لوله های پلی اتيلن

لوله های پلی اتیلن یکی از پرکاربرد ترین لوله های مورد استفاده در همه زمینه های انتقال آب، مایعات، سیالات و گاز می باشد.

اولین نیاز کشاورز در آبیاری قطره ای و بارانی  لوله های پلی اتیلن می باشد. از لوله های 16 میلیمتری تا لوله های سایزهای بالا از مواد پلی اتیلن سخت تولید می شود و در آبیاری  و آبرسانی کاربرد دارد.

همچنین در صنعت آب و فاضلاب نیز این محصول یکی از پرکاربرد ترین لوله ها در انتقال آب آشامیدنی به شهر ها و روستا های کشور می باشند.

اما نوع دیگری از لوله های پلی اتیلن در بازار موجود است که تحت عنوان لوله پلی اتیلن درجه 2 یا غیر استاندارد شناخته می شودند، که از مواد پلی اتیلن گرانول شده بازیافتی تولید می شود.

کاربرد خاص این لوله ها استفاده جهت پوشش کابل های برق و مخابراتی و قلاف های شیر خودکار پلیمری و قلاف لوله کشی ساختمان استفاده می گردد.

کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن چیست؟

لوله‌ های پلی‌اتیلن در اندازه‌ های مختلف و قطرهای متفاوتی در فشارهای ۴  تا  ۲۵ اتمسفر تولید می‌شوند.

این لوله‌ ها از قطر شش میلیمتر تا بیش از دو متر ساخته می‌شوند و بنابراین بسته به نوع زمین حجم آب و فشار آب از سایز و فشار مفید استفاده می نماییند.

ویژگی‌ های خاص لوله‌ های پلی‌ اتیلن باعث شده تا در انتقال خطوط لوله های آبرسانی و گازرسانی استفاده نمایند.

از لوله‌ های پلی‌ اتیلن در انتقال آب، فاضلاب، و گاز و شبکه‌های توزیع خطوط انتقال آب تحت فشار قابل استفاده می باشد.

لوله‌ های پلی‌ اتیلن علاوه بر نام علمی‌ یشان دارای نام تجاری هستند که در بازار بورس با نام تجاری عرضه می‌شوند.

لوله های پلی اتیلن که از مواد پلی اتیلن سخت تولید می شود یکی از پر مصرف ترین لوله ها در زمینه آبیاری و آبرسانی می باشد.

این لوله ها با مقاومت بالایی که دارند نسبت به لوله های پلیمری دیگر یکی از لوله های پلیمری در فروش می باشد.

مزایای استفاده از لوله های پلی اتیلن

چند نمونه از مزایای استفاده از لوله های پلی اتیلن را با هم بررسی می نماییم.

1.مقاومت در برابر خوردگي، ساییدگی و ضربه
2.مقاومت در برابر پوسيدگي و سايش
3.دارای انعطاف پذیری بالا
4.قابلیت جمع شوندگی و باز شوندگی
5.سبکی محصول نسبت به نمونه های آهنی
6.مقاومت بالا در برابر زمين لرزه ها و رانش های زمين
7.قابليت اتصال آب بند، بدون نشتي و روزنه
8.مقاومت بالا در برابر اشعه مستقیم خورشيد
9.دارا بودن خصوصيات هيدروليكي بسيار عالی
10.هزینه اندک تعمیر و نگهداری

1-مقاومت در برابر خوردگي، ساییدگی و ضربه

اين خصوصيت در واقع مهمترين عامل استفاده از لوله های پلی اتیلن مي‌باشد به همین دلیل در تمامی صنایع های پتروشیمی و صنایع های دیگر می توان به راحتی از لوله های پلی اتیلن استفاده نمود و نسبت به لوله های آهنی و پلیمری دیگر مقاومت بالاتری در برابر خوردگی و ساییدگی را دارا می باشد.

یکی از مصارف این لوله ها در انتقال خطوط گاز می باشد که خط انتقال لوله های گاز بسیار پر فشار می باشد و با کوچک ترین موردی نشتی پیدا می کند بنابراین لوله های پلی اتیلن یکی از بهترین لوله ها در خطوط انتقال گاز می باشد که ساییدگی بسیار پایین و مقاومت بالا را در برابر ضربه را دارند.

2.مقاومت در برابر پوسيدگي و سايش

اين خصوصیت به همراه خصوصيت قبلي عامل افزايش قابل توجه عمر مفيد اين لوله‌ ها نسبت به لوله‌ هاي ديگر مي‌باشد.

این لوله ها را در خطوط انتقال آب مورد استفاده قرار می دهند چون نه پوسیدگی دارند و نه سایش و خرابی مورد توجه این لوله ها قرار می گیرد.

3.دارای انعطاف پذیری بالا

اين خاصيت یکی از مهم ترین مزایای لوله های می باشد که سهولت نصب اين محصول و عدم نياز به استفاده از اتصالات كمتری مي‌شود.

شعاع انعطاف پذیری لوله های پلی اتیلن 22 برابر قطر خارجی این محصول می باشد البته شایان ذکر است که این فرمول در لوله های سایز بزرگ جواب نمی دهد.

4.قابلیت جمع شوندگی و باز شوندگی

این محصول در سایز های کوچک از سایز 6 میلیمتر الی 110 میلیمتر بصورت رول یا توپ عرضه و تولید می شود که می توان این محصول را به راحتی در طول مسیر انتقال خطوط لوله کشی مورد استفاده قرار داد.

در زمینه لوله کشی سیستم های آبیاری در بعضی از مزارع بعد از دوره آبیاری می توان این لوله ها را به راحتی جمع کرد و به محلی مناسب انتقال داد.

5.سبکی محصول نسبت به نمونه های آهنی

اين لوله ها نسبت به لوله هاي آهنی، چدنی و فولادي داراي وزن كمتري می باشد، در نتيجه حمل و نقل و انبار نمودن آنها آسان تر بوده و با هزينه كمتري صورت می گیرد.

6.مقاومت بالا در برابر زمين لرزه ها و رانش های زمين

با توجه به ميزان ضريب كشش بالا در مواد اولیه این لوله ها و استحكام كافي در برابر فشار ضربه‌اي، لوله هاي پلي اتيلن بهترين مقاومت را در برابر تکان های افقی و عمودی زمین در برابر زمين لرزه و جابجايي لايه هاي خاك را دارا می باشند.

7.قابليت اتصال آب بند، بدون نشتي و روزنه

در سایز های کوچک اتصال این محصول بصورت فیتینگ می باشد که اتصال دارای بخش های کمی می باشد و می توان با اطلاعات کافی اتصال را به لوله آب بند نمود.

در سایز های بزرگ برای اتصال این محصول یا تغییر مسیر استفاده از جوش لب به لب يا الكتروفيوژن اين اتصال بسیار قوي به وسيله جوشكاري يا اتصال از طريق فلنج و حاصل می‌گردد.

8.مقاومت بالا در برابر اشعه مستقیم خورشيد

در هنگام تولید این لوله ها در مواد اولیه این محصول مقداری آنتی یو وی به مواد اولیه اضافه می شود و این عمر باعث می شود تا این محصول در برابر اشعه فرا بنفش خورشید مقاومت بالایی پیدا کند و زیر نور خورشید از بین نرود.

9.دارا بودن خصوصيات هيدروليكي بسيار عالی

به علت سطح داخلي كاملا صيقلي، اين لوله ها در مقايسه با لوله هاي ديگر از افت اصطحكاكي بسيار كمتري برخوردار می باشد.

در نتيجه در بسياري اوقات براي عبور دادن دبي مشخصي از سيالات، در مقايسه با ساير انواع لوله ها خصوصا وقتي طول خط لوله زياد می باشد.

10.هزینه اندک تعمیر و نگهداری

به دليل خصوصيات مناسب لوله هاي پلي اتيلن، معمولا اين لوله ها در يك بازه زماني طولاني نياز به تعمير ندارند و در صورت نياز به تعمير، اين كار با هزينه پايين امكان پذير خواهد می باشد.

اين در حالي است كه تعمير لوله- هاي فولادي با مشكلاتي همراه بوده ( و بالطبع با هزينه بالايي انجام مي شود).

طبقه بندي براي لوله هاي مناسب در سیستم آبیاري قطره اي بر اساس موارد زیر انجام می شود:

شکل 1 – نمایش یک مزرعه تحت پوشش آبیاري قطره اي بدین معنی که لوله هاي جانبی مورد استفاده بر اساس نوع مصرف و مقدار فشار آب بنا به مقدار زمین زیر کشت و همچنین نوع محصول تعیین می گردد.

بدین ترتیب از انواع لوله هاي با قطر کم یا زیاد و فشار بالا یا فشار پایین همچنین استفاده از پلی اتیلن سبک یا سنگین بر حسب کاربردهاي مختلف بهره گرفته می شود.

بنابراین طبقه بندي لوله ها بر اساس فشار قابل تحمل لوله و جنس آن انجام می گردد.

انواع آرایش قطره چکان ها و سطح خیس شده:

1. آرایش مستقیم یک ردیفه:

در این نوع استقرار براي هر ردیف کاشت یک ردیف لوله فرعی اختصاص یافته و قطره چکان ها با فواصل ( معمولاً مساوي ) روي آن قرار می گیرند و حاصل کار ایجاد یک نوار مرطوب ( نسبتاً همگن ) در طول ردیف کشت خواهد بود.

این روش آرایش همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است یک آرایش ساده اي است که کار گذاري آن براحتی انجام می گیرد.

مخصوصاً اگر از قطره چکان هاي داخل لوله هاي فرعی قطره چکانی استفاده شود، می توان آن را به راحتی نصب و به سهولت جمع آوري نمود که بطور کلی این آرایش در کشت هاي ردیفی گیاهان یکساله که در آن نیاز به ایجاد نوار مرطوب در طول ردیف کشت است مناسب و قابل توصیه می باشد.

2.  آرایش مستقیم دو ردیفی:

این آرایش در باغات میوه مسن ، مخصوصاً موقعی که نوع درختان کشت شده داراي ریشه هاي توسعه یافته و پراکنده اي است توصیه می گردد.

در این روش آرایش قطره چکان چنان که مشاهده می گردد از دو ردیف لوله فرعی و در دو طرف ردیف کاشت استفاده می شود.

3. آرایش قطره چکان ها بصورت زیگزا:

در این نوع آرایش مطابق با شکل براي هر ردیف یک عدد لوله فرعی قرار داده می شود ولی در کنار درخت، لوله دور زده و به میسر خود ادامه می دهد و قطره چکان ها معمولاً فقط در اطراف درخت استقرار می یابد.

این نوع استقرار بدلیل مشکلاتی که در نصب و همچنین جمع آوري و نگهداري لوله هاي فرعی ایجاد می نماید کمتر از سایر روش ها کاربرد دارد.

4. آرایش قطره چکان هاي چند شاخه اي:

در این آرایش براي هر ردیف از کاشت درختان فقط یک لوله فرعی بکار می رود ولی بجاي استفاده از قطره چکان ساده ( با یک خروجی آب ) از قطره چکان با چندین خروجی آب استفاده می شود.

در مقایسه با استقرار لوله فرعی دو ردیفه این آرایش ارزانتر می باشد ولی اشکال عمده آن ثابت کردن نقاط ریزش و مشکل بودن نصب، جمع آوري و نگهداري این نوع آرایش است.

5. آرایش قطره چکان ها بصورت حلقوي:

این نوع آرایش بسیار شبیه به سیستم آرایش یک ردیفه است یعنی براي هر ردیف کاشت مطابق شکل  یک لوله فرعی بکار میرود ولی نوع آرایش بصورت حلقوي است

این آرایش از نوع دو ردیفه بسیار کم هزینه تر می باشد ولی داراي کارایی مشابه با آن است.براي درختان کهن سال که ریشه هاي گسترده دارند کاربرد دارد.

مزایا و معایب کاربرد سیستم آبیاري قطره اي:

مزایاي سیستم آبیاري قطره اي:

1 -کاربرد روش آبیاري قطره اي کارایی مصرف آب را افزایش می دهد.
2 -به دلیل جزئی بودن سطح مرطوب شده خاك، مقدار تبخیر آب بسیار کم است.
3 -در این روش از جاري شده آب در سطح زمین جلوگیري می شود، بنابراین مصرف آب توسط علف هاي هرز را می توان کنترل نمود.
4 -با توجه به مشخص بودن نیاز روزانه گیاه به آب و تعیین مقدار دقیق آبیاري روزانه و محدود بودن عمق آبیاري، از نفوذ آب با اعماق پائین تر از منطقه توسعه ریشه جلوگیري می شود.
5 -در این روش تلفات ناشی از خیس شدن برگ هاي گیاه وجود ندارد.
6 -در این روش مقدار نیروي انسانی نسبت به سایر روش ها کاهش می یابد.
7 -امکان خودکار نمودن سیستم و کنترل از راه دور براي تمام قسمت هاي آن وجود دارد.
8 -در صورت بروز آفات و بیماري هاي گیاهی امکان سمپاشی بوسیله این روش وجود دارد.
9 -در این روش رطوبت خاك در حد مطلوب نگه داشته می شود.
10 – در آبیاري قطره اي کود را همراه آب می توان به گیاه رساند.
11 – آبیاري قطره اي علاوه بر آنکه مانع عملیات برداشت نمی شود، حتی عملیات داشت را در زمان برداشت ممکن می سازد.
12 – در مورد محصولاتی که با فاصله کشت می شوند نظیر باغات میوه، سیستم آبیاري قطره اي در مقایسه با سایر سیستم هاي ثابت و زیر زمینی می تواند با هزینه کمتري اجرا شود.
13 – هزینه تعمیر و نگهداري کمتري نسبت به سایر هزینه ها دارد.
14 – سرعت باد و پستی و بلندي زمین نمی تواند موجب عدم یکنواختی پخش آب در سیستم آبیاري قطره اي شود.

معایب سیستم آبیاري قطره اي:

1 -محصولاتی که به صورت متراکم کشت می شوند، نمی توان با این روش آبیاري کرد.
2 -آبیاري محصولاتی مانند سبزیجات که نیاز به انتقال لوله هاي لاترال بطور فصلی دارند با این روش ها گرانتر تمام می شود.

3 -احتمال رسوب مواد شیمیایی و بسته شدن روزنه هاي قطره چکان در آبیاري قطره اي وجود دارد.
4 -بیشتر قطره چکانها ي قطره اي داراي فشار سرویس پائینی هستند ( 3 تا 20 پی اس آي )  و اگر مزرعه داراي شیب تندي باشد، دبی قطره چکان در خلال آبیاري تا حدود 50 درصد پیش بینی شده تغییر کرده و بعد از بستن آب، قطره چکانهاي پائین تر همچنان به تخلیه آب ادامه می دهند و برخی گیاهان بیشتر و گیاهان دیگر کمتر آب دریافت می کنند.

5- در خلال آبیاري قطره اي ، نمکها در زیر سطح خاك و پیرامون حجم خیس شده خاك با قطره چکان نیز تجمع می یابد و نمک هایی که در سطح خاك تجمع یافته اند خطر بالقوه اي براي گیاه فراهم می سازد زیرا باران هاي سبک املاح را به ناحیه ریشه گیاه منتقل می سازد.

بنابراین ، وقتی بعد از دوره تجمع نمک باران می آید ، آبیاري بایستی طبق برنامه ادامه یابد تا به اندازه 5 سانتی متر باران وارد خاك شود و نمکها را از ناحیه ریشه گیاه خارج سازد.

6 – اگر حوادث کنترل نشده اي موجب قطع آبیاري گردد ، به گیاه سریعاً صدمه وارد می شود ، زیرا توان ریشه ها براي گرفتن آب و مواد غذائی به حجم نسبتاً کوچک خاك خیس شده محدود می گردد.

7- جوندگان لوله هاي فرعی پلی اتیلن را می جوند براي رفع این مشکل و کنترل جوندگان ، بایستی از لوله هاي فرعی از جنس پی وي سی استفاده کرد.

8- با شکستن خط لوله انتقال آب اصلی یا درست کار نکردن سیستم تصفیه ، مقداري مواد زاید وارد آب می شود . با بروز این گونه حوادث ، تعداد زیادي از قطره چگانها دچار گرفتگی می شوند که بایستی تعمیر یا تعویض گردند .

بررسی سیستم جایگزین:

سیستم آبیاري قطره اي به عنوان محصول نهایی در خدمات کشاورزي کاربرد دارند که از نظر کالاي جایگزین می توان به سیستم آبیاري تحت فشار بارانی و سیستم هاي سنتی اشاره کرد.

اما با توجه به نوع کاربردي و نحوه بهره برداري از سیستم آبیاري قطره اي، این سیستم به عنوان کار آمدترین سیستم مطرح می باشد.

همچنین از نظر جانشین کردن لوله هاي آزبست به جاي لوله هاي پلی اتیلن ، با توجه به مشکلات اتصال گسیلنده ها رسوب گیري، اصتحکاك آب با جداره لوله، استفاده از لوله هاي پلی اتیلن مناسب تر می باشد.

اهمیت استراتژیک:

سیستم آبیاري قطره اي از اجزاء مختلفی ماننده لوله هاي آبده پلی اتیلن، قطره چکان، فیلتر و … تشکیل شده است اهمیت استفاده از این سیستم براي آبیاري زمین هاي زیر کشت آبی جهت جلوگیري از اتلاف آب و استفاده بهینه از آن بر کسی پوشیده نیست

با توجه به اینکه فرآیند تولید قطعات این سیستم آسان بوده و نیز در دسترس بودن مواد اولیه آن، به این نتیجه می رسیم که سیستم آبیاري قطره اي از اهمیت استراتژیک زیادي برخوردار می باشد.

بنابراین می توان گفت که کشورهاي (HDPE،LDPE) البته با توجه به اینکه ماده اولیه لوله و اتصالات آن پلی اتیلن
تولید کننده پلی اتیلن خود تولید کننده لوله و اتصالات آن نیز می باشند.

نتیجه گیري:

از روشهاي جدید آبیاري که به سرعت در کشورهاي مختلف رو به گسترش است، روش آبیاري قطره اي است که در ایران نیز با توجه به شرایط جغرافیایی و اقلیمی خاص خود، همواره کمبود آب در اقصا نقاط کشور وجود داشته لذا با استفاده از آبیاري تحت فشار جهت آبرسانی از مصرف بیش از اندازه و هدر رفتن آب در مسیر خط لوله جلوگیري میگردد و در انتخاب نوع آبیاري قطرهاي شرایط زمین و نوع محصول مورد کشت بسیار حایز اهمیت می باشد.

در انتخاب نوع آرایش قطره چکان ها نیز توسعه یافتگی ریشه گیاه با توجه به سن آن و فاصله تراکمی محصولات نیز باید مد نظر قرار گیرد و با عنایت به مزایاي گسترده آبیاري تحت فشار وجود معایبی براي این سیستم نمی تواند از گسترش آن جلوگیري نماید.

در پایان نیز این سیستم همانند تمامی سیستمهاي دیگر بایستی توجیه اقتصادي داشته باشد تا مورد بهره برداري قرار گیرد.