الأنابيب



قاعة ألبرت الملكية في لندن.

قاعة ألبرت الملكية في لندن.

أنابيب البوليبوتين قادرة على تحمل الضغط

21/08/2019

تسلط ليوندل بازل- الشركة الكيميائية العالمية- الضوء على مزايا البوليبوتين لأنظمة أنابيب الضغط، وذلك بفضل قوتها ومقاومتها العالية للإجهاد المستمر حتى في درجات الحرارة العالية.

إن أنظمة الأنابيب في المباني تبدو مثل الأوردة في جسم الإنسان، أي تحظى بأهمية كبيرة وفي نفس الوقت تكون غير مرئية. فهي تقوم بنقل وتوزيع مياه الشرب، وجمع مياه الصرف، وتوصيل الطاقة اللازمة للتدفئة والتبريد، والكابلات، وغيرها الكثير، مما يوفر مستويات عالية من الراحة في المباني السكنية والتجارية. 
تتميز أنابيب البولي أليفينات البلاستيكية الحرارية بسجل من النجاحات يمتد لأكثر من 60 سنة، وتوفر العديد من المزايا مقارنة بالأنابيب المصنوعة من المواد «التقليدية»، مثل إطالة عمر الخدمة، وخفة الوزن (سهولة المناولة والنقل)، فضلا عن المقاومة العالية للكيميائيات للتربة والوسائط، مع مقاومة للتآكل، وتوازن جيد للصلابة ومقاومة الصدمات، ومقاومة التشوهات، وعدم التعرض للتقشير، وانخفاض الصوت، وإمكانية ربطها باستخدام مجموعة واسعة من التقنيات. 
ما هو البوليبوتين؟ 
يعد البوليبوتين (1-PB) مثل الخيزران في العديد من الأشياء مثل المرونة والوزن الخفيف. وبينما تعتبر مادة مرنة للغاية، فإنها تتميز في نفس الوقت بالقوة مع قدرة عالية على مقاومة درجة الحرارة عند مقارنتها بالعديد من مواد تصنيع الأنابيب البديلة، وتنتمي إلى عائلة البوليمر مثل البوليثيلين والبوليبروبلين. ويعد البوليبوتين مادة غير جديدة، فقد أستخدمت الأنابيب المصنوعة منها على مدى أكثر من 40 سنة، وتعرف بأنها من أكثر المواد تطورًا لأنابيب الضغط. 
قوة الإجهاد وفئات SDR 
لاشــــك أن أهم خصــــائص الأنابيب البلاستيكية هي سلوكياتهم الهيدروستاتيكية تحت الضغط الداخلي المستمر والذي يتنبأ في النهاية بمدة خدمة الأنبوب. 
المادة فئة PE 100 تملك MRS 10 مع مقاومة تصميمية 10 إم بي أيه لمدة 50 سنة عند 20 درجة حرارة. بعض الأنابيب PP-RCT من أحدث جيل توفر الحد الأدنى اللازم لمقاومة الشد فئة 12.5 مما يعني مقاومة تصميمية 12.5. 
تعد ليوندل بازل واحدة من أكبر شركات توريد المواد لتصنيع الأنابيب البلاستيكية الحرارية بالضغط وبدون ضغط، وتوفر على سبيل المثال Akoalit PB 4267 Grey والمصنف 14 MRS مما يعني MPa 14. 
عادة ما يتم تصنيف الأنابيب البلاستيكية مع معدل قياسي أو SDR وهي معدل قطر الأنابيب الخارجي (d)، وسمك الجدار (s). 
ولكل قطر وفئة SDR للأنبوب، يمكن حساب سمك الجدار والعكس صحيح. ومن خلال التعرف على القطر وسمك الجدار، فإنه يمكن حساب القطر الداخلي، فضلا عن المنطقة المستعرضة الداخلية للأنبوب. 
وتعتبر SDR 13.6، و SDR 11,9,7.4 و SDR 6 ثابتة في المعايير، إلى جانب عدة فئات أخرى، وتسري على جميع مواد الأنابيب البلاستيكية مثل PE و PP و PE-X و PB-1. 
وتساعد تصنيفات SDR على تسهيل المقارنة بين مختلف مواد الأنابيب البلاستيكية المستخدمة في أنظمة الأنابيب.
تصميم نظام الأنابيب
يوفر معيار الآيزو 10508 «لأنظمة الأنابيب البلاستيكية لتركيبات المياه الساخنة والباردة» الإرشادات للتصنيف والتصميم- فئات الاستخدام المختلفة. 
ويعد البوليبروبلين والبوليثيلين والبوليبوتين من المواد البلاستيكية المستخدمة في تركيبات المياه الساخنة والباردة. وعلى أساس المعايير السارية، فإنه يمكن حساب أنظمة الأنابيب لكل مادة. 
في الشكل 1، تم اختيار عدد من الأنابيب البلاستيكية المختلفة مع ضغط خدمة 8 بار، وقطر 50 مم. وكانت النتائج واضحة: إن مادة PB-1 هي الأعلى في تصنيف SDR، بما يوفر منطقة مستعرضة أعلى، فضلا عن أقل وزن للمتر الواحد. 
الشكل 2 يوضح أن الأنابيب المصنوعة من PB-1 توفر زيادة بنسبة 63 بالمائة داخل المنطقة المستعرضة مقارنة بتلك المصنوعة من PP-H/PP-R عند الأخذ في الاعتبار ضغط التشغيل ونفس القطر الخارجي. إن انخفاض سمك الجدار يعني استهلاك مواد أقل لكل متر مربع من الأنبوب. وتوفر PB-1 وزنًا أقل بنسبة 48 بالمائة عن الأنابيب الأخرى المصنوعة من PP-H/PP-R. 
إن المساحة الأكبر في المنطقة المستعرضة يكون له تأثير كبير على نظام الأنابيب، كما يتضح من الشكل 3. 
وعند المقارنة بضغط 8 بار، فإن ناتج الأنبوب المصنوع من PP-H/PP-R يكون عند 100 بالمائة، أما الأنابيب المصنوعة من PE-X/PE-RT/PP-RCT فيكون الناتج أعلى 50 بالمائة، بينما يكون أعلى في أنابيب PB-1 بنسبة 92 بالمائة مقارنة مع أنابيب PP-H/PP-R. عند تشغيل الأنواع الثلاثة المختلفة من الأنابيب عند نفس الناتج، فإنه تمت ملاحظة خفض خسارة الضغط بنسبة 69 بالمائة مع أنابيب PB-1 مقارنة مع أنابيب PE-RT. 
إن فئة SDR الأعلى تعني ناتج أعلى أو انخفاض استهلاك الطاقة بشكل ملموس لتشغيل الأنابيب. وتكون تكلفة الطاقة اللازمة لتشغيل نظام أنابيب لمدة خدمة محسوبة (عادة 50 سنة) أعلى بكثير عن تكاليف التركيب. لا يجب إهمال مثل هذا الجانب.
المطرقة المائية 
قبل إغلاق صمام الأنبوبة، فإن كتلة المياه أمام هذا الصمام تظل تتحرك. هذا الانسداد الفجائي يتسبب في تزايد الضغط، مما يؤدي إلى موجة الصدمة أو ما يعرف بالمطرقة المائية. 
تحدث هذه الحالة في المباني عندما يتوقف تدفق المياه فجأة في غسالة الصحون، أو غسالة الملابس، أو خزان المرحاض. وتكون النتيجة سماع صوت عالٍ، إضافة إلى أن المطرقة المائية ممكن أن تؤدي إلى كسر الأنابيب إذا كان ضغط موجة الصدمة عاليًا للغاية. 
إن الجمع بين معدل التدفق المنخفض، ومعدل الانتشار المنخفض لموجة الصدمة سوف يؤدي إلى خفض المطرقة المائية بنسبة 76 بالمائة في أنابيب PB-1 مقارنة بالأنابيب المصنوعة من PP-H أو PP-R (شكل 4). ويجب ملاحظة أن معدل الانتشار يعتمد على صلابة الأنبوب ككل، وهي نتاج سمك جدار الأنبوب ومعامل الانثناء للمادة.
خفض الصوت
إن المرونة العالية مع انخفاض الكثافة للمادة المصنوع منها الأنبوب، فضلا عن انخفاض سمك الجدران (فئة SDR أعلى) تؤدي إلى تعزيز خاصية كتم الصوت. وتعتبر مادة PB-1 حتى الآن هي الأفضل في فئتها، حيث تمتص الضغط وموجات الصوت وتحد من الأصوات المزعجة المرتبطة بأنظمة الأنابيب في المباني.
تقنيات الربط 
تعتبر PB-1 مادة متعددة الاستخدامات عندما يتعلق الأمر بالربط والتركيب، حيث توفر كافة أنواع طرق الربط مثل التجهيزات بالضغط والتركيب، والانصهار التناكبي، والانصهار بالقابس، واللحام الكهربائي، والتجهيزات الميكانيكية.
قاعة ألبرت الملكية، لندن 
تعد قاعة ألبرت الملكية في لندن واحدة من أكبر القاعة للحفلات الموسيقية في العالم. وقد تم استبدال نظام الأنابيب الحديدية المتآكل بالكامل بنظام أنابيب المصنوعة من PB-1 بموجب التعاقد مع أنظمة جورج فيشر بايبنج سيستمز في سويسرا. 
وبالإضافة إلى طول العمر والخدمة مقارنة مع الحديد، فقد تم اختيار PB-1 بسبب مرونته، بما يتيح إتباع الشكل المميز للمبنى بسلاسة، ومن ثم خفض وقت التركيب الكلي.
وعند استخدامه، فإن نظام الأنابيب PB-1 حقق وفرًا ملموسًا في الطاقة مقارنة بأنابيب الحديد السابقة. ولكن الأهم والذي يعد عاملا هامًا للغاية لمكان مثل قاعة ألبرت الملكية هي قدرة النظام على خفض الضوضاء بالمطرقة المائية وانعدام أصوات الأنابيب عند التدفئة أو التبريد. 
مبنى شاهق، كولومبيا
يعد بي دي باكاتا مبنى ناطحة سحاب سكنية وتجارية مكونة من 67 طابقًا وتقع في بوجوتا في كولومبيا، وتمتد على مساحة مليون متر مربع وتتكون من برجين. بالنسبة للبرج الجنوبي تم اختيار PB-1 لإمـــدادات المــياه الساخنة والباردة باستخدام أنابيب يتراوح قطرها من 15 إلى 125 مم، مع التعــاقـــد مع شركة نيوفا تيران في إسبانيا. أما البرج الشمالي، فتم استخدام مادة تقليدية بلاستيكية حرارية مع تطبيق تكنولوجيات تركيب تقليدية. 
هذا أتاح المقارنة بين البرجين من حيث سهولة التركيـــب، وهــــو ما كــــان أسهــل بكثير مع أنابيب PB-1، وذلك بفضل مرونة الأنابيب مع انخفاض عدد الوصلات والتجهيزات. 
بالإضافة إلى ذلك، ساهمت خصائص الامتــــصــاص للمطــــــرقة المـــائية في نظام PB-1 فــي خلق بيئة هادئة ولطيفة للعيش والعمل، فضلا عن ضمان متانة البنية التحتية للأنابيب داخل المبنى.
الخلاصة
إن استخدام أنظمة أنابيب الضغط PB-1 توفر: 
? فرص توفير ملموسة للمادة، مع زيادة قدرة النظام. 
? فرص خفض تكلفة التركيب وتكلفة التشغيل. 
? مادة متعددة الاستخدامات تساعد على خفض التأثير السلبي للمطرقة المائية بشكل ملموس مع التأثير إيجابيًا على مدة عمر نظام الأنابيب.

* ليوندل بازل إحدى أكبر شركة لتوريد المواد الخام في العالم اللازمة لتصنيع الأنابيب البلاستيكية الحرارية بضغط أو بدون ضغط. تتوفر معلومات شاملة عن أنابيب الضغط PB-1 من خلال موقع www.pbpsa.com. وتعد جميعة أنظمة أنابيب البوليوتين مؤسسة دولية للشركات الرائدة الملتزمة باستخدام PB-1 للتصنيع أنابيب الضغط.




المزيد من الأخبار



مواضيع ذات صلة