انتخاب پلی اتیلن سنگین مناسب برای لوله؛ تفاوت گریدهای PE80 و PE100

تفاوت PE80 و PE100 در درجه اول به رده استحکام بلندمدت ماده مربوط است؛ اما انتخاب نهایی باید بر اساس فشار و دمای کاری، ابعاد لوله، نوع کاربرد، استاندارد پروژه و مشخصات فنی گرید انجام شود.

PE80 دارای MRS برابر ۸ مگاپاسکال و PE100 دارای MRS برابر ۱۰ مگاپاسکال است؛ اما این اعداد به تنهایی فشار مجاز یک لوله مشخص را تعیین نمی‌کنند. برای انتخاب دقیق، باید رده ماده در کنار SDR، ضریب طراحی، شرایط کاری و الزامات محصول نهایی بررسی شود.

پلی اتیلن سنگین گرید لوله چه تفاوتی با گریدهای عمومی دارد؟

گرید مناسب لوله، باید هم از نظر فرایند اکستروژن و هم از نظر عملکرد بلندمدت برای ساخت لوله موردنظر مناسب باشد؛ بنابراین صرف سنگین بودن پلی اتیلن یا مشابه بودن شاخص جریان مذاب، یک گرید فیلم یا تزریقی را به ماده مناسب برای لوله تحت فشار تبدیل نمی‌کند. 

به همین دلیل، برای انتخاب گرید لوله، باید مستندات مربوط به استحکام هیدرواستاتیکی بلندمدت، مقاومت در برابر رشد ترک و الزامات فنی محصول بررسی شود. طبقه بندی PE80 و PE100 نیز با طبقه بندی بر اساس چگالی یکسان نیست؛ یعنی PE80 به خودی خود ثابت نمی‌کند که ماده حتما HDPE است.

در هنگام انتخاب پلی اتیلن سنگین گرید لوله بهتر است به جای تکیه بر نام عمومی پلی اتیلن سنگین، نام کامل گرید، سازنده، دیتاشیت و کاربرد اعلام شده برای ماده بررسی شود. این کار مشخص می‌کند که ماده موردنظر برای فرایند و شرایط کاری لوله طراحی شده است یا فقط از نظر نوع پلیمر به آن نزدیک است.

PE80 و PE100 چه معنایی دارند؟

PE80 و PE100 دو رده مواد هستند که بر اساس حداقل استحکام موردنیاز یا MRS طبقه بندی می‌شوند؛ PE80 دارای MRS برابر ۸ مگاپاسکال و PE100 دارای MRS برابر ۱۰ مگاپاسکال است. این طبقه بندی از داده های آزمون فشار بلندمدت و تحلیل آماری آنها به دست می‌آید و مبنای آن شرایط مرجع مشخصی از جمله دمای ۲۰ درجه سانتی گراد و دوره طراحی ۵۰ ساله است، نه اینکه عمر تمام لوله ها دقیقا ۵۰ سال تضمین شده باشد.

PE80 و مفهوم حداقل استحکام موردنیاز

MRS یا حداقل استحکام موردنیاز، یک معیار طبقه بندی برای بیان استحکام بلندمدت ماده در کاربردهای لوله تحت فشار است و MRS در رده PE80 برابر ۸ مگاپاسکال است.

PE100 چه تفاوتی در رده استحکام دارد؟

پلی اتیلن سنگین PE100 دارای MRS برابر ۱۰ مگاپاسکال است و این عدد در مقایسه با PE80 نشان دهنده رده بالاتر استحکام بلندمدت ماده است.

PE100 نام یک محصول انحصاری یا کد گرید یک پتروشیمی نیست؛ بلکه یک رده مواد بر اساس MRS است. عدد ۱۰۰ نیز به معنی خلوص ۱۰۰ درصد یا تحمل فشار ۱۰۰ بار نیست. برای تعیین فشار مجاز باید طراحی لوله و شرایط کاری آن بررسی شود.

مقایسه PE80 و PE100 از نظر فشار، ضخامت و مصرف مواد

PE100 به دلیل داشتن MRS بالاتر می‌تواند در یک طراحی مشخص امکان استفاده از ضخامت کمتری را فراهم کند؛ اما این موضوع فقط زمانی قابل بررسی است که قطر، فشار طراحی، SDR، دما و سایر شرایط مقایسه یکسان باشند؛ بنابراین تفاوت PE80 و PE100 را نباید به یک درصد ثابت برای کاهش وزن یا هزینه مواد تبدیل کرد.

SDR نسبت قطر خارجی اسمی لوله، به ضخامت اسمی دیواره آن است؛ بنابراین هرچه SDR بیشتر باشد، دیواره لوله نسبت به قطر خارجی نازک‌تر است. برای مقایسه هزینه نیز نمی‌توان فقط قیمت هر کیلوگرم ماده را در نظر گرفت. باید قیمت ماده، وزن هر متر لوله، ضایعات تولید و ضخامت موردنیاز در یک طراحی مشخص کنار هم بررسی شوند.

برای کاربرد موردنظر، PE80 انتخاب کنیم یا PE100؟

انتخاب بین PE80 و PE100 باید بر اساس فشار و دمای کاری، نوع سیال، قطر و ضخامت هدف، استاندارد پروژه و تاییدیه های گرید انجام شود، نه صرفا بر اساس بالاتر بودن عدد PE100. برای نمونه در لوله های آبرسانی یا آبیاری، ابتدا باید فشار طراحی، ابعاد و استاندارد موردنظر مشخص شود و سپس رده ماده مناسب انتخاب شود.

اگر کاربرد گازرسانی باشد، علاوه بر این موارد باید تاییدیه ها و الزامات اختصاصی همان کاربرد نیز بررسی شود. PE80 را نمی‌توان به طور مطلق بی‌کیفیت یا غیرقابل استفاده دانست و PE100 نیز برای همه پروژه ها به صورت خودکار بهترین انتخاب نیست؛ همچنین هر ماده دارای برچسب PE100 الزاما برای آب شرب یا گاز تایید نشده است و تایید ماده اولیه به معنی تایید محصول نهایی نیست؛ بنابراین مشخصات گرید، مدارک فنی و الزامات محصول نهایی باید جداگانه بررسی شوند.

هنگام خرید پلی اتیلن سنگین برای تولید لوله چه مشخصاتی را بررسی کنیم؟

هنگام خرید پلی اتیلن سنگین برای تولید لوله، علاوه بر قیمت و نام تجاری، مشخصات فنی و سازگاری ماده با فرایند تولید را بررسی کنید:

• هویت و ردیابی محموله: نام گرید، سازنده و شماره بچ باید با بسته‌بندی و مدارک مطابقت داشته باشد.
• مدارک فنی: دیتاشیت، گواهی آنالیز محموله و مدارک تأیید رده مواد و کاربرد را متناسب با پروژه بررسی کنید.
• شاخص جریان مذاب: اعداد MFR فقط در دما و بار آزمون یکسان قابل مقایسه‌اند.
• فرایندپذیری: گرید باید با اکسترودر، قطر و ضخامت لوله موردنظر سازگار باشد.
• نوع عرضه و افزودنی‌ها: در کامپاند مشکی، مقدار و پخش دوده و مشخصات افزودنی‌ها مهم‌اند؛ رنگ مشکی به‌تنهایی نشانه کیفیت نیست.
• هزینه هر متر لوله: علاوه بر قیمت هر کیلوگرم، وزن لوله، ضایعات و مصرف مواد برای رسیدن به مشخصات موردنیاز را در نظر بگیرید.