انواع لوله و اتصالات پلی اتیلن؛ کاربردها، خرید، فروش و قیمت

امروزه، پروژه‌های عظیم انتقال آب شهری و سیستم‌های آبیاری هوشمند در مزارع به لوله و اتصالات پلی اتیلن نیاز دارند. فراتر از آب، این محصولات به شریان‌های حیاتی برای انتقال ایمن گاز، مدیریت شبکه‌های فاضلاب و حتی جابجایی مواد شیمیایی در صنعت تبدیل شده‌اند. در واقع، تصور زیرساخت‌های مدرن شهری و صنعتی بدون اتکا به دوام و انعطاف‌پذیری این لوله‌های پلیمری، دشوار است.

آشنایی با لوله و اتصالات پلی اتیلن

پلی اتیلن (Polyethylene یا PE) یک پلیمر مصنوعی است که از پلیمریزاسیون گاز اتیلن به دست می‌آید. مهم‌ترین ویژگی این ماده که آن را برای صنعت لوله‌کشی ایده‌آل می‌سازد، خاصیت «ترموپلاستیک» بودن آن است. یک ماده ترموپلاستیک ماده‌ای است که در اثر حرارت، نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود و پس از سرد شدن، دوباره به حالت جامد و سخت خود بازمی‌گردد. این فرآیند ذوب و انجماد می‌تواند بارها تکرار شود بدون آنکه خاصیت شیمیایی ماده تغییر کند.

این ویژگی به ظاهر ساده، انقلابی‌ترین مزیت لوله و اتصالات پلی اتیلن را به ارمغان می‌آورد: قابلیت جوش حرارتی. برخلاف لوله‌های PVC که با چسب به هم متصل می‌شوند یا لوله‌های فلزی که رزوه‌کاری می‌شوند، لوله‌های پلی اتیلن را می‌توان با حرارت به یکدیگر جوش داد. در این فرآیند، لوله و اتصال در نقطه تماس ذوب شده و پس از سرد شدن، به یک قطعه واحد، همگن و یکپارچه تبدیل می‌شوند. نتیجه، اتصالی به استحکام خود لوله و کاملاً عاری از هرگونه نشتی است.

انواع لوله و اتصالات پلی اتیلن

بازار لوله و اتصالات پلی اتیلن بسیار گسترده است که در طول زمان این دسته‌بندی‌ها تغییر کرده‌اند. در گذشته، لوله‌ها را بر اساس چگالی دسته‌بندی می‌کردند اما امروزه، دسته‌بندی این محصولات بر اساس سه معیار اصلی انجام می‌شود: نسل مواد اولیه، کاربرد نهایی، و روش اتصال.

دسته‌بندی لوله‌های پلی اتیلن بر اساس چگالی

• HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا): این همان ماده‌ای است که PE100 از آن ساخته می‌شود. به دلیل استحکام و دوام بالا، این ماده انتخاب اصلی برای لوله‌های تحت فشار (آبرسانی، گازرسانی) است.
• MDPE (پلی اتیلن با چگالی متوسط): این ماده که اغلب شامل PE80 می‌شود، به مقاومت عالی در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش معروف است و به طور سنتی، گزینه محبوبی برای شبکه‌های توزیع گاز بوده است.
• LDPE (پلی اتیلن با چگالی پایین): این ماده انعطاف‌پذیری بسیار بالاتری دارد اما استحکام آن کمتر است. به همین دلیل، کاربرد اصلی آن در لوله‌های آبیاری قطره‌ای (لوله ۱۶ میلی‌متری) و کاربردهای کم‌فشار است.

دسته‌بندی لوله‌ها بر اساس نسل مواد اولیه (MRS)

امروزه دسته‌بندی فنی و مهندسی، بر اساس «حداقل مقاومت مورد نیاز» یا (Minimum Required Strength) انجام می‌شود. MRS نشان‌دهنده حداقل فشاری (بر حسب مگاپاسکال - MPa) است که لوله می‌تواند به مدت ۵۰ سال در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد تحمل کند.

نسل میانی؛ PE80

این مواد دارای MRS معادل 8 MPa هستند. لوله‌های PE80 که اغلب به عنوان پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) نیز شناخته می‌شوند، سال‌ها استاندارد صنعت بودند و هنوز هم در کاربردهای وسیعی مانند شبکه‌های توزیع آب و گاز با فشار متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نسل جدید؛ PE100 

این مواد نسل جدیدتر و پیشرفته‌تر با MRS معادل 10 MPa هستند. این افزایش ۲۰ درصدی مقاومت نسبت به PE80، یک تفاوت فنی ساده نیست، بلکه یک انقلاب اقتصادی در صنعت لوله و اتصالات پلی اتیلن محسوب می‌شود.

استحکام بالاتر PE100 به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد لوله‌هایی با دیواره نازک‌تر تولید کنند که همان فشار کاری لوله‌های PE80 با دیواره ضخیم‌تر را تحمل می‌کنند. اگرچه هزینه هر کیلوگرم ماده اولیه PE100 از PE80 گران‌تر است، اما چون برای تولید هر متر لوله، مواد اولیه کمتری (بر حسب کیلوگرم) مصرف می‌شود، قیمت نهایی هر متر لوله PE100 اغلب ارزان‌تر تمام می‌شود. این وزن کمتر، هزینه‌های حمل و نقل و نصب را نیز به شکل چشمگیری کاهش می‌دهد.

دسته‌بندی لوله‌ها بر اساس کاربرد

لوله‌های پلی اتیلن بر اساس کاربرد نهایی، با استانداردها و مشخصات ظاهری متفاوتی تولید می‌شوند.

لوله‌های آبرسانی و کشاورزی

این لوله‌ها رایج‌ترین نوع لوله و اتصالات پلی اتیلن هستند و برای انتقال آب شرب شهری، شبکه‌های آبیاری تحت فشار و آبیاری قطره‌ای استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً به رنگ سیاه با یک نوار آبی رنگ تولید می‌شوند تا شناسایی آن‌ها آسان باشد. بررسی قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن کشاورزی نشان می‌دهد که این محصولات به دلیل کاهش چشمگیر مصرف آب، بازگشت سرمایه سریعی دارند.

لوله‌های گازرسانی

این لوله‌ها دارای بالاترین سطح استاندارد و کنترل کیفیت هستند (مانند استاندارد ASTM D2513). به دلیل حساسیت بالای انتقال گاز، کوچکترین نقصی در این لوله‌ها پذیرفته نیست. لوله‌های گازرسانی معمولاً به رنگ سیاه با نوار زرد رنگ مشخص می‌شوند. هنگام استعلام قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن گازی، باید اطمینان حاصل کرد که محصول دارای تاییدیه شرکت ملی گاز ایران است.

لوله‌های فاضلابی و صنعتی

برای انتقال فاضلاب و پساب‌های صنعتی که معمولاً فشار داخلی بالایی ندارند، از لوله‌های تک‌جداره فشار قوی استفاده نمی‌شود. به جای آن، از لوله‌های دوجداره کاروگیت (Corrugated) یا اسپیرال استفاده می‌شود. این لوله‌ها دارای سطح داخلی صاف برای عبور آسان سیال و سطح خارجی موج‌دار (حلقوی) برای تحمل فشارهای بالای خاک و بارهای ترافیکی هستند.

راهنمای کامل انواع اتصالات پلی اتیلن

یک خط لوله، بدون اتصالات کامل نمی‌شود. اتصالات وظیفه تغییر جهت، انشعاب‌گیری، تغییر قطر یا اتصال لوله به شیرآلات را بر عهده دارند. سه روش اصلی برای اتصال لوله و اتصالات پلی اتیلن وجود دارد:

اتصالات جوشی (Butt Fusion یا جوش لب به لب)

این روش، استاندارد طلایی برای اتصال لوله‌های با قطر یکسان (معمولاً از ۶۳ میلی‌متر به بالا) است. در این فرآیند، یک دستگاه جوش حرارتی، دو سر لوله (یا لوله و اتصال) را به طور همزمان گرم می‌کند. سپس صفحه داغ برداشته شده و دو سر ذوب شده با فشار کنترل‌شده به یکدیگر فشرده می‌شوند. نتیجه، یک جوش یکپارچه و دائمی است. بررسی قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن جوشی نشان می‌دهد که این روش در پروژه‌های بزرگ بسیار مقرون به صرفه است.

اتصالات الکتروفیوژن (Electrofusion)

این روش، پیشرفته‌ترین و ایمن‌ترین نوع اتصال است. اتصالات الکتروفیوژن دارای سیم‌پیچ‌های حرارتی داخلی (المنت) هستند که پایانه‌های آن‌ها روی سطح اتصال قابل مشاهده است. لوله‌ها به داخل اتصال رانده می‌شوند و سپس دستگاه جوش الکتروفیوژن، جریانی الکتریکی با ولتاژ مشخص به پایانه‌ها اعمال می‌کند. این جریان، المنت داخلی را داغ کرده و پلاستیک سطح داخلی اتصال و سطح خارجی لوله را ذوب می‌کند و آن‌ها را به هم جوش می‌دهد. به دلیل ایمنی فوق‌العاده بالا، این روش تقریباً تنها انتخاب مورد تایید برای خطوط گازرسانی است.

اتصالات پیچی یا رزوه‌ای (Compression)

این اتصالات مکانیکی نیازی به دستگاه جوش ندارند و با دست یا آچارهای ساده بسته می‌شوند. آن‌ها برای نصب سریع، خطوط لوله با قطر پایین (معمولاً تا ۱۱۰ میلی‌متر) و به ویژه در مصارف کشاورزی و باغی ایده‌آل هستند. این اتصالات از چند بخش (بدنه، سرپیچ، اسپلیت رینگ، بوشینگ و اورینگ) تشکیل شده‌اند که با سفت شدن سرپیچ، لوله را آب‌بندی می‌کنند.

جدول ابعاد و مشخصات لوله و اتصالات پلی اتیلن

درک مشخصات فنی حک شده روی لوله‌ها برای انتخاب صحیح محصول، حیاتی است. دو پارامتر SDR و PN مهم‌ترین مشخصات یک لوله هستند.

• SDR یا Standard Dimension Ratio: این عدد، مهم‌ترین مشخصه ابعادی لوله است. SDR مخفف «نسبت ابعادی استاندارد» است و از تقسیم قطر خارجی اسمی لوله (D) بر ضخامت دیواره آن (t) به دست می‌آید.

نکته کلیدی که اغلب باعث سردرگمی می‌شود، رابطه معکوس SDR با ضخامت و فشار است:

• SDR بالاتر = دیواره نازک‌تر = تحمل فشار کمتر.
• SDR پایین‌تر = دیواره ضخیم‌تر = تحمل فشار بیشتر.

برای مثال، لوله SDR 11 دیواره ضخیم‌تری نسبت به SDR 17 دارد و فشار بیشتری را تحمل می‌کند.

• PN یا Pressure Nominal: این پارامتر همان «فشار اسمی» یا فشار کاری مجاز لوله است که بر حسب «بار» (Bar) بیان می‌شود (هر ۱ بار تقریباً معادل ۱ اتمسفر یا 14.5 psi است). PN 10 یعنی لوله برای کارکرد دائم با فشار ۱۰ بار طراحی شده است.

جدول راهنمای تبدیل SDR به PN (فشار) برای مواد PE100 و PE80

این جدول نشان می‌دهد که چگونه ماده اولیه (PE80 یا PE100) بر فشار قابل تحمل لوله در یک SDR یکسان تأثیر می‌گذارد.

جدول ابعاد رایج لوله (تطبیق اینچ و میلی‌متر)

لوله‌ها هم بر اساس اینچ (اندازه اسمی) و هم بر اساس میلی‌متر (قطر خارجی) شناخته می‌شوند. 

جدول مشخصات فنی لوله‌های پلی اتیلن (PE100)

برای کمک به درک عملی این مفاهیم، در ادامه جدول مشخصات فنی برای رایج‌ترین سایزهای لوله و اتصالات پلی اتیلن با ماده PE100 ارائه شده است. این جدول به شما کمک می‌کند تا ضخامت دیواره مورد انتظار برای فشارهای کاری رایج (۱۰ بار و ۱۶ بار) را مشاهده کنید. 

نکات کلیدی در خرید و فروش لوله و اتصالات پلی اتیلن

بازار لوله و اتصالات پلی اتیلن در ایران بسیار رقابتی است و متاسفانه، این رقابت منجر به تولید محصولات غیراستاندارد و تقلبی نیز شده است. این بخش، راهنمای شما برای یک خرید ایمن است.

راهنمای جامع خرید لوله و اتصالات پلی اتیلن

بزرگترین ریسک در خرید لوله و اتصالات پلی اتیلن، خرید محصولی ارزان‌قیمت است که از مواد بازیافتی (ضایعاتی) یا بدون رعایت استانداردها تولید شده باشد. چنین لوله‌ای ممکن است در کوتاه‌مدت یا حین نصب دچار ترکیدگی و شکستگی شود و خسارات جبران‌ناپذیری به بار آورد.

گام اول؛ بررسی تاییدیه‌ها

قبل از خرید، مشخص کنید که لوله برای چه کاربردی نیاز است و تاییدیه مربوط به آن را از فروشنده بخواهید:

• کاربرد کشاورزی: لوله باید تاییدیه «معاونت آب و خاک» یا «جهاد کشاورزی» را داشته باشد.
• کاربرد گازرسانی: لوله الزاماً باید دارای تاییدیه «شرکت ملی گاز ایران» و گواهینامه استاندارد مربوطه باشد.
• کاربرد آب شرب: لوله باید تاییدیه بهداشتی از وزارت بهداشت داشته باشد تا اطمینان حاصل شود مواد سمی وارد آب نمی‌کند.

گام دوم؛ رمزگشایی اطلاعات حک شده روی لوله

به اطلاعات چاپی اکتفا نکنید. اطلاعات استاندارد باید به صورت واضح و خوانا بر روی خود بدنه لوله «حک» شده باشد. این اطلاعات باید شامل موارد زیر باشد:

1. نشان استاندارد ملی ایران: مهم‌ترین علامت.
2. نام کارخانه تولیدکننده: از خرید لوله‌های بدون نام یا با نام‌های ناآشنا خودداری کنید.
3. تاریخ تولید و شماره خط: نشان‌دهنده قابلیت ردیابی محصول است.
4. نوع ماده اولیه: باید به وضوح PE80 یا PE100 ذکر شده باشد.
5. رده فشار کاری: PN (مثلاً PN 10) یا SDR (مثلاً SDR 13.6) باید مشخص باشد.

لیست قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن (به‌روزرسانی آبان ۱۴۰۴)

یکی از دغدغه‌های اصلی خریداران، اطلاع از قیمت‌های روز است. در ادامه، جداول قیمت برای پرمصرف‌ترین انواع لوله و اتصالات بر اساس آخرین استعلام‌ها در آبان ماه ۱۴۰۴ ارائه شده است.

جدول زیر شامل لیست قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن برای مصارف آبرسانی و کشاورزی (استاندارد) بر اساس مواد PE100  گرید A و فشار ۱۰ بار است. قیمت‌ها بر اساس هر متر لوله و به تومان می‌باشند.

جدول قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن گازی (PE100 - SDR 13.6)

لوله‌های گازی معمولاً با SDR 13.6 (معادل فشار ۱۰ بار برای PE100) تولید می‌شوند. قیمت‌های زیر بر اساس هر متر لوله و به تومان است (بر اساس داده‌های مورخ ۱۲ آبان ۱۴۰۴).

جدول قیمت لوله و اتصالات پلی اتیلن جوشی

برخلاف لوله که به صورت متری قیمت‌گذاری می‌شود، اتصالات به صورت عددی به فروش می‌رسند. 

مزایا و معایب استفاده از لوله و اتصالات پلی اتیلن

هیچ محصولی کامل نیست. درک مزایا و محدودیت‌های لوله و اتصالات پلی اتیلن به شما در تصمیم‌گیری صحیح کمک می‌کند.

مزایا؛ چرا این محصولات تقریباً بی‌رقیب هستند؟

• طول عمر فوق‌العاده: عمر مفید طراحی شده برای این لوله‌ها بین ۵۰ تا ۱۰۰ سال است.
• مقاومت در برابر خوردگی: پلی اتیلن یک ماده پلیمری است و برخلاف لوله‌های فلزی، هرگز زنگ نمی‌زند، نمی‌پوسد و دچار خوردگی گالوانیک نمی‌شود.
• مقاومت شیمیایی: این لوله‌ها در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی، اسیدها و بازها مقاوم هستند.
• انعطاف‌پذیری: این یکی از مزایای کلیدی پلی اتیلن است. انعطاف‌پذیری بالا باعث می‌شود این لوله‌ها در برابر نشست زمین، رانش و به ویژه زلزله بسیار مقاوم باشند.
• اتصالات بدون نشتی: همانطور که اشاره شد، جوش حرارتی، اتصالی یکپارچه و بدون نشتی ایجاد می‌کند که مانع هدررفت آب و نفوذ آلودگی به داخل شبکه می‌شود.
• وزن سبک و نصب سریع: وزن سبک این لوله‌ها هزینه‌های حمل و نقل و نیروی انسانی برای نصب را به شدت کاهش می‌دهد.
• سطح داخلی صاف: سطح داخلی بسیار صاف لوله و اتصالات پلی اتیلن مقاومت کمی در برابر جریان سیال ایجاد می‌کند، که منجر به کاهش رسوب‌گذاری و کاهش هزینه‌های پمپاژ می‌شود.

معایب؛ محدودیت‌ها و ملاحظات اجرایی

• محدودیت دما: این لوله‌ها برای آب سرد طراحی شده‌اند. پلی اتیلن استاندارد (HDPE) در دماهای بالا (معمولاً بالای ۶۰ درجه سانتی‌گراد) نرم شده و استحکام خود را از دست می‌دهد.
• انبساط حرارتی بالا: ضریب انبساط حرارتی پلی اتیلن نسبتاً بالاست. این بدان معناست که لوله در اثر تغییرات دمایی دچار انقباض و انبساط می‌شود، که باید در طراحی خطوط لوله (به خصوص خطوط روی کار) لحاظ گردد.
• حساسیت به نور خورشید (UV): این یک تصور رایج اما نیازمند توضیح است. پلی اتیلن خالص در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) خورشید ضعیف است. اما لوله‌هایی که برای استفاده در فضای باز طراحی می‌شوند (رنگ سیاه)، حاوی افزودنی «کربن سیاه» به میزان حدود ۲ تا ۲.۵ درصد هستند. رنگ مشکی این لوله‌ها صرفاً جنبه زیبایی ندارد؛ این کربن بلک یک افزودنی فنی حیاتی است که به عنوان یک تثبیت‌کننده قوی UV عمل کرده و از لوله در برابر نور خورشید محافظت می‌کند.

انجمن لوله و اتصالات پلی اتیلن چیست؟

انجمن صنفی تولیدکنندگان لوله و اتصالات پلی اتیلن (IPPFA) نهاد اصلی صنفی متشکل از تولیدکنندگان معتبر این محصولات در ایران است. این انجمن بر کیفیت تولیدات اعضای خود نظارت دارد و در تدوین استانداردهای ملی مشارکت می‌کند. دفتر مرکزی این انجمن در تهران واقع شده است.

نقش این انجمن برای مصرف‌کنندگان بسیار حیاتی است. ساده‌ترین و مطمئن‌ترین راه برای اطمینان از خرید لوله و اتصالات پلی اتیلن استاندارد، خرید از تولیدکنندگانی است که عضو رسمی این انجمن هستند. این انجمن لیست اعضای معتبر خود را که ملزم به رعایت استانداردها هستند، منتشر می‌کند و به نوعی، اعتبار تولیدکننده را تضمین می‌نماید. این کار، ریسک خرید محصولات تقلبی را به حداقل می‌رساند.