یکی از بهترین ویژگی های لوله های پلی اتیلن، قابلیت جوشکاری آن ها با روش های جوش گرمایی (Heat fusion) است لب به لب (Butt)، سوکتی (Socket) و یا زینی (Saddle). در جوش گرمایی لب به لب، سر لوله و یا اتصالات را با استفاده از صفحه ای که بوسیله جریان الکتریسیته تا دمای ۴۰۰ ˚F گرم شده است، تا جایی حرارت می دهند که ذوب شوند. سپس دو انتها با فشار و سرعتی کنترل شده به یکدیگر فشرده می شوند و به همین صورت نگهداشته می شوند تا سرد شوند. این روش در صورت انجام صحیح، منجر به شکل گیری جوشی می شود که با خود لوله یکپارچه است، کاملاً ضد نشتی است و معمولاً محکم تر از خود لوله است.
همچنین می توان از جوش گرمایی براي اتصال خطوط لوله خدماتی به خط لوله اصلی با استفاده از اتصالات زینی استفاده کرد – حتی وقتی خط لوله اصلی در حال سرویس دهی است. یکی دیگر از انواع جوش گرمایی، جوش الکتروفیوژن یا الکتریکی است. تنها تفاوت بین جوش گرمایی معمولی با الکتروفیوژن، نحوه تأمین حرارت در آن ها است. جزئیات کامل تري از دستورالعمل اتصالات جوشی و سایر روش هاي اتصال لوله هاي پلی اتیلن را می توان در مطالب قبلی با عنوان »دستورالعمل هال اتصال لوله هاي پلی اتیلن « یافت.
اگرچه جوشکاري حرارتی روش خوبی براي اتصال لوله و اتصالات پلی اتیلنی است، اتصالات مکانیکی هم گزینه دیگري براي ایجاد اتصالات هستند. اتصالات مکانیکی شامل اتصالات فشاري، فلنج ها و انواع دیگري از اتصالات واسط (TF) (Transition fitting) (اتصالاتی که لوله هاي پلی اتیلن را به لوله هاي با جنس متفاوت متصل می کنند) هستند. هر یک از آن ها داراي مزایا و محدودیت هایی است که کاربر در شرایط خاص ممکن است با آن ها مواجه شود.
باید توجه داشت که در حال حاضر هیچ گونه چسب یا حلال سیمانی مناسبی براي اتصال لوله هاي پلی اتیلن وجود ندارد.
لوله هاي پلی اتیلن را می توان با استفاده از جوش گرمایی و یا اتصالات مکانیکی به هم وصل نمود. همه جوش ها و اتصالات باید عملکرد معادل و یکپارچگی کامل با سایر اجزاي سیستم خط لوله داشته باشند. سیستم هاي لوله هاي پلاستیکی که براي توزیع گاز به کار می روند باید با “تکنیک هاي اتصال مواد با استفاده از روش هایی غیر از جوشکاری (Welding) که مجموعه مقررات اداره حمل و نقل ” اراده شده است، منطبق باشند. الزامات کلی این زیر بخش، به شرح زیر است:
کلیات
– خط لوله باید طوری طراحی و نصب شود که هر یک از اتصالات نیروهاي محوری کششی یا فشاری ناشی از انقباض یا انبساط خط لوله یا ناشی از بارگذاری های احتمالی داخلی یا خارجی را تحمل کند.
– هر یک از اتصالات ها باید منطبق با دستورالعمل های مکتوبی ساخته شوند که استحکام و عدم نشت گاز در آن ها بوسیله آزمایش و تجربه ثابت شده باشد.
– هر یک از اتصالات باید از نظر انطباق با زیربخش یاد شده مورد بازرسی قرار بگیرند. در زیر بخش F از مجموعه مقررات ۴۰ CFR 192 ، ماده ۱۹۲٫۲۸۱ گزیده اي از الزامات اتصالات مواد پلاستیکی را بیان می کند، ماده ۱۹۲٫۲۸۲ الزامات لازم براي تأیید دستورالعمل هاي اتصال را ارائه می دهد، ماده ۱۹۲٫۲۸۵ گواهینامه هاي لازم براي تکنسین ها را مشخص می نماید، و ماده ۱۹۲٫۲۸۷ بازرسی اتصالات را تبیین می نماید.
از آنجاییکه اتصالات پلی اتیلنی هم تحت تنش قرار می گیرند، باید از مواد اولیه پلی اتیلنی دارای درجه بندی تنش ساخته شوند. با این حال از آنجاییکه هندسه اتصالات با لوله تفاوت دارد، میدان تنش ایجاد شده در اثر فشار داخلی و عوامل خارجی در آن ها پیچیده تر است.
به همین دلیل، معادله ساده اي که بتواند براي طراحی اتصالاتی با درجه بندي فشار بکار رود، وجود ندارد. اقدامی که معمولاً در این زمینه صورت می گیرد، تعیین درجه بندي فشار اتصالات با استفاده از آزمایش است. معمولا اتصالات به گونه اي درجه بندي می شوند که قادر به تحمل همان فشاري باشند که لوله تحمل می کند. خواننده در صورت داشتن هر گونه سؤال درباره درجه بندي فشار اتصالات، می بایست با کارخانه سازنده تماس بگیرد.
مشخصات اتصالات جوش سوکتی، جوش گرمایی لب به لب و الکتروفیوژنی که توسط ASTM وضع شده اند، عبارت اند از:
– استاندارد D 2683 با عنوان »مشخصات استاندارد اتصالات پلی اتیلنی نوع سوکتی براي اتصالات و لوله هاي پلی اتیلن با قطر خارجی ثابت. «
– استاندارد D 3261 با عنوان »مشخصات استاندارد اتصالات پلاستیکی پلی اتیلنی ذوب لب به لب براي لوله ها و تیوب هاي پلاستیکی پلی اتیلنی. «
– استاندارد F 1055 با عنوان »اتصالات پلی اتیلنی نوع الکتروفیوژن براي لوله ها و تیوب هاي پلی اتیلنی با قطر خارجی ثابت. «
– استاندارد D 2657 با عنوان »اقدامات استاندارد براي جوش گرمایی لوله ها و اتصالات پلی اولفینی. «
دستورالعمل هاي کلی جوش لوله هاي پلی اتیلن، توسط مؤسسه لوله هاي پلاستیکی ( PPI ) هم منتشر شده است. این دستورالعمل ها شامل گزارش TR 33 با عنوان »دستورالعمل کلی جوش لب به لب لوله هاي گاز پلی اتیلنی « و گزارش TR 41 با عنوان »دستورالعمل کلی جوش گرمایی زینی لوله هاي گاز پلی اتیلنی « می شوند. اضافه بر این استانداردها و دستورالعمل ها، هر یک از کارخانجات سازنده نیز دستورالعمل هاي اتصال لوله ها و یا قطعه هاي اتصالی تولیدي خود را منتشر می نماید. برخی استانداردهایی که در ارتباط با عملکرد اتصالات یا نحوه جوش می باشند، در زیر لیست شده اند.
کدها، استانداردها و اقدامات پیشنهادی برای سیستم های خطوط لوله پلی اتیلن
کدها، استانداردها و اقدامات زیادي در زمینه استفاده از لوله هاي پلی اتیلن وجود دارند. این اسناد، طیف گسترده اي از کاربردهای لوله و اتصالات پلی اتیلنی را پوشش می دهند. برخی استانداردها به الزامات عملکردي محصولات در یک کاربرد خاص ارتباط دارند، در حالیکه استانداردهاي دیگر راهنماها و اقداماتی توضیحی در مورد چگونگی انجام یک فعالیت خاص هستند.
برخی از آن ها روش هاي آزمایش هستند که چگونگی انجام یک آزمایش خاص را به دقت بیان می کنند، طوریکه بتوان مقایسه مستقیمی بین نتایج آن آزمایش انجام داد. سازمان هاي مختلفی وجود دارند که استانداردها، کد اقدامات، راهنماها و توصیه هایی را وضع می کنند که مربوط به ساخت، آزمایش، عملکرد و کاربرد لوله ها و اتصالات پلی اتیلنی است. برخی از مهم ترین آن ها در مقاله بعدی مورد بحث قرار گرفته اند.
