مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن چقدر است؟

مقدمه

لوله نخدار و پلی اتیلن از پر کاربردترین تجهیزات آبیاری محسوب می شوند. با کمک مواد پلی اتیلن، لوله ‌هایی را می سازند که از آن‌ ها در بسیاری از صنایع و مصارف خانگی استفاده می‌ کنند. یکی از ویژگی‌ های مهم این لوله‌ ها مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن در برابر تغییرات دما است.

پلی اتیلن یک پلیمر ترموپلاستیک است که در فرآیند پلیمریزاسیون اتیلن تولید می‌ شود. این ماده دارای ساختار مولکولی خاصی است که موجب می گردد پلی اتیلن بتوانند در شرایط دمایی مختلف، شکل خود را حفظ کند. ساختار بلوری این لوله ها باعث می‌ شود که مقاومت حرارتی آن بهبود پیدا کند. در این مقاله درباره مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن چقدر است و عوامل تاثیرگذار بر درجه مقاومت حرارتی این لوله ها توضیح می دهیم.

مقاومت حرارتی لوله های پلی اتیلن چقدر است؟

مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن به عوامل مختلفی بستگی دارد از جمله نوع پلی اتیلن (LDPE یا HDPE)، ضخامت لوله، ترکیبات شیمیایی موجود در آن، و شرایط محیطی. به طور کلی، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) دارای مقاومت حرارتی بیشتری نسبت به پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE) است. در حالت عادی  LDPE معمولا قابل استفاده در دماهایی تا حدود 80 درجه سانتیگراد و HDPE قابل استفاده در دماهایی تا حدود 120 درجه سانتیگراد است.

اگر چه این مقادیر معمولی ترین محدوده دمایی برای لوله های پلی اتیلن می باشند، اما با توجه به شرایط خاص و نیازهای مورد استفاده، ممکن است این محدوده برای لوله ‌های پلی اتیلن متفاوت باشد. بنابراین بهتر است همواره به راهنمایی ‌ها و مشخصات فنی که توسط تولید کننده ارائه می شود، مراجعه کرده و محدوده دمایی مجاز را برای لوله پلی اتیلن مورد استفاده در شرایط خاص خود را بررسی کنید.

لازم به ذکر است که در برابر دماهای بسیار بالا پلی اتیلن ممکن است نرم شده و شکل دهی خود را از دست دهد و در برابر دماهای بسیار پایین سخت و شکننده شود. پس در شرایط خاصی مانند تماس با مواد شیمیایی یا دماهای بسیار بالا یا پایین مشخصات فنی و محدوده دمایی این لوله ها بایستی مورد بررسی قرار گیرند.

عوامل موثر بر مقاومت حرارتی لوله‌ های پلی اتیلن

مهم ترین عواملی که بر مقاومت حرارتی این لوله ها تأثیر می ‌گذارند عبارتند از:

1. نوع پلی اتیلن: در بازار دو نوع اصلی از این نوع لوله وجود دارند که شامل پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) است. لوله های چگالی بالا اغلب مقاومت حرارتی بیشتری نسبت به پلی اتیلن با چگالی پایین دارند.
2. درجه حرارت محیط: مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن تحت تاثیر درجه حرارت محیط قرار می ‌گیرند، بدین منظور که در دماهای بالا پلی اتیلن نرم شده و شکل دهی خود را از دست می دهد یا تغییر شکل پیدا می کند و در دماهای پایین سخت تر می شوند.
3. زمان تماس با حرارت: مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن به مدت زمان تماس با آن نیز بستگی دارد. در صورتی که لوله برای مدت زمان طولانی در تماس با حرارت قرار بگیرد، ممکن است مقاومت آن کاهش یابد.
4. ضخامت لوله: ضخامت لوله پلی اتیلن نیز بر مقاومت حرارتی آن تأثیر می ‌گذارد. لوله‌ هایی با ضخامت بالاتر معمولا مقاومت حرارتی بیشتری دارند. به عنوان مثال لوله پلی اتیلن 16 در مقایسه با سایز 40 آن از مقاومت کمتری برخوردار هستند.
5. ترکیبات شیمیایی: مواد افزودنی و ترکیبات شیمیایی موجود در لوله پلی اتیلن ممکن است تاثیر قابل توجهی در مقاومت حرارتی آن داشته باشند.

در نهایت پلی اتیلن مقاومت خوبی در برابر دماهای معمولی دارد، اما در دماهای بسیار بالا ممکن است عملکرد آن کاهش یابد. برای استفاده در شرایط خاصی مانند برقراری ارتباط با مواد شیمیایی خاص یا دماهای بالا بهتر است مشخصات فنی و محدوده دمایی آن ها را با تولید کننده مورد نظر مطابقت دهید.

آیا با گذشت زمان مقاومت حرارتی لوله های پلی اتیلن هم تغییر می کند؟

با گذشت زمان مقاومت حرارتی لوله پلی اتیلن به طور کلی تغییر نمی ‌کنند. خواص حرارتی مواد پلیمری مثل پلی اتیلن به صورت عمده ثابت باقی می ‌مانند، مگر این که عوامل خارجی یا شرایط محیطی خاصی به طول عمر لوله وارد شوند و تغییراتی در خواص آن ایجاد کنند.

با این حال با گذشت زمان و تحت تاثیرعوامل خارجی مانند تابش اشعه UV، تغییرات دما، تماس با مواد شیمیایی خاص و غیره ممکن است باعث خرابی لوله و تغییر شکل آن شوند. بنابراین همچنان با توجه به شرایط محیطی و عوامل خارجی ممکن است عمر و کارایی لوله پلی اتیلن تحت تاثیر قرار گیرد. برای استفاده بهینه از این لوله ها بهتر است شرایط محیطی و محدوده دمایی توصیه شده توسط تولید کننده را رعایت کنید.

نرخ تغییر مقاومت حرارتی لوله ‌های پلی اتیلن در برابر افزایش دما چگونه است؟

نرخ تغییر لوله‌ های پلی اتیلن در برابر افزایش دما به عوامل متعددی بستگی دارد از جمله آن ها می توان به نوع پلی اتیلن، ضخامت لوله، ترکیبات شیمیایی موجود در آن و شرایط محیطی اشاره کرد. در قسمت بالایی این محتوا بیان شد که پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) معمولاً مقاومت حرارتی بیشتری در مقایسه با پلی اتیلن  چگالی پایین (LDPE) دارد.

در دما های زیاد این لوله ها نرم و خمیری می شوند و شکل دهی خود را از دست می دهند. این نرمی به دلیل ذوب شدن پلیمر است و معمولاً با افزایش دما نرخ تغییر شکل لوله نیز بالا می رود. همچنین در دماهای بسیار پایین این لوله ها شکننده تر می شوند.

نتیجه گیری

به طور کلی از لوله‌ های پلی اتیلن به دلیل مقاومت حرارتی مناسب می توان در دماهای معمولی استفاده کرد، اما در دماهای خیلی زیاد یا بسیار پایین ممکن است نرخ تغییر شکل آن ها افزایش یابد و نیاز به توجه ویژه‌ ای داشته باشند. در هر صورت، برای هر نوع لوله پلی اتیلن تولید کننده اغلب محدوده دمایی مجاز  را مشخص می کند.

این محدوده به دمای کاری یا عملیاتی معروف است. پس همیشه به راهنمایی ‌ها و مشخصات فنی تولید کننده مراجعه کنید، تا مطمئن شوید که لوله پلی اتیلن در دما های مورد نظر شما قابل استفاده می باشد.