به طور کلی پایپ به لوله های توخالی گفته می شود که برای انتقال سیالات مانند آب از یک مکان به مکان دیگر استفاده میشود. پایپ یا لوله یک واحد مهم است که در انواع مختلف ساخت و سازهای عمرانی استفاده میشوند از جمله سیستم های توزیع آب، سیستمهای لوله کشی بهداشتی، سیستم های انتقال و غیره.. انواع مختلف لوله های مورد استفاده در کارهای عمرانی به طور خلاصه در زیر توضیح داده شده است.
انواع لوله ها:
الف- انواع لوله ها بر اساس عملکرد:
با توجه به هدف / عملکردی که توسط لوله ها صورت میگیرد، میتوان آنها را به دسته های زیر طبقه بندی کرد:
۱- لوله های آبرسان:
از لوله های آبرسان برای انتقال یا تأمین آب از خط اصلی سیستم توزیع آب به خانوارها یعنی مناطق خدمات استفاده میشود. در این راستا، لوله های آبرسان نیز معمولاً به عنوان لوله های سرویس شناخته میشوند. این لوله ها میتوانند از مس، پلی اتیلن، آهن گالوانیزه یا سرب ساخته شوند.
با توجه به نوع مواد لوله، میتوان لوله های آبرسان را به انواع زیر طبقه بندی کرد:
۱-۱ لوله های مسی:
لوله های مسی انواعی از لوله های آبرسان هستند که از مس به عنوان ماده اصلی ساخته شده اند.
استفاده از آنها در مواردی که سطح آب زیرزمینی نسبتاً زیاد است بسیار مطلوب هستند. این به دلیل این است که لوله های مسی در مقایسه با لوله های دیگر که از مواد دیگر ساخته شده اند، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند.
خواص مطلوب دیگر لوله های مسی شامل استحکام، قدرت، شکل پذیری و همچنین قابلیت مقاومت بالا در برابر فشار و جریان زیاد است.
از این لوله ها به صورت گسترده برای اهداف داخلی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
لوله های مسی بر اساس فشاری که به لوله وارد میشود میتوانند به دو نوع اصلی تقسیم شوند. این دو نوع شامل:
۱-۱-۱ لوله های مسی با گج سنگین:
این نوع از لوله ها میتوانند مقاومت زیاد در برابر فشار بالا داشته باشند. بنابراین در جایی که فشار بسیار بالا است استفاده میشوند. برای مثال از این نوع لوله در شبکه توزیع اصلی به عنوان لوله پیشرو استفاده میشود.
۱-۱-۲ لوله های مسی با گج سبک:
این نوع از لوله ها نمیتوانند مقاومت بالا در برابر فشار داشته باشند. بنابراین از این لوله در جایی که فشار بیشتر از N/mm2 0.15 است استفاده نمیشود. برای مثال از این نوع از لوله ها فقط برای مصارف داخلی استفاده میگردد.
فواید لوله های مسی:
برخی از فواید اصلی استفاده از لوله های مسی به شرح زیر است:
- دوام بسیار بالا در طبیعت
- توانایی مقاومت بالا در نوسانهای دمایی
- طول عمری بین ۵۰ تا ۷۰ سال
- توانایی و مقاومت بالا در فشارهای بالاتر از psi 1000 (N/mm2 0.689476 )
- مناسب برای شرایط آب و هوایی گرم و سرد بنابراین میتواند در بیرون از ساختمان هم نصب شود.
- مقاومت قابل توجه در برابر خوردگی با آب
- قابلیت بازیافت
- به دلیل اینکه وزن لولهها سبک است کار و نصب لوله های مسی نسبتا آسان است.
- انعطاف پذیری قابل ملاحظه و قابلیت حمل آسان
- توانایی مقاومت در برابر آتش سوزی به دلیل داشتن مقاومت حرارتی بالا
- ساخت لوله های مسی سازگار با محیط زیست است و برخلاف لوله های پلیاتیلن و پی وی سی مواد شیمیایی و گازهای خطرناک پخش نمی کنند.
معایب لوله های مسی:
برخی از معایب استفاده از لوله های مسی به شرح زیر است:
- لوله های مسی و سیستم لولهکشی آن نسبتاً گران است
- هنگامی که از لوله های مسی به عنوان لوله های آبرسانی استفاده میشود مزه فلز ممکن است به آب انتقالی منتقل گردد.
- در برابر آبهای اسیدی مقاومت خوبی ندارد.
۱-۲ لوله های گالوانیزه آهنی:
لوله های گالوانیزه آهنی معمولاً لوله های GI گفته میشوند که مواد اصلی تشکیل دهنده آنها آهن گالوانیزه شده است.
اصولاً لوله های گالوانیزه آهنی یک پوشش محافظ از فلز روی (زینک) برای جلوگیری از خوردگی آهن دارند.
از این نوع لوله ها به طور گسترده در تامین آب روستایی و سیستم انتقال برای منتقل کردن آب استفاده میشود.
این لوله ها از لوله های مسی مقرون به صرفه تر است و معمولاً در سایزهای بین ۱۵ تا ۱۵۰ میلی متر هستند.
۱-۳ لوله های سربی:
لوله های سربی نوعی از لوله های آبرسانی هستند که در ساخت آنها از سرب به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده استفاده شده است.
این لوله ها مقاومت بالا در برابر خوردگی و انعطاف پذیری بالا و ضریب هیدرولیک بالا در برابر جریان دارند.
در قدیم از آنها به طور گسترده در شبکه آبرسانی استفاده میشد ولی اکنون لوله هایی با جنس دیگر جایگزین شده است. به دلیل این که ممکن است سرب موجود در لوله به آب انتقالی منتقل شود و سرب اثرات مضری برای سلامتی انسان دارد استفاده از این نوع از لوله ها منسوخ شده است. با توجه به گزارش سازمان بهداشت جهانی استفاده از لوله های سربی در شبکه تامین آب آشامیدنی یکی از دلایل اصلی در آلودگی آب با سرب است.
۱-۴ لوله های پلی اتیلن :
لوله های پلی اتیلن انواعی از لوله ها هستند که از پلاستیک (پلیمر) به عنوان ماده سازنده در آنها استفاده شده است.
به طور گسترده از این لوله ها به عنوان لوله های آبرسان زیر زمینی و انتقال گاز، نفت و آب استفاده میشود. این لوله ها برای انتقال آب سرد مطلوب‌اند سبک هستند و بنابراین حمل و نقل، نصب و همچنین رسیدگی راحت دارند.
آنها در برابر خوردگی و باکتری مقاوم هستند.
استفاده از لوله های پلی اتیلن نیاز به نخ کشی را از بین میبرد. هرچند یک اشکال مهم در لوله های پلی اتیلن این است که مقاومت در برابر دمای بالا ندارند.
۱-۵ لوله های تخلیه:
از این نوع از لوله ها برای انتقال فاضلاب آشپزخانه، حمام، کارخانه ها و غیره به مکانی برای دفع استفاده میشود.
به طور معمول به این نوع از لولهها لوله های فاضلاب گفته میشود.
با توجه به نوع فاضلابی که جابهجا میشود لوله های فاضلاب به چند دسته تقسیم میشوند:
۱-۵-۱ سویل پایپ:
همانطور که از نام آن پیداست، این نوع از لولهها نوعی لوله تخلیه است که (فضولات انسانی) را از آب ساختمانها حمل کرده و آن را به سپتیک تانک منتقل میکند.
این لوله ها همیشه در زیر لوله انتقال آب آشامیدنی قرار میگیرند و فقط به لوله تخلیه متصل میشوند.
اغلب این لوله ها قطری در حدود ۱۰۰ میلی متر یا بیشتر دارند که به عنوان لوله خاک استفاده میشوند. به طور کلی برای ساخت این لوله ها از پی وی سی استفاده میشود.
۱-۵-۲ لوله های فاضلاب:
لوله های فاضلاب لوله های دفع هستند که فاضلاب را از آشپزخانه، سینک و دستشویی جابهجا میکنند.
آنها به صورت عمودی و افقی کار گذاشته میشوند. معمولاً قطر لوله های افقی از ۳۰ تا ۵۰ میلی متر است و لوله هایی که به صورت افقی کار گذاشته میشوند قطری در حدود ۷۵ میلی متر دارند.
۱-۵-۳ لوله های آب باران:
این لولهها هنگام بارندگی آب باران را از پشت بامها و بالکن ساختمان منتقل میکنند.
حتی از آنها برای انتقال آب باران جمع شده به منطقه شارژ یا مخازن ذخیره سازی برای برداشت آب باران استفاده میشود. عمدتاً از لوله هایی با قطر ۷۵ میلی متر به عنوان لوله های آب باران استفاده میشود.
۱-۵-۴ لوله های ضد سیفوناژ:
از لوله های ضد سیفوناژ برای جلوگیری از برگشت جریان زهکشی استفاده میشود.
این لوله ها لوله های فاضلاب و سویل پایپ را به هم متصل میکند.
لوله های ضد سیفوناژ که برای جلوگیری از برگشت جریان خاک استفاده میشوند و به لوله های جمع کننده متصل هستند باید قطر ۵۰ میلی متر یا بیشتر داشته باشند.
لوله های ضد سیفوناژ که برای جلوگیری از برگشت جریان فاضلاب استفاده میشوند و به لوله های فاضلاب متصل هستند باید قطر ۴۰ میلی متر یا بیشتر داشته باشند.
۱-۵-۵ ونت پایپ:
این لوله ها جهت تسهیل تهویه داخل ساختمان استفاده میشوند.
از آنها برای انتقال گازهای ناپاک به اتمسفر استفاده میشود.
به طور معمول این لوله ها بلندتر از سقف ساختمان ها هستند و ممکن است ارتفاع آنها تا یک متر بیشتر از سقف ساختمان باشند.
برای تسهیل در گردش هوا در ساختمان لوله های ونت از هر دو طرف در بالا و پایین باز هستند و قطر این لوله ها ۵۰ میلی متر و بیشتر است.
ب – انواع لوله ها با استفاده از مواد سازنده:
با توجه به مواد سازنده لوله ها، این لوله ها به چند دسته تقسیم میشوند:
۲-۱ لوله های آهنی شکل پذیر:
این لوله ها معمولا به اختصار DI نامیده میشوند.
به طور گسترده از این نوع از لوله ها در شبکه توزیع و انتقال آب آشامیدنی استفاده میشود.
این لولهها شکل پیشرفته لوله های چدنی با ویژگی های بهبود یافته هستند.
این لولهها طی صد سال گذشته در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته اند.
مزایای لوله های آهنی شکل پذیر:
از جمله مزایای استفاده از این لوله ها به صورت زیر است:
- طول عمری در حدود صد سال دارند.
- نیاز به نگهداری نسبتاً کم
- کاملا مقرون به صرفه هستند و در ساخت آنها از مواد قابل بازیافت استفاده میشود.
- از دوام بالایی برخوردار هستند.
- مقاومت بالا دارند و میتوانند بار سنگین را تحمل کنند مثل تحمل بار ترافیکی.
- مورد استفاده در شرایط کار با فشار بالا
- نصب آسان و سبکتر از لوله های معمول آهنی
- شکل پذیری خوب و اتصال راحت به لوله ها
معایب لوله های آهنی شکل پذیر:
برخی از معایب استفاده از این لوله ها به شرح زیر است:
- مستعد خوردگی هستند.
- احتیاج به حفاظت در سیستم داخلی و خارجی دارند.
- بسته بندیهای پلی اتیلنی که در بالای لوله های آهنی شکل پذیر استفاده میشوند، مستعد آسیب هستند.
۲-۲ لوله های بتنی:
از بتن در ساخت این نوع از لوله ها استفاده شده است.
به طور گسترده برای انتقال و دفع روان آبها و زهکشی استفاده میشوند.
مقاومت بالا در برابر آتشسوزی و عوامل آب و هوایی محیطی دارد.
مناسب برای هر نوع سیستم فاضلاب و زهکشی.
بادوام، هرچند یکی از معایب استفاده از این نوع از لوله ها این است که در برابر سولفات ها آسیب پذیر هستند.
۲-۳ لوله های چدنی:
در این لوله ها از آهن به عنوان ماده اصلی استفاده شده است.
ساخت لوله های چدنی شامل مراحل گسترده از روند قرار دادن آهن به حالت مذاب در قالبهای ساخته شده از شن و ماسه است.
معمولاً از لوله های چدنی برای سیستم زهکشی در مقیاس کوچک برای مثال لوله های تخلیه آب باران در ساختمان استفاده میشود.
۲-۴ لوله های پی وی سی:
در ساخت این نوع از لوله ها از پلیمرها به عنوان مواد اصلی سازنده استفاده میشود.
از این لولهها به طور گسترده برای سیستم لوله های آبرسانی و ناودانی استفاده میشود.
مزایای استفاده از لوله های پس وی سی:
برخی از مزایای استفاده از این لوله ها به شرح زیر است:
- سبک وزن هستند و بنابراین به راحتی قابل حمل و نقلاند.
- نصب و انتقال لوله های پی وی سی آسان است.
- به طور قابل توجهی در برابر محیط شیمیایی مقاوم هستند.
- به طور طبیعی ضد خوردگی هستند و در برابر خوردگی مقاوم هستند.
- الاستیسیته یا کشسانی خوبی دارند و بنابراین در سیستمهای لوله کشی با طول بلند به راحتی قابل استفاده هستند.
- مقرون به صرفه بودن.
معایب لوله های پی وی سی:
برخی از معایب استفاده از لوله های پی وی سی به شرح زیر است:
- با ترک خوردن اسیب میبینند.
- برای کاربردهای با دمای بالا قابل استفاده نیستند.
- فرایند ساخت لوله های پی وی سی آلایندگی مضر در اتمسفر دارد.
۲-۵ لوله های سنگی:
در ساخت لوله های سنگی از سرامیک یا خاک های نرم به عنوان مواد اصلی استفاده شده است.
فرایند ساخت این لوله ها به طور کلی با سوزاندن خاک نرم در دمای بسیار زیاد و در کارخانه های سرامیک سازی صورت میگیرد.
برای سیستم لوله کشی در زیر زمین استفاده میشود.
اشکال عمده این نوع از لوله نصب و حمل و نقل سخت آنهاست.
۲-۶ لوله آزبست:
این نوع از لوله ها را عموماً AC مینامند.
در ساخت این نوع از لوله ها به طور کلی از سیمان و آزبست استفاده میشود.
برای ساخت این نوع از لوله ها از مخلوطی از سیمان پرتلند و الیاف آزبست استفاده میشود.
به عنوان لوله های توزیع و لوله های دفع استفاده میشوند.
فواید استفاده از لوله های آزبست سیمانی:
برخی از فواید استفاده از این لوله ها به شرح زیر است:
- مقاوم در برابر خوردگی داخلی و خارجی
- با استفاده از مواد داخلی موجود تولید میشوند و از این رو مقرون به صرفه هستند.
معایب استفاده از لوله های ازبست سیمانی:
برخی از معایب استفاده از این لوله ها به شرح زیر است:
- به صورت طبیعی شکننده هستند و بنابراین حمل و نقل مشکلی دارند.
- در برابر سولفات ها آسیب پذیرند.
- استفاده از آنها در مناطقی که سنگ ها و تخته سنگ های بزرگ دارد مطلوب نیست.
