آب بندی لوله کاروگیت مهم ترین کار برای جلوگیری از نشت سیال به بیرون از لوله و یا نفوذ به داخل آن است. این کار با انواع روش های فیزیکی و حرارتی براساس شرایط محیط و نوع پروژه انجام می شود. در این مطلب از کاروگیت سازان آموزش روش آب بندی لوله کاروگیت را ارائه داده و به معرفی استانداردها و دستورالعمل های بین المللی، انواع روش های تست و آزمایش آب بندی می پردازیم.
چرا آب بندی لوله کاروگیت ضروری است؟
بسیاری از افراد تصور می کنند چون لوله کاروگیت به صورت ثقلی و بدون فشار داخلی زیاد کار می کنند، نشت لوله فاضلاب فقط به معنی هدررفت آب یا بوی بد است و آب بندی برای آنها اهمیت ندارد. اما واقعیت این است که عدم آب بندی لوله کاروگیت به روش استاندارد به مرور چند مشکل مهم را در سیستم انتقال سیالات بوجود می آورد که عبارتند از:
شستگی خاک و فرونشست
اگر اتصال لوله آب بند نباشد، فاضلاب به بیرون نشت کرده و خاک اطراف لوله شسته می شود. با خالی شدن زیر لوله، فشار خاک بالا باعث خم شدن یا شکستن لوله شده و در نهایت منجر به فرونشست ناگهانی زمین می شود.
نفوذ به داخل لوله
آب بندی فقط برای خارج نشدن فاضلاب نیست. در مناطقی که سطح آب زیرزمینی بالاست، اگر لوله کاروگیت آب بند نباشد، آب زیرزمینی وارد لوله می شود. این اتفاق باعث افزایش حجم ورودی به تصفیه خانه، بالا رفتن هزینه های پمپاژ و اختلال در روش های شیمیایی تصفیه می شود.
ورود ریشه درختان به داخل لوله
ریشه درختان به دنبال رطوبت هستند و کوچکترین منافذ در محل اتصال واشرها، مسیری برای ورود آنها به داخل لوله خواهد بود. ریشه در داخل لوله رشد می کند و در کمتر از چند سال، باعث مسدود شدن کامل خط لوله می شود و باز کردن آن بدون تعویض لوله تقریبا غیرممکن است.
چرا لوله های کاروگیت دچار نشتی می شوند؟
قبل از معرفی روش های آب بندی لوله کاروگیت، بهتر است ابتدا بررسی کنیم که چرا این لوله ها دچار نشتی می شوند؟ بعد از شناخت دلیل نشتی لوله می توان برای آن راه حل استاندارد ارائه داد. مهمترین دلیل نشت لوله پلی اتیلن دوجداره عبارتند از:
- دفرمه شدن لوله: اگر لوله در انبارداری زیر فشار زیاد بوده و از حالت دایره کامل خارج شده باشد، واشر نمی تواند تمام محیط آن را به صورت یکنواخت پوشش دهد.
- ترازبندی غیراستاندارد: اگر دو لوله در یک راستای مستقیم نباشند و با زاویه به هم متصل شوند، واشر در یک سمت فشرده و در سمت دیگر آزاد می ماند.
- استفاده از روانکننده های غیرمجاز: استفاده از گریس یا روغن های نفتی باعث تورم و سپس پودر شدن واشرهای لاستیکی در کمتر از یک سال می شود.
- نصب ناصحیح واشر: قرار دادن واشر در شیار اول یا پشت و رو بستن آن، باعث می شود هنگام جا زدن لوله درون کوپلر، واشر از جای خود خارج شده و پاره شود.
- تمیز نبودن محل اتصال: وجود حتی چند دانه شن یا گل و لای روی شیارهای لوله یا داخل کوپلر، مانع از نشستن کامل واشر روی بدنه پلاستیکی می شود.
- اکسیداسیون سطحی: پلی اتیلن در مجاورت هوا به سرعت اکسید می شود. اگر اپراتور قبل از جوشکاری، لایه نازک اکسید شده روی لوله را با اسکرپر نتراشد، مفتول جوش به بدنه لوله نمی چسبد. در ظاهر جوش سالم است، اما با کوچکترین تنش زمین، جوش مثل یک پوسته جدا شده و نشت شروع می شود.
- تنش حرارتی: اگر دمای دستگاه اکسترودر بیش از حد بالا باشد، مولکول های پلی اتیلن می سوزند و جوش شکننده می شود. اگر دما خیلی پایین باشد، هم جوشی کامل انجام نمی شود.
- وجود رطوبت یا گرد و غبار: حتی مقدار کمی نم و رطوبت روی لبه لوله هنگام جوشکاری تبدیل به حباب های ریز هوا در داخل خط جوش می شود. این حباب ها مسیرهای بسیار کوچک و میکروسکوپی برای خروج آب تحت فشار ایجاد می کنند.
- سرد شدن سریع جوش: در فصل زمستان، اگر محل جوشکاری با چادر پوشانده نشود، باد سرد باعث انقباض سریع لایه رویی جوش و ایجاد ترک های مویی در محل اتصال می شود.
- تغییر زاویه پس از جوشکاری: اگر لوله ها قبل از سرد شدن کامل محل جوش، جا به جا شوند یا خاک ریزی روی آن ها انجام شود، مفصل جوش خورده که هنوز نرم است تغییر شکل داده و از حالت آب بند خارج می شود.
روش آب بندی لوله کاروگیت
آب بندی لوله کاروگیت در حالت کلی به دو گروه فیزیکی و حرارتی انجام می شود که هر کدام چند زیرمجموعه دارند.
روش های فیزیکی و مکانیکی آب بندی لوله
روش های فیزیکی به دلیل سرعت بالا و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده برقی، کاربرد زیادی دارد. روش های فیزیکی با برخی از اتصالات کاروگیت از قبیل کوپلر یا واشر و کمربندهای انشعاب گیر انجام می شود:
اتصال کوپلر و واشر
این روش با ایجاد فشار مکانیکی واشر لاستیکی بین جدار بیرونی لوله و جدار داخلی کوپلر آب بندی را انجام می دهد. نحوه آب بندی لوله کاروگیت با کوپلر و واشر به صورت زیر است:
- ابتدا انتهای لوله و داخل کوپلر را با یک دستمال تمیز کنید تا گرد و خاک و گل و لای نداشته باشد. وجود حتی یک دانه شن روی شیار لوله باعث ایجاد مسیری برای فرار آب از زیر واشر می شود.
- واشر را روی شیار دوم یا سوم لوله بیندازید. دقت کنید که واشر صاف در جای خود قرار بگیرد. اگر از واشر دوبل استفاده می کنید، آن ها را در دو شیار متوالی مثلا دوم و سوم قرار دهید.
- به سطح بیرونی واشر و همچنین جدار داخلی کوپلر روان کننده های استاندارد از قبیل آب و صابون غلیظ یا ژل های روان کننده پایه آب بزنید. دقت داشته باشید که هرگز از مشتقات نفتی مثل گریس یا گازوئیل استفاده نکنید، چون بلافاصله باعث تورم و از هم پاشیدن بافت لاستیک واشر می شوند.
- دو لوله را دقیق در یک راستای مستقیم روبروی هم قرار دهید. اگر لوله ها نسبت به هم زاویه داشته باشند، هنگام فشار دادن، یک سمت آن از شیار خارج می شود.
- با استفاده از یک اهرم مثل دیلم و یک قطعه چوب برای محافظت از لبه لوله یا جک دستی، لوله را به آرامی و با فشار یکنواخت به داخل کوپلر برانید تا به انتهای استاپ داخل کوپلر برسد.
توجه داشته باید که استفاده از واشر تکی تنها برای لوله های کوچک تا ۴۰۰ میلی متر در خاک های پایدار مجاز است. اما در سایزهای بالاتر یا مناطق با تراز آب زیرزمینی بالا، استفاده از واشر دوبل برای دوبرابر کردن ضریب اطمینان و جلوگیری از ورود ذرات خاک به اتصال لازم است. علاوه براین، توجه داشته باشید که واشرهای SBR برای مصارف معمولی خانگی هستند و برای پروژه های صنعتی از واشرهای EPDM با مقاومت استثنایی در برابر مواد شیمیایی و اشعه خورشید استفاده می شود.
آب بندی لوله کاروگیت با روش حرارتی
در لوله های کاروگیت سایز بزرگ و بالای ۸۰۰ میلی متر یا در پروژه هایی که عدم نشت سیال از لوله باید 100 درصد باشد، از روش های حرارتی و جوشکاری برای آب بندی لوله استفاده می شود. روش های حرارتی و جوشکاری آب بندی لوله کارگیت شامل موارد زیر هستند:
جوش اکسترودر
این روش پرکاربردترین روش جوشکاری لوله های پلی اتیلن تک جداره و دوجداره سایز بالا در محل پروژه است. در این روش، یک دستگاه اکسترودر دستی، مفتول پلی اتیلن را ذوب کرده و به صورت یک لایه خمیری روی محل اتصال دو لوله تزریق می کند. روش کار به صورت زیر است:
- لبه های دو لوله باید قبل از جوشکاری به صورت ۴۵ درجه پخ بخورند تا فضای کافی برای نفوذ مواد مذاب ایجاد شود.
- حتما باید لایه اکسید شده روی سطح لوله تراشیده شود.
- دستگاه باید همزمان با تزریق مفتول، سطح لوله را با هوای داغ پیش گرم کند تا هم جوشی مولکولی رخ دهد.
جوش الکتروفیوژن
مطمئن ترین و البته گران ترین روش آب بندی لوله کاروگیت، استفاده از جوش الکتروفیوژن است. در این روش از یک کوپلر مخصوص که دارای المنت های برقی داخلی است استفاده می شود. پس از قرارگیری کوپلر روی دو لوله، جریان برق به دو سر المنت ها متصل می شود. حرارت سطح خارجی لوله و سطح داخلی کوپلر را ذوب کرده و آن ها را به هم جوش می دهد.
به دلیل کنترل هوشمند زمان و دمای جوش توسط دستگاه، خطای انسانی به حداقل می رسد و محل اتصال در برابر فشارهای بسیار بالا حتی در خطوط تحت فشار مقاوم است.
مقایسه روش های حرارتی و فیزیکی آب بندی لوله
در جدول زیر روش های فیزیکی و حرارتی و جوشکاری آب بندی لوله های کاروگیت با هم مقایسه شده اند تا انتخاب بهتری داشته باشید:
براساس اطلاعات این جدول:
- پروژه شما مربوط به خطوط فاضلاب شهری استاندارد، زهکشی زمان های کشاورزی یا جمع آوری آب های سطحی در مناطق پایدار است و سرعت اجرا اولویت در اولویت قرار دارد، روش فیزیکی و استفاده از واشر برای آب بندی مناسب است.
- اگر در حال اجرای سپتیک تانک های بزرگ، خطوط انتقال مواد شیمیایی صنعتی، یا لوله گذاری در مناطق با رانش زمین و تراز آب زیرزمینی بسیار بالا هستید که هرگونه نشت در آن ها فاجعه بوجود می آورد، روش های حرارتی انتخاب مناسبی برای آب بندی لوله ها هستند.
روش های تست و آزمایش آب بندی لوله کاروگیت
بعد از اجرای هر یک از روش های آب بندی، باید تست و آزمایش های متعدد روی آنها انجام شود تا مطمئن شوید که امکان نشت یا نفوذ سیال از لوله وجود ندارد. برای تست آب بندی روش های متعددی وجود دارد و در صنعت و پروژه های عمرانی موارد زیر بیشترین کاربرد را دارند:
تست هیدرواستاتیک (تست با فشار آب)
این روش برای اطمینان از صحت عملکرد واشرها و جوش ها است. ابتدا دو سر قطعه مورد نظر از خط لوله توسط استاپر یا توپی های انسداد بسته می شود. سپس لوله از پایین ترین نقطه با آب پر شده و هوای داخل آن از بالاترین نقطه خارج می شود. فشار آب بین 0.1 تا 0.5 بار تنظیم می شود. طبق استاندارد، پس از ۳۰ دقیقه از پر شدن لوله، میزان افت سطح آب در مخزن تست اندازه گیری می شود. اگر افت آب از مقدار مجاز محاسبه شده بر اساس قطر و طول لوله کمتر باشد، خط لوله آب بند است.
تست فشار هوا
این روش به دلیل سرعت بالا و عدم نیاز به مقدار زیاد آب، در پروژه هایی که با کمبود آب مواجه هستند یا در روزهای سرد استفاده می شود. مشابه تست آب، دو سر لوله مسدود شده و هوا با فشار مشخصی به داخل لوله پمپ می شود. افت فشار هوا در یک بازه زمانی مشخص مثلا ۵ تا ۱۰ دقیقه توسط مانومترهای دقیق اندازه گیری می شود.
در این روش نقص های جوش و پارگی های ریز واشر سریع تر از تست آب خود را نشان می دهند. اما تست هوا نسبت به تغییرات دمای محیط بسیار حساس است. به طوریکه انبساط و انقباض هوا با دما می تواند نتایج را کمی تغییر دهد.
تست ویدئومتری
گاهی ممکن است تست آب موفقیت آمیز باشد، اما لوله دچار تغییر شکل شده باشد و در آینده منجر به نشت شود. در این شرایط از تست ویدئومتری می توان استفاده کرد. در این روش یک ربات مجهز به دوربین با وضوح بالا وارد لوله شده و از تمامی اتصالات تصویربرداری می کند. با تست ویدئومتری جابه جایی واشرها یا ترک های مویی جوش که از بیرون قابل مشاهده نیستند، با دقت بالا شناسایی می شوند.
مقایسه روش های تست آب بندی لوله
در جدول زیر روش های تست ویدئومتری، فشار ها و هیدرواستاتیک با هم مقایسه شده اند:
استانداردهای آب بندی لوله کاروگیت
برای اطمینان از عملکرد صحیح شبکه فاضلاب، فرآیند آب بندی باید بر اساس استانداردهای پذیرفته شده جهانی و ملی انجام شود. مهم ترین این استانداردها عبارتند از:
- استاندارد EN 1610 (استاندارد مرجع اروپا): استاندارد EN 1610 برای اجرا و تست خطوط لوله فاضلاب است. در این استاندارد، ذکر شده که خط لوله پس از نصب باید تحت چه فشاری از آب در تست هیدرواستاتیک یا هوا قرار گیرد و میزان افت مجاز فشار چقدر است.
- استاندارد ASTM D3212: این استاندارد مخصوص اتصالات منعطف لوله های پلاستیکی تحت فشار هیدرواستاتیک پایین است. اگر از واشر استفاده می کنید، اتصالات شما باید بتواند فشار ۵ psi را بدون هیچ گونه نشتی تحمل کند تا مطابق با این استاندارد باشد.
- استاندارد EN 681 (الزامات واشرها): استاندارد EN 681 مربوط به خواص فیزیکی لاستیک واشر است. طبق این استاندارد، واشر لوله کاروگیت باید در برابر پیرشدگی، اوزون و مواد شیمیایی موجود در فاضلاب مقاوم باشد تا در طول ۵۰ سال دچار پوسیدگی نشود.
- استاندارد ملی ایران ISIRI 9116: در ایران، استاندارد ۹۱۱۶ در مورد روش های اتصال و تست های مربوط به لوله های کاروگیت بحث کرده است. رعایت این استاندارد برای تمامی پروژه های دولتی و شهری در ایران الزامی است.
اشتباهات رایج در آب بندی لوله کاروگیت
اگر لوله های کاروگیت و واشر و اتصالات بالاترین کیفیت را داشته باشند، اما اشتباهات زیر را در آب بندی انجام دهید، بدون شک پروژه با شکست مواجه می شود:
- بزرگ ترین اشتباه، استفاده از گریس، روغن موتور یا گازوئیل برای راحت جا رفتن لوله است. این مواد باعث تغییر ساختار شیمیایی لاستیک و از بین رفتن خاصیت آب بندی واشر در کمتر از چند ماه می شوند.
- همانطور که در متن اشاره شد، شیار اول لوله به دلیل برش کارخانه ای ضعیف است. نصب واشر در این قسمت باعث می شود موقع جا زدن، واشر لوله شود یا از جای خود بپرد.
- به هیچ عنوان نباید از چسب برای آب بندی لوله کاروگیت استفاده کرد. پلی اتیلن با چسب پیوند نمی خورد، چون ساختار شیمیایی HDPE به گونه ای است که چسب روی آن فقط یک لایه سست ایجاد می کند.
- بسیاری از کارگران فقط لوله را تمیز می کنند، اما وجود سنگ ریزه یا خاک داخل کوپلر باعث می شود واشر به درستی روی سطح صیقلی ننشیند و نشت رخ دهد.
- فشار مستقیم و ناگهانی باکت لودر به سر لوله، به جای فشار تدریجی، باعث می شود لوله به صورت زاویه دار وارد کوپلر شده و واشر در یک سمت پاره شود.
- اگر کف کانال صاف نباشد و لوله ها نسبت به هم زاویه داشته باشند، اتصال تحت تنش دائمی قرار می گیرد و به مرور زمان باعث خروج واشر از حالت آب بند می شود.
- برخی از پیمانکاران برای سرعت بخشیدن به کار، بدون تست نهایی خاک ریزی می کنند.
جمع بندی
براساس آنچه در متن اشاره شد، آب بندی لوله کاروگیت اگر استاندارد انجام شود، خیالتان بابت نشست زمین و هزینه های تعمیرات در آینده آسوده خواهد بود. آب بندی لوله های کاروگیت به دو روش فیزیکی با استفاده از کوپلر و واشر برای پروژه های معمولی و حرارتی برای سایزهای بالا و نقاط حساس انجام می شود. در هر دو روش رعایت نظافت، استفاده از متریال استاندارد و انجام حتمی تست هیدرواستاتیک پیش از دفن لوله ضروری است تا سلامت شبکه و عدم نشت و نفوذ به لوله ها تضمین شده باشد.
سوالات متداول
آیا می توان از هر دو روش همزمان استفاده کرد؟
بله؛ در پروژه های بسیار حساس مانند عبور از زیر جاده یا مناطق با تراز آب بالا، ابتدا لوله با واشر آب بند شده و سپس لبه های اتصال برای اطمینان ۱۰۰ درصدی با جوش اکسترودر یا نوار حرارتی آب بندی می شوند.
اگر واشر در انبار خشک شده باشد، باز هم قابل استفاده است؟
خیر؛ واشری که خشک شده یا روی آن ترک های ریز وجود دارد، خاصیت الاستیسیته خود را از دست داده و نمی تواند فشار لازم برای آب بندی را ایجاد کند.
نشتی لوله کاروگیت بیشتر در کدام نقاط رخ می دهد؟
درزهای اتصال لوله، نقطه اتصال لوله کاروگیت به منهول، محل جوش اکستروژن، ترک یا سوراخ ناشی از حمل، نصب، دفن غیراستاندارد بیشترین احتمال نشت را دارند.
هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.