طول عمر، نگهداری و عوامل مؤثر بر دوام لوله پلی اتیلن

طول عمر لوله پلی اتیلن چقدر است؟

یکی از دلایل خرید لوله پلی اتیلن، طول عمر بالای آنها و مقاومت در برابر خوردگی، رطوبت، عوامل محیطی و تماس با مواد شیمیایی است. براساس استانداردهای طراحی این لوله ها، عمرشان حداقل 50 سال تخمین زده می شود که تا حد زیادی به نحوه نگهداری از آنها بستگی دارد.
همان طور که در مطلب لوله پلی اتیلن چیست اشاره کردیم، این لوله ها کاربردهای مختلفی دارند و شرایط محیطی و نحوه بهره برداری از آنها می تواند طول عمر لوله را تعیین کند. به عنوان مثال، در شبکه های انتقال آب آشامیدنی، چون فشار کاری کم و کنترل شده است، لوله ها عمر بیشتری دارند. اما در شبکه های انتقال فاضلاب، چون مواد خورنده زیادی در پساب ها وجود دارد، به مرور جداره داخلی لوله را تخریب می کند و عمر آن کمتر می شود.
به صورت تقریبی و متناسب با شرایط محیطی و نوع کاربرد، عمر لوله پلی اتیلن به صورت زیر است:

• در شرایط استاندارد: حداقل 50 سال
• در صورت نصب اصولی، فشار کاری کم و نگهداری صحیح: حدود 70 تا 100 سال
• پایین بودن کیفیت مواد اولیه و بهره برداری در شرایط نامناسب: عمر مفید کمتر از 30 سال

چه عواملی عمر لوله پلی اتیلن را تعیین می کنند؟

عمر لوله ها همیشه ثابت نیست و ممکن است دو لوله با ساختار و کیفیت کاملا یکسان، در کاربرد و شرایط محیطی متفاوت از نظر ماندگاری با هم فرق داشته باشند. چون عوامل متعددی طول عمر لوله پلی اتیلن را مشخص می کند و مهم ترین آنها عبارتند از:

مشخصات فنی و کیفیت ساخت لوله

یکی از مهم ترین عوامل بر طول عمر لوله، کیفیت ساخت و مشخصات فنی آنها است. مشخصات فنی لوله پلی اتیلن شامل گرید، ضخامت دیواره، کلاس فشاری و استانداردهای تولید است که به شدن بر دوام و ماندگاری لوله اثر می گذارند:

کیفیت مواد اولیه

مواد پلی اتیلن در حالت استاندارد پیوند بسیار قوی دارند و به سختی دچار ترک و شکستگی می شوند. اما در فرآیند تولید لوله پلی اتیلن ممکن است از مواد درجه دو و سه پلی اتیلن و مواد بازیافتی استفاده شود که کیفیت بسیار پایینی دارند. علاوه براین، در برخی از این لوله ها از مواد افزودنی بی کیفیت نیز استفاده می شود که دوام لوله را کمتر می کنند.

گرید لوله

یکی از مهم ترین فاکتورها برای بالا بردن طول عمر لوله پلی اتیلن، انتخاب گریدهای استاندارد و بالا است. در مطلب تفاوت لوله پلی اتیلن PE80، PE100 و PE100RC اشاره کردیم که گرید تاثیر مستقیم بر میزان مقاومت و استحکام آنها دارد. به عنوان مثال، اگر لوله PE100RC با مواد باکیفیت ساخته شده باشد، استحکام بالاتری نسبت به PE80 دارند.

ضخامت دیواره (SDR)

ضخامت دیواره لوله پلی اتیلن اگر با شرایط پروژه و فشار کاری تناسب داشته باشد، می تواند طول عمر آن را بالا ببرد. چون با زیاد شدن ضخامت دیواره، مقاومت و استحکام لوله در برابر فشار داخلی و خارجی افزایش پیدا می کند و لوله کمتر در معرض شکستگی و ترک خوردگی قرار می گیرد. در حالت کلی، هر چه SDR پایین تر باشد، دیواره لوله ضخیم تر است و برای پروژه هایی که فشار بالایی دارند استفاده می شوند.

کلاس فشاری لوله

یکی دیگر از عوامل بسیار موثر بر طول عمر لوله پلی اتیلن، کلاس فشاری یا PN است. این فاکتور حداکثر فشاری که لوله می تواند تحمل کند را نشان می دهد. اگر لوله PN کمتری نسبت به فشار کاری شبکه داشته باشد، دچار آسیب شده و عمر آن کاهش پیدا می کند. به همین دلیل در راهنمای خرید لوله پلی اتیلن تاکید می شود که کلاس فشاری لوله را متناسب با شرایط پروژه باید انتخاب کنید.

رعایت استانداردهای تولید

از مرحله انتخاب مواد اولیه تا تولید، برش کاری و بسته بندی و حمل این لوله ها استانداردهای متعددی وجود دارد که باید رعایت شوند. اگر لوله روند تولید استانداردی داشته باشد، عمر بیش از 50 سال خواهد داشت.

شرایط نصب و اجرا

اگر تمام فاکتورهای مربوط به کیفیت و مشخصات فنی لوله را در زمان انتخاب رعایت کنید، اما به شرایط نصب و اجرا توجه نشود، بدون شک عمر لوله کاهش پیدا می کند. برای اینکه بتوانید طول عمر لوله را افزایش دهید، پیشنهاد می کنیم حتما به چند عامل زیر توجه داشته باشید:

• آماده سازی بستر: محل نصب این لوله ها باید خاک متراکم داشته باشد و تا حد امکان سنگ ریزه ها از آن جدا شوند. سنگ ریزه ها به مرور به بدنه خارجی لوله فشار وارد می کنند و باعث آسیب به آن می شوند.
• جوشکاری استاندارد: نحوه اتصال لوله پلی اتیلن با جوش لب به لب یا الکتروفیوژن است تا از ایجاد نشتی و کاهش استحکام اتصال در طول زمان جلوگیری شود. این مرحله باید با دقت بالایی انجام شود، در غیر این صورت احتمال جدا شدن لوله از محل جوشکاری وجود دارد.
• کیفیت اتصالات: استفاده از اتصالات پلی اتیلن استاندارد و باکیفیت، می تواند تا حد زیادی احتمال نشتی و خرابی شبکه را کاهش دهد. باید متناسب با سایز لوله و نقشه لوله کشی اتصالات استاندارد را انتخاب و آب بندی را کامل انجام داد.
• رعایت شعاع خمش: یکی از مهم ترین فاکتورها در انتخاب این لوله ها، شعاع خمش لوله پلی اتیلن است. این فاکتور نشان می دهد که لوله را تا چه اندازه می توان خم کرد، بدون اینکه به آن آسیب وارد شود. خم کردن بیش از حد لوله باعث ایجاد فشار در دیواره شده و عمر مفید آن را کاهش دهد.
• تست فشار قبل از بهره برداری: حتما باید قبل از راه اندازی شبکه، تست هیدرواستاتیک انجام داد. این کار بسیاری از مشکلات موجود در نصب و اتصالات را مشخص کرده و از خرابی در آینده را شناسایی می کند.

شرایط بهره برداری

با نصب و اجرای لوله به روش استاندارد کار تمام نمی شود و باید به شرایط بهره برداری از قبیل نوع و دمای سیال، پدیده ضربه قوچی در شبکه و فشار کاری نیز توجه داشت. در جدول زیر هر یک از فاکتورها و تاثیرشان بر طول عمر لوله بررسی شده است:

عوامل محیطی موثر بر عمر لوله پلی اتیلن

از دیگر عوامل بسیار موثر بر عمر لوله پلی اتیلن می توان به شرایط محیط اشاره کرد. چون میزان مقاومت این لوله ها در برابر میزان تابش نور خورشید، تماس با مواد شیمیایی و نوسان دما محدود است و تا حد زیادی به میزان و نوع مواد افزودنی اضافه شده به مواد اولیه آنها بستگی دارد. تاثیر هر یک از این عوامل بر عمر لوله پلی اتیلن به صورت زیر است:

• تابش مستقیم نور خورشید: برای بالا بردن مقاومت لوله در برابر اشعه UV به آنها دوده اضافه می کنند. اگر لوله این ویژگی را نداشته باشد یا بدون پوشش محافظ در فضای باز برای مدت طولانی قرار بگیرد، مقاومت سطح آن کاهش یافته و دچار پوسیدگی می شود.
• نوع خاک: سنگ ریزه و خاک نامناسب به شدت به این لوله ها آسیب وارد می کند.
• مواد شیمیایی: تماس مداوم لوله با برخی از مواد شیمیایی به مرور می تواند باعث خوردگی دیواره های داخلی شود.
• یخ زدگی و تغییرات شدید دما: اگر نوسان دما بسیار شدید باشد و یا سیال داخل لوله دچار یخ زدگی شود، به لوله فشار وارد کرده و به آن آسیب وارد می شود.
• بارهای ترافیکی و نشست زمین: عبور وسایل نقلیه سنگین یا نشست غیراصولی خاک، در صورت اجرای نامناسب، احتمال تغییر شکل یا شکست لوله را افزایش می دهد.

مهم ترین دلایل خرابی لوله پلی اتیلن

با توجه به عوامل موثر بر عمر لوله های پلی اتیلن، می توان دلایل خرابی آنها را براحتی شناسایی کرد. به عبارت دیگر، اگر به هر یک از عوامل تاثیرگذار بر عمر توجه نشود، بدنه خارجی یا دیواره های داخلی در معرض آسیب قرار گرفته و لوله خراب می شود. در نتیجه می توان گفت، مهم ترین دلایل خرابی لوله های پلی اتیلن شامل موارد زیر می شوند:

• مواد اولیه بی کیفیت باعث کاهش مقاومت مکانیکی و دوام لوله در طول زمان می شود.
• انتخاب نادرست فشار کاری و SDR احتمال ترک و شکستگی لوله را افزایش می دهد.
• با جوشکاری غیراستاندارد و استفاده از اتصالات نامناسب شرایط برای نشت فراهم شده و استحکام لوله در نقاط اتصال کاهش پیدا می کند.
• نصب لوله در خاک نامناسب باعث وارد شدن فشار نقطه ای به آن می شود.
• فشار بیش از حد و ایجاد پدیده ضربه قوچی در لوله عمر آن را تا حد زیادی کاهش می دهد.
• اگر لوله برای مدت طولانی در معرض تابش نور خورشید قرار می گیرد، باید از پوشش های محافظ مناسب استفاده شود و یا در لوله از افزودنی هایی از قبیل دوده به کار رفته باشد.
• نوسان شدید دما و یخ زدگی باعث ایجاد ترک و آسیب به ساختار لوله های پلی اتیلن می شود.
• در زمان حمل و جا به جایی لوله ممکن است به آن ضربه وارد شده و یا خراشیدگی های عمیق ایجاد شود. این دو عامل لوله را خراب می کنند و عمر آن کم می شود.

نشانه های کاهش عمر یا خرابی لوله پلی اتیلن

همیشه به این نکته توجه داشته باشید که لوله های پلی اتیلن قبل از شکستگی کامل، چند نشانه دارند که یک نوع زنگ خطر و علامت هشدار است. اگر این نشانه را زود تشخیص دهید، می توان با ترمیم بخش های آسیب دیده تا حد زیادی از خسارت جدی در شبکه جلوگیری کرد.
در جدول زیر نشانه های خرابی لوله های پلی اتیلن ارائه شده است:

چگونه عمر لوله پلی اتیلن را افزایش دهیم؟

به همان اندازه که انتخاب صحیح لوله و نصب و اجرا و بهره برداری از آن اهمیت دارد، نحوه نگهداری از لوله نیز مهم است. با نگهداری صحیح لوله پلی اتیلن می توان از خراب شدن و کاهش عمر آن جلوگیری کرد.

افزایش عمر لوله پلی اتیلن با نگهداری صحیح

در جدول زیر راهکارهای کاربردی برای نگهداری از لوله پلی اتیلن و افزایش عمر آن ارائه شده است:

جمع بندی

عمر لوله های پلی اتیلن اگر تولید استانداردی داشته باشد و متناسب با شرایط محیط و پروژه به روش صحیح نصب شده باشد، حداقل 50 سال است. اما بسترسازی نامناسب لوله در زمان اجرا، تناسب نداشتن میزان فشار کاری و ضخامت دیواره و کیفیت و گرید مواد اولیه با نوع سیال و شرایط پروژه همگی می توانند باعث خرابی این لوله ها شوند. با نگهداری استاندارد و انتخاب صحیح این لوله ها می توان از خراب شدن و کاهش عمر لوله جلوگیری کرد.

سوالات متداول

عمر مفید لوله پلی اتیلن چند سال است؟

عمر طراحی لوله های پلی اتیلن بیش از ۵۰ سال در شرایط استاندارد است و در صورت انتخاب صحیح، نصب اصولی و نگهداری مناسب به ۷۰ تا ۱۰۰ سال نیز می تواند برسد.

آیا لوله پلی اتیلن پوسیده یا زنگ زده می شود؟

خیر، پلی اتیلن برخلاف فلزات دچار زنگ زدگی نمی شود و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، اما ممکن است در اثر فشار نامناسب، نصب غلط یا عوامل محیطی آسیب ببیند.

آیا نور خورشید باعث خراب شدن لوله پلی اتیلن می شود؟

قرار گرفتن طولانی مدت لوله در معرض اشعه UV به مرور خواص مکانیکی آن را کاهش دهد.

آیا لوله پلی اتیلن نیاز به سرویس و نگهداری دوره ای دارد؟

این لوله ها نیاز به سرویس پیچیده ای ندارند، اما با بررسی دوره ای می توان سریع تر نشتی‌ و شکستگی لوله را شناسایی کرد.

آیا فشار زیاد باعث ترک خوردن لوله پلی اتیلن می شود؟

بله، اگر فشار کاری از محدوده طراحی لوله بیشتر باشد، فشار زیاد باعث ترک، تغییر شکل یا شکست لوله بیشتر می شود.

چرا لوله پلی اتیلن ترک می خورد؟

ترک خوردگی به دلیل انتخاب اشتباه لوله، فشار بیش از حد، مواد اولیه نامناسب، جوشکاری ضعیف یا شرایط نصب نامناسب ایجاد می ‌شود.

آیا لوله پلی اتیلن دفن شده عمر بیشتری از لوله روکار دارد؟

در بسیاری از پروژه ها لوله های دفن شده به دلیل محافظت در برابر نور خورشید و آسیب های مکانیکی عمر بیشتری دارند، البته به شرط اینکه بستر و اجرای آن استاندارد باشد.

چگونه بفهمیم لوله پلی اتیلن نیاز به تعویض دارد؟

کاهش فشار، نشتی های مکرر، ترک های گسترده، تغییر شکل لوله و افزایش خرابی ها نشان دهنده پایان عمر مفید لوله هستند و باید لوله را تعویض کرد.