« بنام خداوند حكيم »

1- لوله هاي چدني  
 
     با واژه چدن دير زماني است كه صنعت جهاني آشنايي دارد. تركيبي از آهن و كربن با درصد نزديك به  7% سخت و محكم و سنگين، شكننده و مقاوم، دير نصب و پايدار، زبر و خشن، از همين واژه  ها مي توانيم به خصوصيات فيزيكي آن پي ببريم. به عبارت ديگر داراي استحكام فشاري بالا و مقاوم در برابر سايش، ولي شكننده يعني مقاومت ضعيف در مقابل ضربه، داراي چگالي زياد و ضريب اصطكاك بالا و زبري قابل توجه ، داراي ضريب C (ضريب هايزن ويليامز) كم مي باشد. از اين خصوصيات چه نتيجه  اي مي گيريم :

الف – محاسن :
- در مقابل بار استاتيكي مقاوم است طوري كه يك لوله چدني چهار اينچي 4877 پاوند بر يك فوت طول را بدون شكست تحمل مي كند .
- در مقابل آتش مقاوم است .
- در مقابل خوردگي، زنگ زدگي نسبتاً مقاوم است .
- در مقابل سايش مقاوم است .
- در مقابل تغيير طول ناشي از تغيير دما مقاوم است، طوري كه داراي تغيير طول in 0.25 بر اثر F ̊ 70 اختلاف دما در 50 فوت طول مي باشد .
ب – معايب :
- وزن زياد و افزایش بار مرده ساختمان
- عمليات بسيار سخت در موقع نصب طوري كه از شروع تا پايان پروژه قلم زني سرب و حضور چدن كاران ادامه دارد.
- نقطه ضعف در محل اتصال
- اثرات زيست محيطي مخرب در موقع نصب با وجود سرب
- ضريب اصطكاك بالا كه موجب رسوب گذاري فاضلاب مي گردد
- ايجاد افت فشار زياد خصوصاً در پروژه هاي آبرساني حتي اگر چدن از نوع Ductile بوده و از اتصالات نر و ماده مخصوص استفاده گردد . (Collar)
- نياز به بست و نگهدارنده هاي زياد جهت تحمل وزن
- اشغال فضاي زياد به علت بالا بودن حجم
- هزينه تهيه و نصب زياد
- عدم انعطاف پذيري در مقابل جابجايي و بارهاي ديناميكي. يعني در مقابل زلزله و جابجايي با شدت كم به علت عدم انعطاف ضعيف است و چون داراي استحكام مناسبي مي باشد بار وارده موجب شكستگي يا ترك در محل اتصال با سرب شده و نشت و ريزش سيال را به همراه دارد .
- تعمير و جازدن دشوار
- آب بندي دشوار
- اگرچه در برابر ازدياد دما مقاوم است ولي همين مقاومت به علت چقرمگي زياد آن باعث حركت تنش حرارتي به سمت اتصال گرديده و موجب نشتي جريان مي گردد .
- كم شدن ضريب C هايزن ويليامز در طول زمان طوريكه اين ضريب از 130 در حالت نو به 60 در طول 40 سال رسيده و موجب زبري بسیار بالا مي گردد.

2- لوله هاي پلي اتيلن

      پلي  تيلن داراي پيوند دوگانه كربن بوده و اصطلاحاً به لوله  هاي PE مشهورند در سال 1898 توسط يك دانشمند آلماني بنام هنس وان يكما به طور اتفاقي ساخته شد و به دو نوع HDPE يعني پلي  اتيلن با دانسیته بالا و LDPE يعني با دانسیته پايين تقسيم مي شود. از نفت خام يا گاز طبيعي ساخته شده است .

الف – محاسن :
- انعطاف پذير، نسبتاً محكم، مقاوم در مقابل خوردگي و مقاوم در برابر تركيبات شيميايي است .
- اگر به طور صحيح جوش كاري شود اتصال يكنواختي ايجاد و به علت عدم استفاده از مواد غير همجنس در عمليات جوش همگن است .
- نشت آب يا فاضلاب در صورت اجراي صحيح صفر مي باشد .
- داراي عمر طولاني است .
- مناسب براي آب آشاميدني و فاضلاب و بعضي سيالات شيميايي مي باشد .
- مقاومت نسبتاً خوبي در مقابل اشعه آفتاب دارند .
- ايجاد افت فشار كم در مقابل جريان به علت ضريب اصطكاك كم
- داراي مقاومت حرارتي بالا بطوريكه حالت عايق داشته و به ضخامت عايق كمتري نسبت به لوله  هاي فلزي نياز دارد .
- در مقابل نيروهاي ديناميكي و زلزله مقاوم است .
- بدون نياز به حفاري زمين با روش  هاي expander و sliplining مي توان لوله  هاي پلي اتيلن را زير زمين نصب كرد. مثلاً در بزرگراه  ها نياز به كندن آسفالت و ترنچ روباز و .... نخواهد بود .

ب – نقاط ضعف :
- مقاومت ضعيف در مقابل آتش
- ايجاد لبه داخلي جوش باعث جريان توربولانت در عبور جريان آبرساني داشته و يا باعث رسوب گذاري جريان فاضلاب مي شود .
- تمایل خورندگی شدید توسط حیوانات موذی
- نياز به دقت زياد و كاليبره كردن اتوي جوش كاري جهت ايجاد جوش يكنواخت .
- تغيير طول زياد در مقابل دما طوريكه نياز به موفه و وسايل انبساطي دارد .
- ایجاد صدا خصوصاً در جریان های فاضلابی متقطع.
- تغيير طول زياد  موجب استفاده از بست هاي متعدد دارد .
- در دماي بالاي سيال فشار كاري آن كم مي گردد طوريكه يك لوله پلي اتيلن 10 بار كه در دماي C ̊ 20 داراي فشار كاري 10 بار مي باشد در دماي C ̊ 60  فشار كاري آن به 2/3 بار كاهش مي يابد .

• توجه :
مقدار نشتي در لوله هاي چدني داكتيل در كاربري آبرساني حتي در حالتي كه به طور صحيح نصب شده است حدود 10% است در صورتيكه در لوله پلي اتيلن به صفر مي رسد.

3 – لوله  هاي پلي پروپيلن PP

       از نظر ساختاري يك پليمروينيلي با ساختار تكرار شونده C3H8 مي باشد. از گاز پروپيلن ساخته شده كه از فرايند تصفيه نفت بدست مي آيد و توليد تجاري آن از سال 1957 آغاز شد. از پلي اتيلن سبكتر، سخت تر و شكننده تر مي باشد. در مقابل تنش هاي محيطي نسبت به پلي اتيلن مقاومتر است. این لوله  ها براساس استاندارد DIN 8074 و EN-1451 یا استاندارد ISO 7671 ساخته می شوند.

الف – مزاياي پلي پروپيلن و لوله هاي PP :
- ضريب اصطكاك كمتر
- عايق الكتريكي بسيار بهتر
- مقاومت خوب در مقابل خستگي
- مقاومت خوب سايشي
- داراي دماي عملياتي تا C ̊ 126
- مقاومت شيميايي بسيار خوب مطابق DIN 6929 و DIN 16934
- مقاومت خمشي عالي
- ضربه پذيري خوب
- دارای ضریب انبساط طولی   مطابق استاندارد ISO 527/1+2 به مراتب کمتری نسبت به پلی  اتیلن می باشد طوری که یک متر لوله به ازاء هر درجه سانتی  گراد تغییر دما به اندازه 11/0 میلی متر تغییر طول دارد که   برابر تغییر طول لوله  های پلی  اتیلن می  باشد از این رو نیاز به موفه ندارند.
- عمليات نصب ساده و سريع
- عدم ايجاد لبه
- مقاومت قابل قبول در برابر آتش (خود اطفائي) مطابق DIN 4102-B1
- غير سمي و بي  بو (در موقع ذوب شدن)
- قابليت فنري بودن (elasticity)
- محدوديت عملياتي دما در مقايسه با HDPE حدود C ̊ 40 بالاتر است . (مطابق استاندارد ASTM D3012)
- از  HDPE سخت تر است . ISO 197 
- از HDPE سفت تر است . ISO 197 
- در مقابل آبگرم و شوينده ها مقاوم است .
- در يك فشار معين پشت سيال در يك لوله دبي عبوري در لوله هاي PP بيشتر از لوله هاي PE مي باشد يعني افت فشار كمتري در آن بوجود مي آيد .
- به همين علت نسل جديد لوله هاي فاضلاب در سازه های ساختماني از PP مي باشد (مثل سوپر درين پوش فيت)
- سطح داخلي آن كاملاً صاف است طوری که دارای 150  C  می باشد.
- طول عمر بالا
- سهولت در تعمیر توسط قطعات دوسر سوکت
- تنوع لوله و اتصالات و سرعت نصب سريع
- حذف صدا با استفاده از نوع دوجداره صداگیر Silent type تا سطح 17 دسی بل
- ونت گذاري سريع
- قابليت پذيرش آب تا C ̊ 90 به صورت دائم و تا C ̊ 150 مطابق استاندارد ASTM D3012
- تأخير در آتش مطابق با استاندارد Din4102-B1
- عدم نياز به جوشكاري زيرا جوشكاري با دماي پايين باعث ترك در جوش مي گردد.
- نياز به حلقه هاي آب بندي دارد كه اگر مطابق استاندارد Din4060 تهيه گردند هيچ مشكلي را بوجود نخواهد آورد.
- در PH هاي 2 تا 12 يعني محيط هاي بازي و اسيدي كاملاً مقاومند
- عدم نياز به چسب اتصال
- عايق حرارتي خوب ولي نياز به عايق كاري هم دارند
- مناسب براي آبرساني (لوله هاي 5 لايه) فاضلاب (پوش فيت) صنايع دارويي، صنايع شيميايي، آب درماني، كاغذسازي و ... حمل اسيد و الكل و حمل آب گرم
- تنوع بسیار زیاد ابعاد از نظر قطر و اتصالات و زوایا (40 تا 160 میلی متر) مطابق DIN 19560
استانداردهای اعمال شده در لوله های PP به قرار زیرند:
DIN 4060 , DIN 681 حلقه های آب بندی لوله های PP
DIN 4102  خود اطفاء بودن لوله های PP
DIN 6929 , DIN 16934 مقاومت شیمیایی لوله های PP
ISO 7671 لوله های PP
BSEN 1054 روش تست با هوا لوله های PP
BSEN 1053 روش تست با آب لوله های PP
DIN 8077 ابعاد لوله های PP
DIN 8078 مقاومت شیمیایی PP

ب – نقاط ضعف :
- قابل تخريب بر اثر تشعشع ماوراي بنفش
- مقاومت ضعيف در مقابل عوامل جوي
- تشديد شكنندگي ناشي از اكسيداسيون بواسطه بعضي فلزات
- حساس در مقابل حلالهاي كلردار و آروماتيكها
- نياز به آويزهاي زياد

*** نتيجه گيري :
          با توجه به شرايط سختي كه نصب لوله هاي چدني در پروژه ها بوجود آورده است، و عدم         انعطاف پذيري آن و وزن و حجم بالايي كه بر سازه و معماري تحميل مي كند و هزينه گزاف كه در گذشت زمان نتوانسته آنرا به يك آيتم معتدل تبديل كند پيشنهاد حذف آنرا در پروژه ها داشته و لوله هاي PP را جهت آبرساني و فاضلاب و ونت داخل ساختمان پيشنهاد مي كنیم. جهت آبرساني و فاضلاب در محوطه بهترين گزينه را لوله هاي پلي اتيلن مي دانم .
قابل ذكر است در نشريه داخلي مهندسين مشاور ليمان – شماره دوم ويژه تازه هاي صنعت بيمارستان مقاله اي تحت عنوان (( لوله هاي پوش فيت در بوته نقد )) به درستي لوله هاي پوش فيت را با ملاحظات استانداردهاي لازم خصوصاً در مورد حلقه هاي اتصال oring مورد تاييد قرار داده است .
مؤکداً بهترین گزینه جهت فاضلاب بیمارستانی لوله های پلی پروپیلن می باشد که می بایستی با ملاحظات استاندارد EN1451 و DIN 4102 و DIN 10-19560 در مورد حد پایین دما، محدوده مقاومتی آتش کلاس B1         (Not easily flammable ) کنترل مواد، آزمایشات مورد نیاز تهیه و نصب گردد.
در هر صورت بعضی از استانداردهای ISO توسط شرکت های سازنده لوله های پلی اتیلن و پلی پروپیلن به شرح زیر در زمان ساخت می بایستی مورد ملاحظه قرار گیرد که عبارتند از:

ISO 1167:1996/EN921:1995 جهت تعیین سختی و فشار داخلی
ISO 3663:1976 اندازه متریک فلنج ها برای لوله های PE
ISO 9623:1997 اتصالات و اندازه ها
ISO 12176-1:2003 جوشکاری پلی اتیلن
ISO 13477:1997, DIN 19560-10 انتقال مایعات- مقاومت در برابر ترک
ISOTSI0839:2000 لوله ها و اتصالات پلی اتیلن جهت مصرف گاز
ISO14236:2000 لوله های پلاستیکی در سیستمهای تحت فشار آب