أصبح استخدام المواد البلاستيكية في بناء أنظمة السباكة تقليداً راسخاً. ويُعدّ أنبوب البولي بروبيلين المقوى بالألمنيوم النوع الأكثر شيوعاً من أنابيب التدفئة.
البولي بروبيلين هو منتج يتم الحصول عليه عن طريق بلمرة منتجات تكسير البترول. ويتكون جزيئه من ذرتي كربون مرتبطتين بالهيدروجين.
تتكون الرابطة بين ذرتي الكربون من رابطتين، إحداهما أضعف. عند تعرضها لدرجات حرارة وضغط مرتفعين، تنكسر هذه الرابطة، ويصبح الجزيء نشطًا كيميائيًا.
نظراً لوجود العديد من هذه التكوينات في الفضاء في ظل هذه الظروف، فإنها تترابط معاً لتشكل سلاسل جزيئية تُشكل أساس البولي بروبيلين. وتحدث هذه العملية بوجود عوامل محفزة.
المادة الناتجة هي مادة صلبة لدنة تنصهر عند درجات حرارة مرتفعة. تُستغل هذه الخاصية في إنتاج منتجات متنوعة، بما في ذلك الأنابيب، باستخدام عملية البثق.
ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية لأنابيب البولي بروبيلين ليست مثالية. عيبها الرئيسي هو معامل التمدد الحراري الخطي العالي.
ونتيجة لذلك، خطوط الأنابيب تعرضت درجة حرارة تشغيل سائل التبريد لاستطالة كبيرة، مما أدى إلى تشوهها.بالإضافة إلى ذلك، فإن حقيقة كون المادة عبارة عن مادة لدن بالحرارة تسببت في انتفاخ الأنابيب تحت التأثيرات المشتركة لدرجة الحرارة والضغط.
لماذا يُستخدم تقوية الألمنيوم؟
تم التوصل إلى حل لهذه المشاكل في مجال التصميم. حيث تم تدعيم كتلة البولي بروبيلين داخل الأنبوب بحشوات تقوية. وقد تم اختيار مواد ذات خصائص ميكانيكية متضادة: الألياف الزجاجية والمعادن.
لقد أثبتت عملية تقوية البولي بروبيلين أنها فكرة ناجحة - فقد تحسنت الخصائص الميكانيكية لخطوط الأنابيب بشكل كبير: انخفض معامل التمدد الحراري الخطي بنسبة 75٪، وقيمته المتبقية قابلة للمقارنة مع نظائرها المعدنية.
وقد ارتفعت مؤشرات القوة أكثر من مرتين – يمكن للأنابيب المقواة تحمل ضغوط الماء الساخن التي تصل إلى 20 ضغطًا جويًا. وقد مكّنت هذه الطريقة من الاستخدام الواسع النطاق لأنابيب البولي بروبيلين المقواة بالألمنيوم في أنظمة الماء الساخن والتدفئة.
يستحق تدعيم البولي بروبيلين برقائق الألومنيوم اهتمامًا خاصًا. أولًا، لماذا تم اختيار الألومنيوم؟ من أبرز خصائص هذا المعدن قدرته على حماية سطح المنتجات المصنوعة منه بطبقة أكسيد متينة. (أكسيد الألومنيوم (Al))2يا3() مقاوم للغاية لتأثيرات أي عوامل مؤكسدة ومواد فعالة كيميائياً.
لا يمكن تدميره إلا بواسطة أملاح الزئبق. لذا، فهو يوفر حماية كيميائية موثوقة لتقوية الأنابيب. في الوقت نفسه، تتمتع المنتجات بقوة ميكانيكية كافية لتحمل الضغط الزائد الناتج عن السائل المنقول بداخلها، حتى مع سماكة تتراوح بين 0.1 و0.5 مليمتر.
تتمتع بعض المعادن الأخرى، مثل الذهب والفضة والبلاتين، بخصائص مماثلة. ومع ذلك، لن نأخذ استخدامها في صناعة الأنابيب بعين الاعتبار لأسباب واضحة.
خصائص ومميزات البولي بروبيلين المقوى بالألومنيوم
تتميز الأنابيب المقواة بالألياف الزجاجية بعدد من الخصائص الرائعة. ومن عيوبها القليلة نفاذية جدرانها للأكسجين الجزيئي الموجود في الهواء، والذي يُعدّ من أقوى المؤكسدات الطبيعية. ويؤدي ذلك إلى تسارع تآكل الأجزاء المعدنية للأنابيب.
- في أنظمة التدفئة، هذا هو السطح الداخلي للغلايات، ومجففات المناشف الساخنة، ومشعات التدفئة المعدنية، بالإضافة إلى صمامات الإغلاق المعدنية.
- في أنظمة إمداد المياه الساخنة، تتضرر المرشحات والعدادات والمحولات المعدنية إلى البلاستيكية وأي شيء آخر معرض للأكسدة.
يستفيد هذا المنتج من الخصائص الوقائية العالية للألمنيوم وكثافته المعدنية العالية. يوفر البولي بروبيلين المقوى بالألمنيوم حماية فائقة ضد الأكسجين، ويمكن استخدامه في أنظمة السباكة لمدة تصل إلى 50 عامًا.
البولي بروبيلين، تم وضع علامة PPR، وهي مادة أكثر متانة لأنابيب المياه الساخنة، لأنها تتحمل درجات الحرارة والضغط المرتفعين في النظام بشكل أفضل مقارنة بالمنتجات التقليدية الأخرى.
يتم تمثيل السطح الداخلي للأنابيب بسطح ثابت، وهو:
- لا يتآكل؛
- غير عرضة للتلوث البكتيري؛
- لا تترسب عليها رواسب كلسية نموذجية لأنابيب المياه؛
- لا تتعرض عملياً للتلف المادي.
وهذا يسمح باستخدام أنابيب PPR لفترة طويلة دون تغيير المعايير الفيزيائية للنظام.
عيوب أنابيب PPR المدعمة بالألمنيوم
في هذه الحالة، نحن نتعامل مع مادة متطورة إلى حد ما يمكنها توفير خدمة طويلة الأمد وموثوقة. ومع ذلك، فإن لها عيوباً كبيرة.
يشمل ذلك ضرورة تنظيف أطراف التوصيل وإزالة طبقة التقوية. هذه عملية غير مريحة، وأي خطأ في تنفيذها قد يُعرّض سلامة النظام للخطر.
شاهد الفيديو
[sociallocker]
ومن عيوبها الأخرى حساسية المادة للأشعة فوق البنفسجية القاسية. فمع التعرض المطول لأشعة الشمس، تصبح هشة وقابلة للكسر بسهولة.
لتعزيز مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، يُضاف الكربون الأسود إلى التركيبة بنسبة تصل إلى 2% من الوزن الإجمالي. مع ذلك، من الأفضل تجنب استخدام أنابيب البولي بروبيلين في خطوط الأنابيب بالمناطق المكشوفة.
نطاق التطبيق
عند النظر في مدى ملاءمة هذه المنتجات، يجب مراعاة أصلها وخصائصها الأساسية.
إن كون المادة من اللدائن الحرارية يعني بالضرورة عدم إمكانية استخدامها في درجات حرارة مرتفعة. لذلك، تُستخدم مواد الأنابيب الملفوفة غير المقواة في خطوط أنابيب التدفق بالجاذبية، مثل شبكات الصرف الصحي.
ومع ذلك، يجب هنا أيضاً أخذ إمكانية التسخين الأقصى في الاعتبار. تصل درجة الحرارة إلى 95 درجةيتجنب المستهلكون ارتفاع درجة حرارة الماء عن طريق مزجه بالماء البارد من الصنبور عند سكب الماء المغلي.
الاستخدام الثاني المحتمل هو في قنوات التهوية. لا توجد مشاكل في هذا التطبيق، حيث أن هذه الأشياء موجودة دائمًا في الداخل ومحمية من أشعة الشمس ودرجات الحرارة العالية.
شاهد الفيديو
يتم التغلب على جميع عيوب المادة الأصلية من خلال التدعيم. ويعوض إنشاء طبقة واقية من الألياف الزجاجية عن خصائصها الانسيابية وقدرتها العالية على التمدد الحراري.
ونتيجة لذلك، تتحمل هذه المنتجات ضغوطًا تصل إلى 25 ضغطًا جويًا دون تشوه. وتحافظ على هذه القدرة حتى في درجات حرارة تصل إلى 95 درجة مئوية. مع ذلك، تُعد هذه توصية احترازية من الشركة المصنعة؛ ففي الواقع، تتحمل هذه المنتجات درجات حرارة تصل إلى 135 درجة مئوية.
يدّعي مصنّعو الأنابيب المقواة بالألومنيوم أن حاجز الأكسجين المتين الذي توفره طبقة الألومنيوم يمنع تآكل المكونات المعدنية في أنظمة التدفئة أو إمداد المياه الساخنة. ورغم صحة هذا الادعاء نظرياً، إلا أنه لا توجد إحصائيات موثوقة حول زيادة تآكل هذه الأنظمة.
مقارنة بين تقوية الألياف الزجاجية وتقوية الألومنيوم
نقترح دراسة هذه المسألة بالتفصيل، بدءًا من عملية الإنتاج.
في كلتا الحالتين، تُستخدم مكابس متطابقة، وفي بعض الحالات، يمكن استخدامها في تكوينات مزدوجة. ويكمن الاختلاف الجوهري في طريقة تطبيق طبقة التقوية.
بالنسبة للألمنيوم، يتطلب ذلك استخدام طبقات لاصقة شديدة السمية. أما في حال استخدام قضبان تسليح ألمنيوم صلبة، فيلزم استخدام رأس لحام ليزري عالي الدقة. وهذا يزيد من تعقيد المعدات، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف إنتاج الأنابيب المقواة بالألمنيوم.
تتشابه خصائص الأداء لكلا النوعين تقريبًا. عند استخدامه للماء الساخن والبارد على حد سواء.
شاهد الفيديو
في الأساس، تُصنع المنتجات قيد الدراسة من نفس المادة، لذا فإن تقنية تركيب أنظمة السباكة متطابقة تقريبًا. والفرق الطفيف الوحيد هو ضرورة تنظيف الغلاف الألومنيومي قبل اللحام أثناء التركيب.
من المنطقي الاستنتاج بأننا نتعامل مع نفس المادة ذات الخصائص والتطبيقات المتطابقة تقريبًا. إن الميزة المزعومة لأنابيب حاجز الأكسجين لا تُبرر إلا نظريًا.
من الواضح أن الاختلافات بين الأنابيب المقواة بالألياف الزجاجية والألومنيوم صغيرة من حيث المبدأ.
العلامات والتسميات
يُشار إلى هذه العينات من المنتج بالاختصار PPR-AL-PPR، وهو ما يوضح بنية المادة بشكل كامل. وتأتي هذه الأنابيب في عدة أنواع فرعية:
- الخيار الأول مُتاح للمنتجات التي تحتوي على ألومنيوم مثقب من الداخل؛
- الخيار الثاني مصنوع من طبقة معدنية صلبة، مما يوفر حماية موثوقة ضد اختراق الأكسجين؛
- النوع الثالث عبارة عن أنبوب من خمس طبقات، حيث يوجد البولي بروبيلين في الخارج والداخل، وطبقة من الألومنيوم في المنتصف، وطبقتين من المادة اللاصقة المنصهرة بالحرارة في الأعلى والأسفل.
يستبدل بعض المصنّعين تسمية PPR بالاختصار PEX، وهو من حيث المبدأ نفس الشيء.
جميع الأنابيب البلاستيكية تحمل علامات على سطحها الخارجي. بالنسبة للأنابيب المصنوعة من البولي بروبيلين المقوى بالألومنيوم، تتضمن هذه العلامات المعلومات التالية:
- شعار أو علامة تجارية للشركة المصنعة.
- تحديد نوع الأنبوب.
- قيمة ضغط التشغيل الاسمي.
- أبعاد الأنابيب التي توضح القطر الخارجي وسماكة الجدار.
- فئة ظروف التشغيل.
- أقصى ضغط تشغيل مسموح به.
- مؤشر على الامتثال للوثائق الفنية – GOST أو المواصفات الفنية.
دعونا نلقي نظرة على الشركات المصنعة
يمكن القول بثقة أن الأنابيب البلاستيكية تُنتج في جميع أنحاء العالم. وفيما يلي أبرزها في الأسواق العالمية والروسية:
- تتواجد شركة FV Plast التشيكية في السوق الأوروبية لم يمضِ وقت طويل على ذلك، فقد مرّت خمسة عشر عامًا فقط. لكن خلال هذه الفترة، اكتسبت الشركة سمعة طيبة عن جدارة بفضل جودة منتجاتها العالية والتزامها بتسليم الطلبات. وتضم قائمة عملاء الشركة ثلاثين عميلًا منتظمًا في أوروبا.
تشمل مجموعة الأنابيب المصنعة لدينا جميع الأحجام من 20 إلى 115 مليمترًا، وذلك لجميع أنواع المنتجات، بما في ذلك الأنابيب البلاستيكية النقية والمقواة. كما نوفر منتجاتنا للسوق الروسية.
تتخصص شركة ميتاك الروسية لتصنيع البلاستيك في إنتاج أنابيب البولي بروبيلين بأحجام تتراوح من 16 إلى 100 مليمتر، بالإضافة إلى مجموعة كاملة من الوصلات. ويبلغ إجمالي منتجاتها 250 نوعًا. ويعود الفضل في نجاح الشركة بشكل كبير إلى فريقها الهندسي الذي يعمل باستمرار على تطوير تقنياتها وابتكار منتجات جديدة. وقد أكسبت الجودة العالية لمنتجاتها الشركة سمعة طيبة وتقديرًا واسعًا في السوق.- أحد أشهر موردي المنتجات البلاستيكية لخطوط الأنابيب شركة بانينجر، وهي شركة ألمانية مقرها في ولاية هيسن الألمانية، تُعدّ من الشركات الرائدة في تصنيع منتجات عالية الجودة. وتولي الشركة اهتمامًا بالغًا بجودة المواد الخام، ما يضمن موثوقية منتجاتها ومتانتها. إلا أن أهم أنشطتها يكمن في مختبرها المتخصص في تطوير منتجات متقدمة، حيث لا تقتصر جهودها على إنتاج المنتجات القياسية فحسب، بل تتعداها إلى ابتكار منتجات جديدة.
تتخصص شركة ميتاك الروسية لتصنيع البلاستيك في إنتاج أنابيب البولي بروبيلين بأحجام تتراوح من 16 إلى 100 مليمتر، بالإضافة إلى مجموعة كاملة من الوصلات. ويبلغ إجمالي منتجاتها 250 نوعًا. ويعود الفضل في نجاح الشركة بشكل كبير إلى فريقها الهندسي الذي يعمل باستمرار على تطوير تقنياتها وابتكار منتجات جديدة. وقد أكسبت الجودة العالية لمنتجاتها الشركة سمعة طيبة وتقديرًا واسعًا في السوق.
شركة بانينجر، وهي شركة ألمانية مقرها في ولاية هيسن الألمانية، تُعدّ من الشركات الرائدة في تصنيع منتجات عالية الجودة. وتولي الشركة اهتمامًا بالغًا بجودة المواد الخام، ما يضمن موثوقية منتجاتها ومتانتها. إلا أن أهم أنشطتها يكمن في مختبرها المتخصص في تطوير منتجات متقدمة، حيث لا تقتصر جهودها على إنتاج المنتجات القياسية فحسب، بل تتعداها إلى ابتكار منتجات جديدة.تغطي مجموعة منتجات الشركة جميع احتياجات مواد بناء المساكن. كما يتم تصنيع معدات وأدوات تركيب خطوط الأنابيب هنا.
مميزات تركيب البولي بروبيلين
يتميز البولي بروبيلين، مقارنةً بأنواع البلاستيك الأخرى، بخاصيةٍ مهمةٍ تميزه عن غيره: الصلابة. ولهذا السبب، لا يمكن ثني الأنابيب أثناء التركيب. لذا، يتم توصيل جميع مكونات خط الأنابيب باستخدام وصلات اللحام الانتشارية.
شاهد الفيديو
تتضمن هذه العملية صهر الأسطح المتلامسة إلى عمق حوالي 1 مليمتر، ثم ضغطها. تمزج هذه العملية مواد الأجزاء، مُشكّلةً كتلة متجانسة عند الوصلة. ويحدث التصلب في غضون دقيقة إلى دقيقتين، مما ينتج عنه وصلة محكمة. ويتم تجميع أجزاء أنابيب المياه على طاولة عمل.
تتصل الأجزاء ببعضها البعض أثناء تعليقها، وهو أمر غير مريح للغاية ويتطلب مساعدة مساعد.
عند العمل مع البولي بروبيلين المقوى بالألومنيوم، يجب تنظيف طرف القطعة وفصلها عن الغلاف المعدني، لأن المعدن لا يلتصق بالبلاستيك عن طريق الانتشار. وتُستخدم أدوات خاصة لهذا الغرض.
يمكن أن تدوم أنابيب إمداد المياه المصنوعة من البولي بروبيلين والألومنيوم، عند تركيبها بشكل صحيح، لمدة تصل إلى 50 عامًا. بالتوفيق!
