اسم آن‌ها پیداست، این لوله‌ها دارای پنج لایه هستند.
این لایه‌ها شامل دو لایه پلیمری از جنس پلی پروپیلن، دو لایه چسب و یک لایه آلومینیوم هستند. لایه‌های داخلی و خارجی از جنس پلی پروپیلن و لایه مرکزی از جنس آلومینیوم است.
در لولههای پنج لایه بین لایه فلزی (آلومینیومی) و دو لایه پلیمری، چسب وجود دارد. به عبارتی می‌توان گفت لولههای پنج لایه ترکیبی از دو لوله پلی‌اتیلنی و یک لوله فلزی هستند.
- انواع لوله پنج لایه
لولههای پنج لایه بر اساس نوع پلیمر به کار رفته در ساختارشان به سه دسته تقسیم می‌شوند:
۱- لوله پنج لایه پکس ( PEX-AL-PEX )
پلیمرهای این نوع از لولههای پنج لایه، اتصالات عرضی خیلی قوی دارند. به همین علت دارای مقاومت حرارتی و فشاری بالا هستند.
لولههای پنج لایه پکس می‌توانند دمای تقریباً ۹۵ درجه سانتیگراد و فشار حدوداً ۱۰ بار را تحمل کنند. به همین علت گزینه‌های مناسبی برای استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی شوفاژ و آبگرمکن هستند.
لولههای پنج لایه پکس بعد از تحمیل فشار یا دمای بالا، قادر هستند به حالت اولیه خود برگردند.
2_ لوله پنج لایه PERT (PE-RT-AL-PE-RT)
پلیمرهای این گروه از لولههای پنج لایه برخلاف گروه قبلی، دارای اتصالات طولی هستند. این نوع اتصالات مولکولی باعث ایجاد مقاومت لولههای پنج لایه PERT در برابر فشار و حرارت می‌شود.
بر اساس استاندارد، این نوع از لولههای پنج لایه تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد مقاومت دمایی دارند.
۳_ لولههای پنج لایه (PE (PE/AL/PE
این نوع از لولههای پنج لایه از پلیمر پلی‌‌اتیلن هستند. مقاومت لولههای پنج لایه PE در دمای پایین زیاد است و می‌توانند تا منفی ۵۰ درجه سانتیگراد مقاومت خود را حفظ کنند اما در برابر فشار و دمای بالا مقاومت چندانی ندارند.
- کاربرد لولههای پنج لایه
- سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی (مانند سیستم‌های گرمایش کف و لوله کشی شوفاژ)
- لوله‌کشی آب با لوله پنج لایه
- سیستم‌های اطفای حریق
- سیستم انتقال هوای فشرده
- صنایع غذایی
- صنایع دارویی و تجهیزات پزشکی ( مانند دیالیز و انتقال گازهای پزشکی)
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- مزایا و ویژگی‌های لوله 5 لایه
- تحمل دمایی بالا، تقریباً تا دمای ۹۰ درجه سانتیگراد
- مقاومت در برابر فشار تا ۱۰ بار
- انبساط خطی پایین به خاطر وجود آلومینیوم در لایه‌های لوله پنج لایه
- با وجود پنج لایه، عایق حرارتی خوبی است و تقریباً بدون اتلاف گرما و سرما، می‌تواند آب را با درجه‌های دمایی مختلف انتقال دهد.
- همچنین وجود این لایه‌ها، مانع نفوذ اکسیژن به درون لوله می‌شود و این کار از تغییر بو و رنگ آب جلوگیری می‌کند.
- به خاطر وجود لایه داخلی پلیمری و صاف و یک‌دست، امکان رشد جلبک وجود ندارد.
- افت فشار کم
- مقاومت بالای لولههای پنج لایه در برابر مواد شیمیایی اسیدی و قلیایی
- عدم خوردگی و زنگ‌زدگی لوله
- نصب سریع و آسان
- شکل‌پذیری راحت این لوله‌ها، که نصب آن‌ها را نیز آسان می‌کند.
- مقاومت در برابر اشتعال و زلزله
- مقاوم در برابر سایش، به علت وجود لایه‌های پلیمری درونی و خارجی
- عدم تولید صداهای ناخوشایند، برعکس لولههای فلزی
- ماندگاری و دوام بسیار بالا
- قیمت مقرون به صرفه
- معایب لولههای پنج لایه
- مقاومت کمی در برابر نور خورشید دارند. به همین علت بهتر است در بخش‌های داخلی نصب شوند.
- محدودیت در عایق کاری (برای عایق کاری لولههای پنج لایه بهتر است از چسب استفاده نشود.)
- محدودیت در استفاده از اتصالات برنجی.
لوله تک لایه چیست؟
لولههای تک لایه که ابتدا در رنگ سبز تولید شده بودند، به نام لولههای سبز شناخته و نامیده می‌شدند. لوله پلی پروپیلن، لوله تک لایه PP و لوله سفید نیز نام‌هایی هستند که برای لولههای تک لایه در بازار رواج دارد.
بعد از مدتی مشخص شد لولههای تک لایه سبز وقتی در آبرسانی استفاده می‌شوند، روی طمع و بوی آب تاثیر می‌گذارند. در این زمان بود که با یک سری تغییرات در فرمول ساخت لولههای تک لایه، لولههای پلی پروپیلن در رنگ سفید تولید شد. جنس لولههای تک لایه از پلی پروپیلن است.
انواع لولههای تک لایه
لولههای تک لایه دارای سه نوع زیر هستند:
۱- لوله تک لایه PP
۲- لوله تک لایه PPRC 3
۳- لوله تک لایه پکس (PEX)
- کاربرد لولههای تک لایه
- لوله‌کشی آب آشامیدنی
- سیستم‌های تهویه مطبوع
- سیستم‌های فاضلاب صنعتی
- سیستم‌های گرمایشی
- سیستم‌های تخلیه شیمیایی
- صنایع کِشتی‌سازی
- صنایع غذایی
- صنایع نساجی
- صنعت خودروسازی
- لوله‌کشی خطوط هوای فشرده
- تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی
- مزایا و ویژگی‌های لوله تک لایه
- طول عمر بالا
- انعطاف‌پذیری خوب
- وزن سبک
- حمل و نقل آسان
- دارای سطح صیقلی و صاف و در نتیجه عدم افت فشار
- عدم ایجاد رسوب
- عدم خوردگی و زنگ‌زدگی یا پوسیدگی
- عایق حرارت و صدا
- مقاوم در برابر حرارت (تحمل دمای بین ۲۱- تا ۹۵+)
- مقاوم در برابر شکستگی
- مقاوم در برابر فشار
- نصب راحت
- از لحاظ هزینه مقرون به صرفه است.
- معایب لولههای تک لایه
- انبساط طولی بالا
به خاطر جنس پلیمری لولههای تک لایه، انبساط طولی رخ می‌دهد و این اتفاق به مرور زمان باعث نازک شدن دیواره لولههای تک لایه می‌شود. در نتیجه، مقاومت لولههای تک لایه تحت شعاع قرار می‌گیرد.
برای رفع این مشکل، بعد از نصب لولههای تک لایه، آن‌ها را با مصالح می‌پوشانند. راه حل دیگر، محکم کردن لولههای تک لایه به دیوار به کمک بست یا ثابت کردن لولههای تک لایه در مکان نصبشان است.
- در مقابل ضربه و فشار شدید مقاومت خوبی نشان نمی‌دهند.
- نفوذ اکسیژن و نور خورشید به درون لولههای تک لایه
لوله سه لایه چیست؟
لولههای سه لایه هم، مانند لولههای پنج لایه و تک لایه از جنس پلی پروپیلن هستند. همان‌طور که از اسم این لوله‌ها پیداست، از سه لایه تشکیل شده‌اند.
لایه داخلی و خارجی لولههای سه لایه از جنس پلی پروپیلن و لایه میانی، پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (کامپاند الیاف شیشه) است.
به علت وجود کامپاند الیاف شیشه در لولههای سه لایه، بعضی از نقص‌هایی که در لولههای تک لایه وجود داشت، در لولههای سه لایه مشاهده نمی‌شود و به همین علت کاربرد بیشتری دارند. به عنوان مثال، وجود این کامپاند باعث شده است انبساط طولی لولههای سه لایه بسیار ناچیز باشد.
- انواع لوله سه لایه
۱- لوله سه لایه پلی پروپیلن PP-R تقویت شده با الیاف شیشه (PPR/PPR+GF/PPR)
۲- لوله سه لایه پلی پروپیلن PP-RCT تقویت شده با الیاف شیشه (PPRCT/PPRCT+GF/PPRCT)
- کاربرد لوله سه لایه
هر دو نوع لولههای سه لایه دارای کاربردهای زیر هستند:
- لوله‌کشی آب سرد و گرم
- لوله‌کشی درین فن کوئل‌ها
- لوله‌کشی خطوط هوای فشرده
- رایزرهای اصلی توزیع آب
- رایزرهای برج خنک کننده
- در رایزرهای لوله‌کشی ساختمان‌ها به خصوص ساختمان‌های بلند، می‌توان به سهولت از لولههای سه لایه انشعاب‌گیری کرد.
علاوه بر موارد گفته شده در بالا، لولههای سه لایه (PP-RCT) کاربردهای اختصاصی دیگری هم دارند که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی
- رایزرهای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی
- انشعاب کلکتورهای موتورخانه
- مزایا و ویژگی‌های لوله سه لایه
- انبساط طولی کم (حدوداً ۷۵% کمتر از لولههای تک لایه) و در نتیجه به حداقل رسیدن تغییرات طولی لولههای سه لایه
- مقاومت دمایی و فشاری بیشتر نسبت به لولههای تک لایه
- نصب راحت و آسان
- حمل و نقل آسان (به خاطر وزن پایین)
- اتلاف حرارتی کم
- عدم جدا شدن لایه‌ها
- استفاده از بست‌های کمتر در سیستم
- لوله‌کشی و در نتیجه صرفه‌جویی در هزینه‌ها
علاوه بر موارد بالا، لوله سه لایه PP-RCT دارای یک سری مزیت‌های ویژه دیگر نیز هست. از این مزیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- به دلیل وجود مواد ویژه‌ای که در ساخت لولههای سه لایه استفاده شده، مقاومت فشاری بلند مدت بیشتری در دماهای بالا دارد و با اطمینان می‌توان از لولههای سه لایه در سیستم‌های گرمایشی استفاده کرد.
- در لولههای سه لایه به علت افزایش ظرفیت هیدرولیکی، مشکل افت فشار به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرده است.
- امکان انتخاب لولههای سایز پایین توسط مشتری
مقایسه لوله پنج لایه و لوله سبز و پلیمری
لولههای سبز یا لولههای پلیمری همان لولههای تک لایه هستند که در بالا توضیحات مربوط به آن‌ها را دادیم. در این بخش قصد داریم به مقایسه لوله تک لایه با لوله پنج لایه بپردازیم.
اگر از ابتدای مطالب ما را همراهی کرده باشید، بی‌شک با ویژگی‌ها، مزایا و معایب لولههای تک لایه و پنج لایه آشنا شده‌اید. حال با قرار دادن این موارد در کنار هم می‌خواهیم به یک جمع‌بندی برسیم:
- دوام و کیفیت کدام یک بیشتر است؟
برای پاسخ به این پرسش باید لولههای تک لایه و پنج لایه را از لحاظ ساختاری مقایسه کنیم. لولههای سبز یا لولههای تک لایه، از جنس پلی پروپیلن هستند در حالی که لولههای پنج لایه از دو لایه پلی اتیلن و یک لایه آلومینیوم ساخته شده‌اند که توسط چسب‌های مخصوص به یکدیگر متصل هستند.
وجود یک لایه فلزی در لولههای پنج لایه باعث کاهش ضریب انبساط طولی این لوله‌ها می‌شود. در نتیجه مقاومت این لوله‌ها در برابر فشار و حرارت افزایش می‌یابد.
- نصب کدام یک راحت‌تر است؟
لولههای تک لایه و پنج لایه به خاطر ساختار متفاوتی که دارند، نصبشان با هم فرق می‌کند. لولههای تک لایه برای نصب، به کمک اتو لوله و ایجاد حرارت بالا به اتصالات جوش می‌خورند. لوله های پنج لایه بدون حرارت و به شیوه‌های کوپلینگ یا پیچی به هم متصل می‌شوند.
فرق لوله پنج لایه با تک لایه
لولههای تک لایه، از یک لایه پلیمری ساخته شده‌اند. این لوله‌ها با وجود برتری که نسبت به لولههای فلزی داشتند ولی دارای نقص‌هایی نیز بودند.
مدتی بعد از ورود لولههای تک لایه به بازار، برای رفع نواقص موجود، لولههای نسل جدیدتر که به لولههای پنج لایه معروف شدند، پا به عرصه گذاشتند. لولههای پنج لایه، دارای دو لایه پلیمری، یک لایه فلزی از جنس آلومینیوم و دو لایه چسب هستند.
وجود لایه فلزی در لولههای پنج لایه باعث برتری این لوله‌ها از نظر مقاومت مکانیکی و عملکرد، نسبت به لولههای تک لایه است. این بخش فلزی، انبساط طولی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و همچنین مانع نفوذ اکسیژن به داخل لوله می‌شود.
فرق لوله سه لایه و پنج لایه
لوله های سه لایه دارای یک لایه میانی از کامپاند الیاف شیشه هستند در حالی که لایه میانی لولههای پنج لایه از جنس فلز است.
تفاوت لوله تک لایه و سه لایه
لولههای سه لایه مانند لولههای تک لایه از جنس پلی پروپیلن هستند ولی یک فرق اساسی با لولههای تک لایه دارند!
در لولههای سه لایه، جنس لایه‌های بیرونی و درونی از مواد پلیمری و لایه میانی از کامپاند الیاف شیشه است در حالی که لولههای تک لایه فقط یک لایه پلیمری از جنس پلی پروپیلن دارند.
وجود این کامپاند در لوله های سه لایه باعث شده تا این لوله‌ها نسبت به لولههای تک لایه برتری و مزایای بیشتری داشته باشند.
وجود الیاف شیشه، باعث شده انبساط طولی در لولههای سه لایه نسبت به لولههای تک لایه، ۷۵% کاهش یابد. در نتیجه کاهش انبساط طولی، مقدار بست‌های مورد استفاده در نصب لولههای سه لایه در مقایسه با لوله های تک لایه، کمتر و هزینه نصب نیز مقرون به صرفه‌تر شد. همچنین لولههای سه لایه مقاومت مکانیکی بالاتری نسبت به لولههای تک لایه دارند.
لوله پنج لایه بهتر است یا لوله سفید؟
شاید با خواندن مطالب بالا و کاربردهای ذکر شده برای هر لوله، کمی سردرگم شده باشید که کدام لوله برای خرید مناسب‌تر است!
همان‌طور که اشاره شد لوله سفید یکی از نام‌های رایج لولههای تک لایه است. لولههای تک لایه برای لوله کشی آب آشامیدنی و بهداشتی گزینه مناسبی هستند اما به علت مقاومت فشاری و دمایی پایینی که دارند در استفاده از آن‌ها محدودیت‌هایی وجود دارد.
لوله های پنج لایه که بعد از لولههای تک لایه و برای رفع محدودیت‌ها و نقص‌های لولههای تک لایه وارد بازار شدند، به خاطر ضریب انبساط طولی خیلی کمتر و مقاومت مکانیکی بیشتر نسبت به لولههای نسل قبلی خود، کاربرد گسترده‌تری دارند.
از لولههای پنج لایه می‌توان در لوله‌کشی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی مثل لوله‌کشی گرمایشی کف و شوفاژ، لوله‌کشی سیستم‌های اطفای حریق و همچنین لوله کشی در بیمارستان‌ها و مطب استفاده کرد.
لولههای پنج لایه به خاطر وجود لایه‌های بیشتر و همچنین یک لایه فلزی، نسبت به لولههای تک لایه اتلاف انرژی کمتری دارند. به عنوان مثال، لوله‌کشی شوفاژ با لوله پنج لایه می‌تواند کمک بزرگی برای جلوگیری از هدر رفت انرژی گرمایی باشد
کل انتخاب مناسب هر کدام از این لوله‌ها بستگی به نوع نیاز شما دارد. اول باید تعیین کنید برای چه هدف و مکانی قرار است خرید کنید تا با توجه به ویژگی‌های لوله پنج لایه، تک لایه و سه لایه و مکان نصب آن، محصول درست و مناسب خود را خریداری کنید.
همچنین این موضوع را باید مد نظر قرار داد که، لولههای پنج لایه با وجود دوام و مقاومت فیزیکی بیشتر نسبت به لولههای تک لایه، از قیمت بالاتری هم نیز برخوردارند.
سخن پایانی
در این نوشته با سه نوع لوله پلیمری آشنا شدیم که هر کدام ساختار و کارآیی متفاوتی داشتند.
- لولههای تک لایه یا لولههای سبز که از جنس پلی پروپیلن هستند.
- لولههای سه لایه که علاوه بر دو لایه پلی پروپیلنی که در سطح داخلی و خارجی لوله قرار دارند، یک لایه میانی از کامپاند الیاف شیشه هم در ساختار آن‌ها به کار رفته است.
- لولههای پنج لایه که شامل دو لایه پلیمری، دو‌لایه چسب و یک لایه فلزی هستند.
برای داشتن یک انتخاب مناسب و خوب، اول نوع کاربردی که قرار است لوله داشته باشد را تعیین کنید و سپس بنا بر کارآیی که هر کدام دارند و همچنین بودجه مد نظرتان یکی از این محصولات معرفی شده را انتخاب و خریداری فرمایید
