مقالات

تفاوت لوله های PEX و PERT

تفاوت لوله های PEX و PERT-امجدشاپ

تفاوت لوله های PEX و PERT

لوله های ۵ لایه را می توان آخرین نسل از آبرسانی معرفی کرد که همه مزیت های پیشینیان خود را به همراه دارد و به دلیل محبوبیتی که پیدا کرده است دائم پیشرفت داشته است. این لوله ها را ابتدا به عنوان لوله های تلفیقی در ایران معرفی کردند. اما شرکت های وارد کننده با توجه به اینکه آلیاژ های اولیه آنها در ایران به وفور یافت می شود و هم از پلیمر و هم از بخش فلزی آن که معمولا آلومینیوم سبک است می توانیم به مقدار زیاد در ایران بیابیم اقبال چندانی نداشتند. کالاهای وارداتی به سرعت جای خود را به تولیدات داخلی دادند و فضای رقابت برای آنها سخت تر شد هم از نظر کیفیت هم از نظر قیمت. اصولا شرکت های چینی تولید کننده به سرعت بازار رقابت خود را در بخش های پلیمری از دست می دهند و این به دلیل هزینه های سنگین حمل و نقل این محصولات همین طور مواد اولیه ارزان تر در ایران است.

یک محصول ماندگار و قابل اطمینان از ترکیب فلز و پلیمر

این مقالات باید سریع مطلب را به کاربر برسانند برای همین منظور در نانواستیل مستقیم می رویم به سر اصل مطلب، لوله های پنج لایه از فلز که معمولا آلومینیوم است به همراه پلیمر ساخته می شوند. این پلیمر ها را در دسته های مختلف با میزان آلیاژ ترکیبی متفاوت می توان یافت، میزان انعطاف پذیری، ماندگاری، مقاومت مکانیکی، سهولت در نصب و در نهایت قیمت نهایی مواردی است که حاصل از تغییر این پلیمرهاست.

لوله های ۵ لایه از ترکیب دو لایه پلی اتیلن مشبک شده به نام PEX و یک لایه فلز و دو لایه چسب مخصوص تشکیل شده است. در این لوله ها، لایه های داخلی و خارجی از جنس پلی اتیلن و لایه میانی از آلیاژ آلومینیوم می باشد.

انواع پلیمر مورد استفاده در لوله های پنج لایه به شرح زیر هستند:

  • PE: این دست از پلیمر تحمل گرما ندارد و به همین علت تنها برای آب سرد از آن استفاده می شود. برای لایه های داخلی و خارجی لوله می توان از پلیمر ساده استفاده کرد که اصطلاحا PE-AL-PE هم به آنها اطلاق می شود. فرض کنید که انشعاب آب شهری و پیش از کنتور نیاز به مقاومت بالای مکانیکی و طول عمر بالا داشته باشد، گزینه ایده آل در این مورد پلی اتیلن ساده است که قیمت کمی هم دارد. البته تفاوت قیمت آنقدر پایین است که شاید بهتر باشد. این آلیاژ تا دمای ۳۵ درجه هم نهایتا قابل استفاده است.
  • PERT: این آلیاژ پلیمری از نوع ساده خود مزایای بیشتری دارد، اول اینکه تحمل فشار آن تا ۱۰ بار بدون هیچ مشکلی خواهد بود و می توانید روی تحمل بار آن و خواص مکانیکی آن حساب کنید. توجه داشته باشید این موضوع به علت پیوند طولی بین مولکول های این نوع از ساختار پلیمر است که شرایط ماندگاری و میزان طول عمر آن را بالا میبرد. از این لوله ها می توان تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد نیز استفاده کرد. اصطلاح موسوم به این این سبک از لوله PERT-AL-PERT هم گفته می شود که نشان از پلیمر داخلی و خارجی آن دارد.
  • PEX: این پلیمر که به پلیمر شبکه ای هم معروف است. علاوه بر پیوند های طولی پیوند عرضی نیز دارد!!! منظور اینکه این پلیمر ها پیوند مولکولی سختی دارند. این پیوند مولکولی علاوه بر افزایش توان مکانیکی و تحمل فشار امکان کار در دمای ۹۵ درجه سانتیگراد به صورت مداوم را نیز دارند. خود این آلیاژ به سه دسته تقسیم می شود که در ایران اغلب شرکت ها از مدل a و معدود شرکتهایی از مدل b در تولیداتشان استفاده می کنند. شرکت بهتراشان سپاهان مشهور به BTS که نانواستیل عامل فروش آنهاست از این گروه می باشد. پلی اتیلن PEX – پکس در گروه پلاستیک های گرماسخت قرار دارد حال آنکه سایر انواع پلی اتیلن در گروه پلاستیک های گرمانرم قرار میگیرند.
    • PEX-A
    • PEX-B
    • PEX-C

لوله های پلی اتیلن پنج لایه

 

مزایای استفاده از لوله های پنج لایه

  • تحمل حرارت تا حداکثر ۹۵ درجه سانتیگراد بسته به نوع ساختار پلیمر
  • عدم نفوذ اکسیژن به داخل لوله و رشد میکروب و جلبک در جداره لوله
  • عدم زنگ زدگی و خوردگی و اکسیداسیون
  • جلوگیری از تغییر رنگ آب
  • مقاومت در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مانند اسیدها و بازها
  • ضریب انبساط طولی بسیار کم منجر به استفاده راحت در سرما و گرما می شود
  • مقاومت عالی در برابر فشار به علت استفاده از آلومینیوم
  • سیالات به دلیل سطح داخلی نرم این لوله ها افت فشار کمی دارند
  • مقاومت در برابر یخ زدگی
  •  صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی حدود ۳۰%
  • سریع آسان و کم هزینه نصب می شوند
  • در زمان تعمیرات می توان نشتی و مسیر لوله آب را با استفاده از ردگیری آلومینیوم در آن یافت
  • پایداری در برابر زمین لرزه و ارتعاش به دلیل انعطاف پذیری بالا
  • مقاومت شیمیایی بالا و عدم واکنش با مواد شیمیایی به دلیل وجود سطح خارجی پلیمری
  • عدم خمش (شکم دادن) در لوله کشی روکار و در بین بست ها به دلیل ضریب انبساط طولی پایین
  • عدم افت فشار به دلیل سطحی صاف و صیقلی با حداقل اصطکاک و ضریب زبری

 

استانداردهای مورد استفاده در تولید لوله پنج لایه

لوله های تولید داخل کشور باید از رویه سازمان استاندارد ایران در مورد تولید لوله های تلفیقی پیروی کنند. خود این استاندارد بر اساس استاندارد جهانی ISO ۲۱۰۰۳ می باشد ولی اکثر تولید کنندگان بر اساس استاندارد ASTM فعالیت می کنند که امکان صادرات برای آنها میسر باشد. در کشور های مختلف جهان استانداردهای معتبری همچون DVGW آلمان، Uni ایتالیا، استاندارد UNI10954-1، گوست روسیه و . . . موجود می باشد.
دسته بندی استاندارد ASTM

  • ASTM F-1335 نوع جوش لوله تیگ یا لیزر است
  • ASTM F-1282 نوع جوش آلتروسونیک با مواد پلی اتیلن مقاوم در دمای بالا PERTیا PEX
  • ASTM F-1281 نوع جوش آلتراسونیک با مواد پلی اتیلن مشبک PEX

عملیات مشبک سازی و یا Crosslinking

پلی اتیلن مواد ترموپلاستیکی هستند که نه بو دارند، نه سمی هستند و نه مزه خاصی دارند. این مواد عایق الکتریکی هستند و مقاومت شیمیایی بالایی را دارند. بعنوان مثال مقاومت پلی اتیلن در برابر حلال ها به سرعت با دما و شرایطی که سطح در معرض آن قرار می گیرد، تغییر می کند و ترک زائی تنشی در تمام حالاتی که سطح پلیمر در تماس با یک مایع باشد وجود دارد و در چنین شرایطی مقدار تخریب به نوع پلی اتیلن و فرمول بندی آمیزه پلیمری بستگی دارد . بعنوان مثال لوله های تولید شده با پلی اتیلن برای مدت طولانی در مجاورت آب جوش قابل استفاده نیستند این امر استفاده این لوله ها در شبکه های آبرسانی حرارتی را محدود کرده است. مشبک سازی موجب می شود پلیمر در بسیاری از حلالهایی که PE معمولی را حل می کنند حل نشود.
 مشخصات آلومینیوم مصرفی در این لوله ها بر اساس استاندارد ASTM به صورت زیر می باشد:

جوش فویل آلومینیوم با ضخامت حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ میکرون تکنولوژی بالایی را می طلبد که در تولید به روش آلتراسونیک (Ultrasonice welding) اعمال شده است.

  • استحکام کششی : حداقل  Mpa 100   یا  Psi14600
  • درصد افزایش طول در نقطه پارگی : ۲۰%
  • ضخامت : بین ۰/۳ – ۰/۲ میلی متر – بسته به قطر لوله

در لوله های پنج لایه، بین لایه آلومینیوم و لایه داخلی و خارجی پلی اتیلن مشبک از دو لایه چسب استفاده شده است. قابل توجه است که چسبندگی پلی اتیلن مشبک به آلومینیوم، ضعیف می باشد و استفاده از چسب الزامی می باشد. چسب مورد استفاده بایستی دارای خواص زیر باشد :

  • استحکام چسبندگی بالا به سطح آلومینیوم و پلی اتیلن مشبک
  • مقاومت حرارتی بالا بطوریکه تا دمای ۱۱۰ درجه سانتی گراد در زمان طولانی را تحمل کند.
  • قابلیت فرآیند در خط تولید لوله

علت تفاوت قیمت لوله های پنج لایه در چیست ?

لوله های پنج لایه با استاندارد های مختلف ساخته می شوند هر کدام از آنها علاوه بر بحث استاندارد از نظر کیفی و پروسه تولید هم با یکدیگر متفاوت هستند که این بدان معنی است اختلاف قیمت امری طبیعی به شمار می رود. اینکه کدامیک از برند های تولید کننده را انتخاب کنید بسته به میزان بودجه شما و همین طور کیفیت مورد نظرتان دارد. البته یک مهندس تاسیسات و یک متخصص در این زمینه می تواند مشاوره خوبی به شما بدهد، توجه داشته باشید همیشه خریدن یک برند گران قیمت یا بالاترین سطح آلیاژ مناسب پروژه شما نیست. چرا؟ به دلایل زیر در مورد آلیاژ های لوله پنج لایه دقت کنید. کدام لوله پنج لایه برای کدام پروژه مناسب است؟ اول لوله ها را به سه دسته از نظر میزان تحمل گرما تقسیم کنیم لوله های آبرسانی سرد تا دمای ۳۵ درجه PE: دسته اول لوله های هستند که برای آبرسانی ساده آب سرد به کار می روند. این دسته از لوله ها یک آلیاژ تک پیوندی از پلیمر هستند که قدرت کشسانی کمتری دارند و برای آب گرم مناسب نخواهند بود، نهایت دمای آبی که این سبک از لوله ها می توانند تحمل کنند ۳۵ درجه سانتی گراد است. به دلیل آلیاژ مصرفی و همین طور تعداد لایه های کمتر، قیمت نهایی این لوله ها به صرفه تر خواهد بود. لوله های PE-AL-PE به این معنی که یک لایه پلیمر، یک لایه آلومینیوم و بعد یک لایه مجدد پلیمر آنها را تشکیل می دهد. لوله های PE برای آبرسانی سرد استفاده می شوند، به خصوص که این لوله ها می توانند در بین آّبیاری روستایی، ایستگاه های انتقال آب، انتقال آب از چشمه و یا انتقال آب از زیر خاک استفاده کرد. این لوله ها به شدت در مقابل خوردگی و آسیب های مربوط به فشار سطحی مقاوم هستند اما تنها در مقابل آب گرم مقاومت کمی دارند. در نهایت قیمت به صرفه این لوله ها می تواند آنها را در پروژه های آبرسانی به عنوان گزینه برتر انتخاب کرد. لوله های آبرسانی نیمه گرم تا دمای ۷۰ درجه PERT: این لوله ها برای آبرسانی شوفاژخانه و استفاده در دمای بالا مناسب نیستند، اما با این حال می توان در شرایط ویژه از این لوله ها استفاده کرد، به خصوص که این لوله ها مقاومت مکانیکی خوبی نیز دارند، می توانند نسبت به برخی پروژه ها به صرفه باشند اما با این حال میزان کاربرد آنها به اندازه لوله های قبلی و بعدی آنها یعنی PEX نیست. شبکه مولکولی این لوله ها به صورت طولی تشکیل می شوند به این معنی که این لوله ها مقاومت مکانیکی خوبی دارند اما با این حال به درد دمای بالا و پیش از جوش نمی خورند. لوله های آبرسانی گرم تا دمای نهایت ۹۵ درجه PEX: این لوله ها را می توان مقاومترین هم از نظر مکانیکی هم از نظر گرمایی دانست، این لوله های از پنج لایه مقاوم که سه لایه داخلی و بیرونی و میانی پلیمری دارند و دو لایه آلومینیوم تشکیل شده است. این لوله ها برای شوفاژخانه و کلا دمای بالای آب استفاده می شوند. اگر به دنبال اطلاعات بیشتر از این سبک لوله ها هستید می توانید اینجا کلیک کنید تا مقاله ای برای این موضوع را بخوانید یا در مورد Cross-linked polyethylene جستجو کنید. انواع لوله PEX: لوله های این دسته به سه قسمت تقسیم می شوند که عمده تفاوت آنها در میزان انعطاف پذیری به نسبت مقاومت مکانیکی آنهاست. به این معنی که در حالت عادی یعنی لوله های PE و PERT مقاومت مکانیکی تنها مولفه تاثیر گذار بود اما در مورد شبکه مولکولی پیچیده تر از لوله های PEX مقاومت به اندازه کافی بالاست پس تنها دغدغه بر روی انعطاف لوله متمرکز می شود. هر چه لوله های پنج لایه منعطف تر باشند کار کردن با آنها سریع تر، کم هزینه تر، نصب آنها به همان نسبت کم هزینه و در نهایت قیمت پایین تر خواهد بود. در این مورد خاص باید به لوله های اعتماد کنید که در کل بسیاری از اتصالات ساده که آنچنان هم مورد استفاده نیستند را حذف می کنند و لوله بدون اتصالات زیاد و امکان آبدهی زیاد قابل استفاده است. فرض کنید لوله کش شما قصد دارد لوله را از پارکینگ عبور دهد و در این بین ۴ بار زوایای ۹۰ درجه، ۴ بار زوایای ۴۵ درجه و حتی در برخی موارد زوایای غیر متعارف دارید، انعطاف پذیری این لوله ها موجب می شود بدون نیاز به اتصالات و همین طور کم هزینه تر این مسیر را عبور کنید و نگرانی آب بند هم نداشته باشید. لوله های PEX به سه دسته زیر تقسیم می شوند: این دسته بندی بیشتر بر اساس پروسه تولید انجام شده است و مربوط به آلیاژ لوله به صورت مستقیم نیست، این لوله ها آلیاژ و ترکیب یکسانی دارند اما اینکه به چه شکلی تولید می شوند آنها را از یک دیگر متمایز کرده است، اما نوع پروسه تولید و اینکه چه میزان چسب میانی لازم است تا به سرانجام برسد مشخص کننده برخی مولفه های مانند میزان انعطاف، قدرت کششی، مقاومت در برابر آفتاب و… به میزان نهایت ۱۵% تفاوت است. PEX-A: متد مورد استفاده در این پروسه Peroxide method است. PEX-B: متد مورد استفاده در این پروسه Silane method است. PEX-C: متد مورد استفاده در این پروسه Irradiation method است. یک مقایسه کلی بین لوله های پنج لایه PEX-A PEX-B PEX-C PEX-A tubing is produced using Peroxide (or, “Engel”) method, named after the inventor Tomas Engel. During the manufacturing process, free radicals are created when HDPE polymer is melted and cross-links between molecules occur at temperatures that exceed the decomposition temperature of the polymer. PEX-B is made using a “Silane” or “Moisture Cure” method of cross-linking, where links between the molecules of the HDPE polymer are formed after the extrusion process using a catalyst and by exposing PEX tubing to water (steam bath). This type of PEX is probably the most common and is manufactured by a large number of companies. PEX-C pipe is manufactured using “Electronic Irradiation” method of cross-linking, also known as “Cold” cross-linking. Here, cross-linking of the molecules is done after the process of extrusion by exposing the pipe to an electron radiation beam. The radiation emitted allows to break the existing links between molecules of the polymer and initiate cross-linking process. Manufacturers: Uponor (formerly Wirsbo) Rehau Mr. PEX Manufacturers: Watts Viega Everhot Manufacturers: Nibco Roth Cash-Acme   مقایسه محصول نهایی لوله های پنج لایه   Pros Cons PEX-A Highest flexibility (softness) among all PEX types. Kinks can be repaired with a heat gun. Highest degree of cross-linking. No coil memory. Highest price (100-160% higher than PEX-B)(1). Lower bursting pressure than PEX-B. Possible residual or leaching chemicals from manufacturing process. Variation in wall thickness. PEX-B Highest chlorine and oxidative resistance(2) Highest bursting pressure. Lowest price vs. PEX-A and PEX-C(1). Lowest dimensional tolerances. Stiffer than PEX-A. Lower cross-linking ratio than PEX-A. Noticeable coil memory. Kinks can only be repaired by splicing (using coupling). PEX-C Softer than PEX-B. More environmentally-friendly to manufacture. Little or no coil memory.There’s very little data available on PEX-C tubing to allow for competitive analysis. Prone to development of cracks. Least-uniform cross-linking. Least resistance to kinks, which are repairable only with a coupling.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *