لوله‌های UPVC (پلی‌وینیل کلراید غیر ملدن) اولین‌بار در دهه ۱۹۳۰ میلادی توسط شرکتی به نام B.F. Goodrich Company در ایالات متحده آمریکا تولید شدند. این لوله‌ها ابتدا برای استفاده در صنایع شیمیایی به‌عنوان جایگزینی برای لوله‌های فلزی مورد استفاده قرار گرفت.
مزایای UPVC اعم از مقاومت در برابر خوردگی، سبکی، سهولت در نصب و تعمیر، و هزینه کمتر نسبت به فلزات، سبب شد که به‌سرعت در بسیاری از صنایع مورد توجه قرار گیرد. با گذشت زمان، تکنولوژی تولید UPVC به‌طور گسترده‌تری پیشرفت کرده و این لوله‌ها و اتصالات آنها به‌طور گسترده‌ای در سیستم‌های آبیاری، فاضلابی، صنایع و ساختمان‌ها استفاده می‌شوند.
فرایند تولید لوله‌های UPVC (پلی‌وینیل کلراید غیر ملدن) شامل چند مرحله اصلی است که به‌طور کلی عبارتند از: تهیه مواد اولیه، ترکیب، تشکیل، و پردازش نهایی. در ادامه به توضیح هر یک از این مراحل می‌پردازیم:
۱. تهیه مواد اولیه:
- پلی‌وینیل کلراید (PVC): این ماده اولیه اصلی برای تولید UPVC استفاده می‌شود. PVC یک پلیمر است که از واکنش کلر و اتیلن به‌دست می‌آید.
- افزودنی‌ها (Additives): مواد افزودنی مانند مواد پرکننده، مواد نگهدارنده، افزودنی‌های رنگی و … به PVC اضافه می‌شوند تا ویژگی‌های مورد نظر در لوله UPVC به دست آید. برخی از افزودنی‌های معمول شامل مواد پخت‌کننده (مانند سرب، کلسیم کربنات)، استابیلایزرها (برای جلوگیری از تجزیه نوری و حرارتی)، و منابع رنگ (مانند پیگمنت‌ها) هستند.
۲. ترکیب:
- در این مرحله، مواد اولیه (PVC) و افزودنی‌ها در میکسرهای خاص ترکیب می‌شوند. این مرحله به‌طور کامل تضمین می‌کند که تمام افزودنی‌ها به‌طور یکنواخت در PVC توزیع شده و یک ماده همگن تشکیل شود.
۳. تشکیل:
- فرآیند اکسترودر: در این مرحله، ماده ترکیب شده به داخل اکسترودر (یک دستگاه مخصوص برای تولید لوله‌های پلاستیکی) تغذیه می‌شود. در داخل اکسترودر، ماده گرم به شکل یک برش طولانی و پیوسته فشرده می‌شود. سپس، این برش از ماده گرم به طول و شکل نهایی لوله شکل داده می‌شود.
- سردکردن و تثبیت: لوله‌های جدید شکل‌دهی شده در این مرحله به سرعت سرد می‌شوند تا شکل نهایی و ابعاد دقیقی به دست آید. اینجاست که استابیلایزرها و افزودنی‌ها مانند رنگ و مواد آنتی‌اکسیدانت به ماده افزوده می‌شوند تا مانع از تغییر شکل یا تغییر در رنگ در طول زمان شوند.
۴. پردازش نهایی:
- برش و بسته‌بندی: لوله‌های سرد شده به طول مورد نظر برش داده می‌شوند و به‌طور جداگانه یا در بسته‌های مخصوص بسته‌بندی می‌شوند. این مرحله شامل کنترل کیفیت نهایی است که هدف آن اطمینان از کیفیت و ابعاد صحیح لوله‌های تولید شده است.
ویژگی‌های اصلی لوله UPVC شامل:
- مقاومت در برابر خوردگی: UPVC مقاومت خوبی در برابر خوردگی شیمیایی و تأثیرات زیست محیطی دارد که آن را به گزینه‌ای مناسب در برابر انواع شرایط می‌کند.
- مقاومت مکانیکی: لوله‌های UPVC به دلیل سختی و مقاومت بالا در برابر فشار، ضربه، و تغییرات دما معمولاً به‌خوبی عملکرد می‌کنند.
- سبکی و آسانی در نصب: UPVC نسبت به لوله‌های فلزی سبک‌تر است که نصب و حمل و نقل آن را آسان‌تر می‌کند. همچنین، لوله‌های UPVC اغلب در اندازه‌ها و طول‌های متنوعی در دسترس هستند که نصب آنها را ساده می‌سازد.
- مقاومت در برابر حرارت و انتقال حرارت کم: UPVC دارای ضریب انتقال حرارت پایین است که به انتقال بهتر آب و مایعات در دماهای مختلف کمک می‌کند.
- مقاومت به مواد شیمیایی: UPVC معمولاً مقاومت خوبی در برابر اکثر مواد شیمیایی دارد که در سیستم‌های صنعتی و تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربردهای لوله UPVC شامل:
- سیستم‌های آبیاری و آب‌رسانی: UPVC برای انتقال آب سرد و گرم به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع: استفاده در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و فرآیندهای صنعتی دیگر به دلیل مقاومت خود در برابر خوردگی شیمیایی.
- سیستم‌های فاضلابی: برای تخلیه فاضلاب و صرفه جویی در آب استفاده می‌شود.
- ساختمان: برای اتصالات آب، سیستم‌های گرمایش و سرمایش، و سیستم‌های آب آشامیدنی.
با توجه به مزایای مختلف و کاربردهای گسترده‌ای که دارد، UPVC یکی از گزینه‌های محبوب در صنعت لوله‌کشی می‌باشد و به عنوان یک جایگزین مقرون به‌صرفه برای لوله‌های فلزی شناخته می‌شود.
اتصالات برای لوله‌های UPVC می‌توانند به شکل‌ها و نوع‌های مختلفی باشند، که هرکدام برای شرایط و نیازهای خاصی طراحی شده‌اند. در ادامه به برخی از اتصالات اصلی برای لوله‌های UPVC اشاره می‌کنم:
۱. اتصالات چسبی (Solvent Cement Joint):
اتصالات چسبی برای لوله‌های UPVC یکی از رایج‌ترین و معمول‌ترین اتصالات است. فرایند نصب این اتصالات به شرح زیر است:
- تهیه سطوح: ابتدا باید سطح بیرونی لوله و داخلی اتصالات را با یک سنگ‌زنی خاص تمیز کنید تا سطوح برای چسب‌زنی آماده شوند.
- اعمال چسب: یک چسب و حلال مخصوص بر روی سطح داخلی اتصالات و سطح بیرونی لوله پخش می‌شود.
- وصل کردن: سپس لوله را به داخل اتصالات فشار دهید و به مدت معینی نگه دارید تا چسب کاملاً بچسبد و اتصال تقویت شود.
۲. اتصالات سریع (Push-fit Joint):
اتصالات سریع برای لوله‌های UPVC به شکل زیر نصب می‌شوند:
- فشار دادن: ابتدا لوله را به داخل اتصالات بفشارید. در این نوع اتصالات، اغلب یک سیستم اورینگ یا حلقه آبگریز برای جلوگیری از نشتی استفاده می‌شود.
- قفل کردن: بعد از وصل کردن لوله، اتصالات به طور معمول قفل می‌شوند تا جایگاهشان حفظ شود و نشتی جلوگیری شود.
۳. اتصالات مفصلی (Mechanical Joint):
- گیره و پیچ: این نوع اتصالات شامل استفاده از پیچ و مهره است که برای اتصال دو قسمت لوله به‌هم استفاده می‌شود.
- فشردن و تنظیم: پس از قرار دادن لوله‌ها در اتصالات، پیچ و مهره‌ها را فشرده کنید تا اتصال محکم شود و هیچ نشتی اتفاق نیفتد.
۴. اتصالات لوله به لوله (Socket Joint):
- وصل کردن دو لوله: این نوع اتصالات شامل استفاده از لوله‌های با طرح‌های داخلی و خارجی خاص است که به‌طور دقیق به هم وصل می‌شوند.
- مهره‌گذاری: بسته به طراحی اتصالات، ممکن است نیاز به مهره‌گذاری داشته باشد تا اتصال محکم شود و هیچ نشتی رخ ندهد.
هرکدام از این اتصالات برای نیازهای خاصی طراحی شده‌اند و انتخاب اتصال مناسب بسته به شرایط محیطی، فشار، و نوع سیستم بسیار مهم است. همچنین، باید به دقت و با رعایت استانداردهای تولید و نصب اتصالات به کار گرفته شوند تا از عملکرد و کارایی بهتری برخوردار باشند و هیچ خطری برای نشتی یا خرابی نداشته باشند.
خلاصه:
لوله‌های UPVC (پلی‌وینیل کلراید غیر ملدن) توسط B.F. Goodrich Company در دهه ۱۹۳۰ در ایالات متحده معرفی شدند، ابتدا برای جایگزینی لوله‌های فلزی در صنایع شیمیایی. مزایای آنها شامل مقاومت در برابر خوردگی، سبکی، سهولت در نصب و هزینه کمتر نسبت به فلزات است. فرایند تولید آن شامل تهیه مواد اولیه، ترکیب، تشکیل (از طریق اکسترودر) و پردازش نهایی می‌شود. از ویژگی‌های آن می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، مقاومت مکانیکی، سبکی و آسانی نصب اشاره کرد. کاربردهای آن شامل سیستم‌های آبیاری، فاضلاب، صنایع و ساختمان‌ها است.
