سرویس ترجمه انجمن لوله و اتصالات پی وی سی:

ترجمه: فهیمه سلطانپور (کارشناس آزمایشگاه آزمون دانا پلاستیک)

شرح کوتاه

لوله های پی وی سی برای کاربردهای مدفون در خاک برای انتقال آب، فاضلاب و گاز، سوابق بسیار عالی را از خود به جای گذاشته است. پی وی سی ماده ای بی اثر است که دارای مقاومت بالایی در برابر نفوذ آلاینده های خاک و گازها بوده و علاوه بر این طول عمر بسیار طولانی دارد. همچنین، هزینه های سامانه های لوله های پی وی سی دفن شده در طول چرخه عمر خود به دلایل گوناگون در حداقل می باشد که از جمله آنها می توان نصب آسان، هزینه های بهره برداری پایین، قابلیت عالی برای بازیافت و نیز استفاده دوباره از این مواد بازیافتی در تولید لوله های جدید با طول عمر حداقل  50 سال دیگر در انواع کاربردها اشاره کرد.

کلمات کلیدی: لوله های مدفون، پی وی سی ، لوله های تحت فشار، لوله های بدون فشار

چکیده:

این  مقاله، گزارشی است از تجربیات فوق العاده استفاده از لوله های پی وی سی برای کاربردهای آبرسانی، توزیع گاز و انتقال و جمع آوری فاضلاب. اولین کاربرد لوله های پی وی سی در برلین آلمان در حدود سال 1930 بوده است. شروع جدی استفاده از این ماده در نیمه ی دهه پنجاه میلادی بود که یک شرکت آبرسانی در هلند شروع به استفاده از این ماده برای آبرسانی نمود و پس از آن در سطح گسترده ای در شبکه های آب رسانی، توزیع گاز و کاربردهای فاضلابی به کار گرفته شد. این مقاله این روند توسعه را برجسته نموده و سوابق آن را نشان می دهد. استفاده از لوله های پی وی سی یکی از مهمترین عوامل در توسعه یکی از بهترین شبکه های آبرسانی در کشور هلند می باشد. آمارهای سازمان آب هلند برای نشان دادن بیشتر سوابق درخشان لوله های پی وی سی متعاقبا ارائیه می شود. لوله های پی وی سی به عنوان اولین لوله های انعطاف پذیر برای کاربردهای فاضلابی استفاده می شود. بررسی های صورت گرفته  توسط Wavin، KOMO، TEPPFA  و TN درباره عملکرد و دوام لوله های پی وی سی  انعطاف پذیر مدفون در خاک، به این موضوع اذعان دارند.

اولین نوع  لوله ها با دیواره ساختمند از جنس پی وی سی، wavihol نام داشت که پس از آن لوله های چند لایه، Ultra-rib و لوله های دوجداره به بازار عرضه شد. در این قسمت عملکرد لوله های مدفون به طور خلاصه مورد بررسی قرار می گیرد.

در این بررسی به این نتیجه رسیدیم که کاربرد استفاده از لوله های مدفون به بیش از  80 سال می رسد. در طول این سالها تحولات زیادی بر روی مواد اولیه و فرایند تولید و عملکرد بهتر این محصولات در کاربردهای مختلف صورت گرفته است. دهه هشتاد به منظور به حداقل  رساندن اتلاف مواد بکر و کاهش استفاده از منابع زمین، فرایند بازیافت مواد، مورد بررسی قرار گرفت. امروزه سوابق بسیار مثبت و طولانی مدت در بازیافت مواد پی وی سی وجود دارد که سهم خود را برای حرکت در امتداد جامعه ای با اقتصاد چرخه مدور از طریق استفاده مجدد از مواد، بدون اجبار به دور ریختن آنها و ساخت محصولاتی با عملکرد دوم ایفا نموده است.

مقدمه

بیش از 80 سال تجربه برای انواع مختلف لوله های پی وی سی برای کاربردهای مدفون وجود دارد. همچنین تجربیات بسیاری در استفاده از لوله های پی وی سی برای کاربرد های روی زمین نیز بدست آمده است. به طور مثال  CPVC در سیستم های آب سرد و گرم، در سیستم آتش نشانی و در بخش های مختلف در جهان استفاده می شود. همچنین برای سیستم های فاضلاب و پساب و سیستم آب باران کاربرد دارد. در این مقاله به کاربردهای این لوله ها به صورت مدفون در خاک اشاره می کنیم.

تاریخچه استفاده از لوله های پی وی سی برای آبرسانی در هلند توسط شرکت Overijssel شروع شد. این شرکت تحقیقات بسیاری را  بر روی این لوله ها به منظور انتقال بهتر آب برای مشتریان خود انجام داده است. تجربه نشان داده که استفاده از لوله با جنس آهن، آزبست و فولاد ها نسبتا بد بوده است عواملی همچون، نشتی، کیفیت آب و شکست لوله ها از جمله مواردی بوده که استفاده از این مواد را کمتر کرده است. این شرکت با بررسی بر روی مواد مختلف برای شبکه ی آبرسانی، به این نتیجه رسیده که لوله های پی وی سی بهترین مورد برای شبکه آبرسانی می باشد. یکی از مهندسان ارشد شرکت آبرسانی هلند با ساخت لوله ی پی وی سی  در سال 1955 در شهر ZWOLLE ، شرکت Wavin  را تاسیس نمود.

بعد از مدت کوتاهی از تاسیس شرکت Wavin  ، شرکت های دیگری نیز شروع به تولید لوله های پی وی سی برای آبرسانی کردند. به دنبال موفقیت های کاربرد لوله های پی وی سی در آب، در شبکه های توزیع گاز و فاضلاب نیز از این لوله ها استفاده شد. نصب آسان، ریسک کم در اتصال، امکان ایجاد کامل سیستم های محکم ، بسیار مورد توجه کاربران قرار گرفت.

لوله های پی وی سی فاضلابی ، لوله های بدون فشاری و انعطاف پذیز هستند و به علت انعطاف پذیز بودن این لوله ها، دارای عملکرد بهتری در خاک نسبت به لوله های سخت می باشند.  

در اوایل دهه هشتاد ، نگرانی هایی درباره محدود بودن منابع زمینی وجود داشت.پی وی سی به عنوان یکی از اولین مواد برای بازیافت مورد بررسی قرار گرفت. طرح بازیافت و جمع آوری پی وی سی از  شرکت های آب و گاز، شهرداری ها و پیمانکاران و تولید کنندگان در و پنجره پی وی سی در اروپا شکل گرفت و در لوله ها برای کاربردهای فاضلابی مورد استفاده قرار گرفت.

آبرسانی آشامیدنی

از سال 1955، لوله های پی وی سی برای آبرسانی در هلند استفاده می شود. شکل 1، توزیع مواد استفاده شده در شبکه آب کشور هلند از سال 1955 تا 2015 را نشان می دهد.

شکل 1: مواد استفاده شده در شبکه آبرسانی هلند

برای آبرسانی، ویژگی های مهم  ، شامل کمترین رشد باکتریایی ، مقاومت بالا در برابر نفوذ، اتصالات محکم از دلایل مهم برای انتخاب پی وی سی می باشد.

در شکل 2، پتانسیل تشکیل بیو فیلم برای مواد مختلف داده شده است که براساس اندازه گیری van der Kooij می باشد.

شکل 2: تشکیل بیوفیلم بر روی انواع لوله ها از جنس های مختلف(van der Kooij)

اما کمترین هزینه نصب و هزینه عملیانی در مقایسه با سایر مواد، دلیل اصلی انتخاب لوله های پی وی سی سخت می باشد. از سال 2000 تاکنون لوله های PVC-O عمدتا برای شبکه تامین آب هلند استفاده شده اند. لوله های PVC-O در دمای محیطی کم، دارای مقاومت بالایی در برابر ضربه می باشد. این لوله ها دو برابر لوله های پی وی سی سخت، دارای استحکام می باشند که این عامل سبب افزایش انعطاف پذیری لوله ها در برابر خمش است و هزینه های عملیاتی، با بزرگ تر بودن قطر داخلی لوله، کاهش می یابد.

عملکرد شرکت های آب هلندی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به کشورهای اروپایی به طور منظم مورد ارزیابی قرار می گیرد. نکته قابل توجه این است که مقدار اتلاف آب در این کشور حدود 5% درصد می باشد که این مقدار نسبت به کشورهای اروپایی که حدود 8 تا 40% می باشد، بسیار کم است. انعطاف پذیری و محکم بودن محل اتصال با توجه به خاک نرم هلند و نشست های وسیع ، سبب عملکرد عالی این لوله ها در این شرایط بوده است.

کیفیت آب آشامیدنی در هلند بالاتر از میانگین آب بسته بندی شده در بطری می باشد و قیمت آن در هلند حدود 150 برابر کمتر از بطری آب است و همچنین اثرات زیست محیطی آن 30 برابر کمتر نسبت به آب های بسته بندی شده می باشد.

در گزارش سالانه شرکت های  انتقال آب کشور هلند، میزان سرمایه گذاری در این صنعت به دو دلیل کاهش یافته است. یکی از این علل ، برنامه های ذخیره سازی آب می باشد که این امر موفقیت آمیز بوده است و دیگری استفاده از لوله های پی وی سی برای آبرسانی ذکر شده است. زیرا عمر این لوله ها ، بیش از طول عمر پیش بینی شده 50 ساله می باشد که این امر سبب به تعویق انداختن تعویض لوله های قدیمی با لوله های جدید می باشد. از سال 2005  از ضدعفونی کننده بدون کلر برای شبکه توزیع آب استفاده شده است. آماده سازی عالی آب در کارخانه، استفاده از شبکه پیوسته پی وی سی برای انتقال و محصولات گواهی شده  KIWA از علل اصلی می باشند. در صورتی که در اکثر کشورها از مواد کلردار برای ضدعفونی استفاده می شود.

پی وی سی دارای مقاومت بالا در برابر اثر اکسید کنندگی آب کلردار می باشد، بنابرین اکسید کننده ها ، هیچ تاثیری بر روی طول عمر سیستم خط لوله ندارند. نه تنها تجربه استفاده از لوله های پی وی سی در هلند موفقیت آمیز بوده است بلکه در بخش های دیگر جهان نیز ، پی وی سی به طور قابل ملاحظه ای در تامین آب آشامیدنی سالم و موثر مورد استفاده قرار گرفته است. شکل های 3 و 4 میزان شکست شبکه توزیع آب، درکشورهای آلمان و آمریکا و کانادا را نشان می دهد.

شکل 3:آمار شکست برای خطوط اصلی آب در آلمان

شکل 4 : آمار شکست در شبکه ی آبرسانی آمریکا و کانادا

توجه: در بعضی از کشورها (اساسا کشورهایی که لوله هایی را قبل از سال 1973 تولید کرده اند) نرخ شکست بالایی از لوله های پی وی سی وجود داشت. این بدین علت است که درجه ژل شدن باید بدرستی بررسی شود. در استاندارد های اخیر برای لوله های پی وی سی، درجه ژل شدن به عنوان بخشی از روش های کنترل کیفیت لوله ها باید لحاظ شود.

ادامه دارد...