تلعب الأنابيب المموجة مزدوجة الجدار دورًا هامًا في مشاريع البنية التحتية وأنظمة نقل السوائل بفضل بنيتها المميزة وتصميمها ثنائي الطبقات. وكما يوحي اسمها، تتكون هذه الأنابيب من طبقتين منفصلتين، كلاهما مصنوعتان من البولي إيثيلين. يكمن سر إنتاج هذه الأنابيب في استخدام مواد خام متجانسة تمامًا، حيث تُنتج كل طبقة في آلات بثق منفصلة، وتُلحم معًا في النهاية في قسم التمويج. تابعونا لمعرفة المزيد عن المواد الخام للأنابيب المموجة.
دور البولي ايثيلين في قوة ومتانة الأنابيب المموجة
كما ذكرنا سابقًا، تُصنّف الأنابيب المموجة ضمن الأنابيب البوليمرية، وهي مشابهة لأنابيب PVC، إلا أن الفرق الرئيسي بينهما يكمن في نوع المادة الخام. المادة الرئيسية المستخدمة في تصنيع الأنابيب المموجة هي البولي إيثيلين، وهو بوليمر شائع الاستخدام، ويُنتج بدرجات وأنواع مختلفة.
البولي إيثيلين هو أحد المواد الخام المستخدمة في صناعة الأنابيب المموجة، ويُصنف إلى عدة فئات بناءً على تركيبه الجزيئي وخصائصه الفيزيائية، منها: البولي إيثيلين عالي الكثافة، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة، والبولي إيثيلين الخطي خفيف الوزن، والبولي إيثيلين فائق الخفة، والبولي إيثيلين المتشابك، وبوليمرات إيثيلين-فينيل إستر. يتميز كل نوع من هذه الأنواع بخصائص فريدة من حيث القوة والمرونة وطريقة البلمرة وسلوكه في عمليات الإنتاج.
من بين هذه الفئات، يُعدّ البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) خيارًا مثاليًا لإنتاج الأنابيب المموجة مزدوجة الجدار. ويعود هذا الاختيار إلى تفوقه في الخصائص التقنية مقارنةً بأنواع البولي إيثيلين الأخرى. وتشمل هذه الخصائص درجة انصهار أعلى، ومقاومة أفضل لنفاذ الرطوبة، وتبلورًا عاليًا، وصلابة عالية، وقوة شد، بالإضافة إلى مؤشر تدفق ذوبان منخفض (MFI).
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، وهو بولي إيثيلين عالي الكثافة يُستخدم في صناعة الأنابيب، متوفر عادةً بثلاثة أنواع قياسية: PE60، وPE80، وPE100. من بين هذه الأنواع الثلاثة، يُعدّ PE80 الخيار الأمثل للمواد الخام المستخدمة في صناعة الأنابيب المموجة. يُعدّ هذا النوع مثاليًا لإنتاج أنابيب عالية الأداء بفضل كثافته المناسبة، وتوازنه المثالي بين القوة والمرونة، وخصائصه الميكانيكية المستقرة.
لمزيد من المعلومات حول استخدام هذا النوع من الأنابيب، اقرأ صفائح البولي إيثيلين ودورها في أنابيب الصرف الصحي.
في المقابل، يُستخدم صنف PE100 غالبًا لإنتاج أنابيب أحادية الجدار ذات مقاومة عالية للضغط. تجدر الإشارة إلى أن كثافة صنف PE80 تتراوح بين PE60 وPE100، وبالتالي يختلف سمك الجدار والوزن النهائي للأنبوب.
لمزيد من المعلومات، يمكنك قراءة المقال صفائح البوليمر | طلاءات متينة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية والإنشائية.
إضافات البوليمر في المواد الخام للأنابيب المموجة
إلى جانب البولي إيثيلين، تلعب الإضافات دورًا بالغ الأهمية في تحسين المواد الخام للأنابيب المموجة. تُضاف هذه الإضافات إلى المركب الأساسي بكميات دقيقة ووفقًا لتركيبة هندسية لزيادة خصائص الأنبوب، مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، والقوة الحرارية، وعمر الخدمة. وفيما يلي أهم إضافات البوليمر:
1. مضادات الأكسدة
تُعد مضادات الأكسدة من أهم الإضافات المستخدمة في تصنيع المواد الخام للأنابيب المموجة. خلال عملية الإنتاج، التي تشمل الصهر والبثق والقولبة، يتعرض البولي إيثيلين لدرجات حرارة عالية وللتلامس مع الأكسجين في الهواء. قد تؤدي هذه الظروف إلى تدمير بنية سلسلة البوليمر وانخفاض جودتها الميكانيكية.
تمنع مضادات الأكسدة تدهور سلاسل البوليمر من خلال منع الأكسدة الحرارية، وتساعد في الحفاظ على سلامة هيكل الأنبوب أثناء الإنتاج والتشغيل. كما تمنع هذه الإضافات هشاشة الأنبوب وتشققه المبكرين، خاصةً عند تعرضه لضغوط فيزيائية أو تقلبات في درجات الحرارة.
2. مثبتات الضوء
تُستخدم الأنابيب المموجة في العديد من المشاريع الخارجية، لا سيما في البنية التحتية الحضرية، والزراعة، وشبكات الصرف الصحي، وبناء الطرق. قد يُؤدي التعرض المباشر لأشعة الشمس، وخاصةً الأشعة فوق البنفسجية، إلى تدهور المواد الخام للأنابيب المموجة مع مرور الوقت، وتقليل مقاومتها.
يمكنك قراءة معلومات مفصلة عن هذا النوع من الأنابيب في الصفحة الخاصة بالبولي إيثيلين ودوره في أنابيب البولي إيثيلين الزراعية.
لتجنب هذه المشكلة، تُضاف مثبتات الضوء إلى تركيبة البوليمر. تمنع هذه المواد التحلل الجزيئي للبولي إيثيلين عن طريق امتصاص أو عكس أو تحييد طاقة الأشعة فوق البنفسجية، مما يزيد من عمر الأنبوب، خاصةً في المساحات الخارجية. ويزداد أهمية استخدام هذه الإضافات في المناخات الحارة والمناطق شديدة التعرض لأشعة الشمس.
3. الأصباغ والسخام الصناعي
إضافة اللون إلى أنابيب البوليمر لا تقتصر على الجانب الجمالي فحسب، بل لها أيضًا جوانب تقنية ووقائية. يُعدّ الكربون الأسود أكثر أنواع الصبغات شيوعًا في إنتاج الأنابيب المموجة. تعمل هذه المادة، التي تُضفي على الأنابيب لونها الأسود، كممتص طبيعي للأشعة فوق البنفسجية، بل تعمل كمرشح واقٍ يحمي هيكل البولي إيثيلين من التلف الناتج عن أشعة الشمس.
يمكنك قراءة معلومات مفصلة حول هذا النوع من الأنابيب على صفحة تطبيق الأنابيب المموجة.
مراجعة الاختبارات على المواد الخام للأنابيب المموجة
لإنتاج أنابيب مموجة عالية الجودة وموثوقة الأداء، يُعدّ التقييم الهندسي الدقيق للمواد الخام المستخدمة في تصنيع الأنابيب المموجة أمرًا بالغ الأهمية. يجب أن تخضع هذه المواد لسلسلة من الاختبارات والفحوصات المتخصصة قبل دخولها مرحلة الإنتاج، وذلك لاعتمادها من حيث الخصائص الفيزيائية والميكانيكية والحرارية. سنناقش فيما يلي أهم الاختبارات التي تُجرى على المواد الخام المستخدمة في تصنيع الأنابيب المموجة:
1. اختبار مؤشر تدفق الذوبان
من أهم الاختبارات التي تُجرى على المواد الخام للأنابيب المموجة، وخاصةً البولي إيثيلين، اختبار مؤشر تدفق الذوبان (MFI). يُظهر هذا الاختبار مدى سيولة مادة البوليمر عند درجة حرارة وضغط قياسيين.
2. اختبار الكثافة
الكثافة معيار أساسي لتقييم جودة مواد البولي إيثيلين الخام. يشير هذا المؤشر إلى كتلة وحدة الحجم من المادة.
3. اختبار الاستقرار الحراري
اختبار OIT، أو زمن تحريض الأكسدة، هو مقياس لمقاومة المادة الخام الحرارية للأكسدة. يُظهر هذا الاختبار مدى مقاومة مادة البوليمر للتحلل الناتج عن الحرارة والأكسجين.
4. اختبار تشتت السخام
في هذا الاختبار، يُقاس مدى انتظام توزيع السخام في بنية البوليمر، وتُصنف جزيئات السخام بناءً على حجمها وتوزيعها. في حال عدم توزيع السخام بشكل صحيح، قد يتشقق الأنبوب أو يتلف قبل الأوان عند تعرضه لأشعة الشمس أو الصدمات.
5. اختبار الرطوبة
قد تُسبب الرطوبة المتبقية في المواد الخام للأنابيب المموجة العديد من المشاكل أثناء عمليتي البثق والقولبة، بما في ذلك تكوّن فقاعات في هيكل الأنبوب أو انخفاض جودة السطح. لذلك، يُجرى اختبار الرطوبة لقياس كمية الماء الموجودة في المواد الخام. يُشير هذا الاختبار إلى جاهزية المادة لدخول مرحلة الإنتاج.
الكلمة الأخيرة
تُشكّل الأنابيب المموجة جزءًا أساسيًا من البنية التحتية الحضرية والصناعية. إذا كنتم ترغبون في إنتاج أنابيب تتميز بأداء ممتاز وعمر افتراضي طويل، وتتوافق مع المعايير العالمية، فإن شركة طهران بوليمر شرق ستساعدكم في توفير أفضل المواد الخام وأكثرها جودة.
