آموزش جوشکاری لوله پلی اتیلن

 

کاربرد لوله های PE  برای شبکه های گازرسانی تقریبا از سال 1960 و شبکه های آبرسانی از قبل از آن در دنیا مطرح بوده است و امروزه بسیاری از کشورهای دنیا شبکه های گازرسانی و آبرسانی را با  لوله های پلی اتیلن به لحاظ فوائد و مزایای بسیار آن مورد استفاده قرار می دهند .

 بعضی از فوائد لوله های مذکور به طور اجمال به شرح زیر است :

·         عمر طولانی کاری

·         سرعت و سهولت در اجرای شبکه ها

·         سبکی لوله ها و در نتیجه حمل و نقل آسان و سریع

·         مقاومت بالا در مقابل خوردگی و عدم نیاز به پوشش و سیستم های حفاظت کاتدیک

·         جوشکاری بسیار ساده و سریع

·         سهولت در نگهداری و تعمیرات

·         ارزان بودن

 

البته در مقابل مزایای فراوان لوله های مذکور معایبی نیز برای این لوله ها مطرح است که اهم آنها خسارت و مشکلات ناشی از تشعشعات خورشیدی ((UV و حرارت فوق العاده می باشد .

مسلما طول عمر مناسب و مطلوب شبکه های پلی اتیلن علاوه بر اینکه متاثر از محاسن پلی اتیلن است مرهون عملیات اجرائی صحیح نیز می باشد. در این راستا مراجعه به استانداردهای مربوط را دقیقا رعایت نمایند .

یکی از مهمترین نکات و مسائلی که در اجراء شبکه ها قابل توجه است نحوه جوشکاری  لوله ها و اتصالات می باشد.

جوشکاری لوله ها و اتصالات به دو صورت  الکتروفیوژن (electro fusion)  (الکتروفیوژن)و لب به لب (butt fusion) (دستگاه جوش پلی اتیلن) صورت می پذیرد .

 البته روش های دیگری نیز وجود دارد که کمتر رایج می باشند و کاربرد فراوان ندارند.

در کتابچه حاضر روش جوشکاری لب به لب به دلیل ارتباط با دستگاهی که در این تاریخچه معرفی خواهد شد کاملا به طور مصور تشریح می گردد.

با وجود اینکه جوشکاری لب به لب در مقام مقایسه با جوشکاری لوله های فلزی بسیار ساده و سریع است لکن آموزش صحیح جوشکاری و رعایت شرایط آن دارای اهمیت بسیاری است .

 دستگاه جوشکاری برای انجام عملیات اتصال اولا بایستی به فردی سپرده شود که روش و دستورالعمل استفاده از دستگاه را کاملا بداند و ثانیا شرایط آماده سازی لوله ها و بازرسی های چشمی را بشناسد و ثالثا دستور العمل انجام جوشکاری لب به لب را به ترتیب رعایت نماید .

 بدیهی است علاوه بر بازرسی های چشمی جوش روش های دیگری نیز برای کنترل جوش وجود دارد که به دو دسته آزمایش های مخرب (DT)  (Destructive tests )  و غیر مخرب (NDT) (Non Destructive)  تقسیم می شود که شرکت های گازرسانی و آبرسانی بر اساس استانداردهای قابل قبول و مورد نظر خود انجام آزمایش ها را مشخص نموده و گروه مجربی ملزم به انجام آن می باشند .

در این کتابچه سعی شده نکات مهمی در رابطه با بازرسی چشمی جوشکاری و مشخصات ظاهری جوش ارائه گردد.

علاوه بر آن به شرح کامل بهره برداری از دستگاه جوشکاری پرداخته می شود و توصیه های خاص در زمینه بهره برداری و ایمنی ارائه می گردد.

امید آن که کاربرد تولیدات  و اتصالات پلی اتیلن در این آب و خاک بیش از پیش مطرح شود

قوانین در فشار بخار در بویلر ها

اگر مایعی در ظرفی سر بسته  ( مانند دیگ بخار ) بخار شود ،مولکول های بخار نمی توانند از نزدیکی مایع دور شوند و تعدادی از مولکول های بخار ضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مایع بر می گردند.

سرعت بازگشت مولکول های بخار به فاز مایع، به غلظت مولکول ها در بخار بستگی دارد.

هر چه  تعداد مولکول ها در حجم معینی از بخار زیادتر باشد ، تعداد مولکول هایی که به سطح مایع

برخورد کرده و مجددا به فاز مایع تبدیل می شود ، بیشتر خواهد بود.

در ابتدا چون تعداد کمی از مولکول ها در بخار وجود دارند، سرعت تبدیل آنها به مایع کم است اما با افزایش غلظت بخار سرعت مایع شدن افزایش می یابد تا اینکه بخارشدن به جایی میرسد که سرعت  بخار شدن مولکول ها  با سرعت مایع شدن آنها برابر شود .

 این حالت را تعادل بین دو فاز مایع و بخار گویند.

چون در حالت تعادل ،  غلظت مولکول ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نیز ثابت است .

فشار هر بخار در حالت تعادل  با مایع خود در دمای معین را فشار بخار آن  مایع می نامیم.

فشار بخار تابع دماست و با افزایش آن زیاد می شود.

بعضی اوقات که فشار مکش مطلق  به اندازه کافی  بالا نباشد ، مایع یا سیال در مکش (ورودی ) پمپ تبخیر می گردد.

برای اینکه بدانیم چرا این اتفاق می افتد ،باید بدانیم که چه سیالاتی بخار می گردند یا اینکه چه موقع بخار می گردند.

حرارت شکلی از انرژی است که باعث  افزایش انرژی  سیال می شود که به شکل بخار شدن و افزایش فشار نمایان می شود.

فشار بخار باعث  می شود که  مایع بخار گردد.

فشار بخار بالاتر، سرعت تبخیر مایع را در دیگ آب گرم  افزایش می دهد.

یک مایع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتری برای بخار شدن نیاز دارد.

همچنین فشاری توسط گازها و بخارات روی سطح مایع به آن وارد می گردد.

فشار روی مایع تمایل به جلوگیری از فرار و آزاد شدن بخارات مایع دارد.

بنابراین برای محافظت و جلوگیری از بخار شدن مایع در پمپ ، فشار مکش مطلق باید بالاتراز فشار بخار مایع در آن دما باشد.

چاپ سیلک

انواع ماشین های چاپ:

امروزه ماشین های چاپ تنوع بسیار زیادی پیدا نموده اند ولی معمولاً اساس کار آنها بر یکی از موارد زیر استوار می باشد.

برجسته بودن سطوح چاپ کننده

گرد بودن سطوح چاپ کننده

مسطح بودن سطوح چاپ کننده با استفاده از تدافع دو فاز آب و روغن

مسطح بودن سطوح چاپ کننده با استفاده از توری  (سیلک)

آشنایی با مواد اولیه چاپ:

رنگ ها  (Colorants)

رنگ های مورد مصرف در چاپ سیلک تنوع بسیار زیادی دارند ولی هریک از آنها در یکی از دو دسته زیر قرار می گیرند:

ـ رنگ های نفوذ پذیر در زمینه (Dyes)

ـ رنگ های غیر قابل نفوذ در زمینه که به کمک یک ماده چسباننده تثبیت می شوند. (Paints)

در دسته اول رنگ ها به صورت مولکول ها جدا از یکدیگر در می آیند و نفوذپذیری آنها به داخل زمینه به سهولت صورت می گیرد.

رنگ های دسته دوم برخلاف رنگ های نفوذی به دلیل آنکه به صورت مولکول های جدا از یکدیگر در نمی آیند به صورت ذرات درشت تری هستند و قابل نفوذ به داخل زمینه نیستند و باید به کمک یک ماده چسبانده بر روی زمینه قرار گیرند.

مواد چسباننده و رزین ها (Bindres)

مهمترین وظیفه رزین ها ایجاد فیلم روی سطح مورد نظر و محبوس کردن مواد رنگی می باشد رزین ها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند.

مواد غلظت کننده (Thickenrs)

برای جلوگیری از حرکت و جابه جایی محلول رنگ در چاپ کارتن لازم است که محلول رنگ غلیظ شود بدین منظور از موادی به نام غلظت دهنده استفاده می شود.

غلظت دهنده ها برحسب منبع تهیه آنها به دسته تقسیم می شوند:

غلظت دهنده ها بر حسب منبع تهیه آنها به سه دسته تقسیم می شوند:

ـ غلظت دهنده های طبیعی مانند کتیرا

ـ غلظت دهنده های نیمه مصنوعی مانند صمغ انگلیسی

ـ غلظت دهنده های مصنوعی مانند پلی وینیل الکل

رقیق کننده ها  و حلال ها   (Solvents & Diluents)

مایعات فراری هستند که به منظور حلالیت اجزای دیگر و یا تغییر گرانروانی خمیر به آن افزوده می شوند.

 یک حلال مناسب باید دارای مشخصات زیر باشد:

محلول های پایداری را ایجاد کند و به مرور زمان تغییر نکند؛

دارای سرعت تبخیر مناسب باشد؛

بوی خیلی شدید نداشته باشد؛

غیر سمی باشد؛

با اجزای دیگر خمیر واکنش ندهد؛

ارزان باشد.

انتخاب صحیح یک حلال تأثیر زیادی بر خواص گرانروانی و سرعت خشک شدن آن دارد.

خشک کن (Drier)

در خمیرها بر پایه آب به علت تبخیر سریع و خشک شدن رنگ نیازی به خشک کن نمی باشد ولی در خمیرها بر پایه روغن به علت دیر خشک شدن روغن استفاده از خشک کن الزامی است.

خشک کن ها موادی هستند که نقش کاتالیزور را در بالا بردن اکسیداسیون روغن های مصرفی در خمیر ایفا می کنند.

خشک کن های مایع از اسیدهای آلی با نمک های سنگین فلزی سنگین می باشند فلزات مورد استفاده غالباً کبالت، سرب، منگز و کلسیم می باشند.

نرم کن (Plastisizer)

نقش اصلی نرم کن ایجاد خاصیت انعطاف و عدم شکنندگی فیلم چاپ می باشد تا در اثر تا شدن و بسته بندی و چروک پذیری فیلم چاپ شکسته نشود.

نرم کننده ها معمولا براقیت فیلم چاپ را افزایش می دهند و علاوه بر آن خاصیت روانی و قلم خوری و مقاومت در برابر ضربه را در خمیر چاپ می افزایند.

به عنوان نرم کن از روغن های خشک شونده مانند روغن نارگیل نیز می توان استفاده کرد. معمولاً نرم کن ها استحکام مواد چسباننده را کاهش می دهند.

مواد ضد کف (Anti Foam)

کف ترکیب دو فاز مایع و گاز می باشد که در هنگام هم زدن خمیر با وارد شدن هوا در مایع صورت می گیرد آب فضای مناسبی برای ایجاد کف به شمار می رود. به همین دلیل در غلظت دهنده امولسیون و رنگ های امولسیونی استفاده از ضد کف ضروری است.

مواد ضد کپک

مواد ضد کپک یا باکتری به منظور ممانعت از فعالیت میکرو ارگانیزم ها بر روی سطح، در خمیر چاپ مورد استفاده قرار می گیرد.

رایجترین مواد ضد کپک یا باکتری ترکیبات جیوه، فنل و فرمالدئید می باشند.

مواد جاذب رطوبت

این مواد جاذب آب هستند و باعث حلالیت بهتر مواد رنگ زا می شوند وجود این مواد در رنگرزی به علت حلالیت خوب رنگ در آب الزامی نمی باشد ولی خمیرخای چاپ بدون استفاده از این مواد جذب خوبی را روی کالا نشان نمی دهند.

 این مواد با افزایش رطوبت در مرحله تثبیت باعث افزایش نفوذ و جذب رنگ در کالا می گردند به خصوص در مواردی که تثبیت با حرارت خشک انجام می گیرد میزان مواد جاذب رطوبت باید افزایش یابد.

از مواد جاذب رطوبت می توان گلیسیرین و اوره و تیو اوره را نام برد.

روغن ها (Oils)

روغن ها با توجه به زمان خشک شدن به سه دسته تقسیم می شوند:

روغن های خشک شونده مانند روغن برزک و روغن ماهی

روغن های نیمه خشک شونده مانند روغن سویا و روغن تال

روغن های خشک نشونده مانند روغن کرچک و روغن نارگیل

روش های چاپ و آماده کردن پارچه و کاغذ:

امروزه چاپ به طریقه های مختلف روی صنعت کارتن سازی و ... صورت می گیرد. ولی کلیه این روش ها را می توان در چهار مورد زیر خلاصه کرد.

چاپ مستقیم روی زمینه سفید     Direct Printing

چاپ مستقیم روی زمینه رنگی      Over Printing

چاپ برداشت      Discharge Printing

چاپ مقاوم          Resist Printing

ظروف یکبار مصرف ، زندگی راحت تر و سالم تر

زمانی که برای اولین بار ظروف یکبار مصرف وارد بازار شد، همه نفس راحتی کشیدند و به خود وعده زندگی سالم‌تر و البته راحت‌تری دادند.

در حال حاضر سا‌ل‌هاست که این ظروف حتی در نذری‌ها و سفره‌های ما جای خود را باز کرده‌اند.

 نباید فراموش کرد که استفاده از این ظروف خطراتی را متوجه مصرف کنندگان از این ظروف می کند.

 کسانی که حداقل یک وعده غذای خود را در ادارات و سازمان‌ها می‌خورند از جمله کسانی هستند که هر روز در معرض خطرات این ظروف قرار دارند، استفاده نابجا از ظروف پلی‌اتیلن و پلی استایرنی(پلاستیکی)موجب آزاد شدن مواد آلی و ترکیبات شیمیایی موجود در دیواره ظروف و ورود آنها به داخل مواد غذایی می‌شود که مصرف آنها برای سلامتی مضر است و ممکن است مشکلات گوارشی و حتی بروز برخی بدخیمی‌ها در افراد را به دنبال داشته باشد.

اگر در درون این ظروف آب جوش یا غذای داغ مانند آش ریخته شود، مواد مشتق از فراورده های نفتی در غذا حل شده، وارد بدن می‌شوند و به دلیل داشتن ترکیبات خاص منجر به بروز سرطان‌های مختلف می‌شود.

این خاصیت به خصوص در مورد ظروف یک بار مصرف شفاف که آسانتر در مواد غذایی و آشامیدنی داغ حل شده و در جامعه کاربرد بیشتری هم دارند، بسیار حائز اهمیت است.

نکته مهم دیگر استفاده از ظروف یک بارمصرف رنگی است که استفاده از آنها احتیاط بیشتری را می‌طلبد، چرا که اصولاً جنس یک بار مصرف‌ها به گونه‌ای است که توانایی نگهداری رنگ را ندارند و هنگام تماس با چای یا غذای داغ، رنگ حل می‌شود و یک لایه از آن همراه غذا یا چای خورده می‌شود.
در میان تمام انواع ظروف یک بار مصرف شاید بتوانیم از بطری‌های آب آشامیدنی به عنوان پرمصرف ترین انواع این ظروف نام ببریم.

بطری ‌هایی که در ماه‌های گرم سال حتی اگر حاوی آب معدنی نباشند، به طور مرتب از آب شهری پُر می‌شوند و درون یخچال قرار می‌گیرند تا آب خنک مصرفی خانواده را تامین کنند و در دیگر ایام هم برای نگهداری موادی چون آب لیمو و آب غوره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
معمولا جنس این بطری‌ها از PVC است که مشکلی هم برای سلامت انسان به وجود نمی‌آورد.

اما اگر آب بیش از 6 ماه در این ظروف نگهداری گردد، آلوده می‌شود.

بنابراین خانواده‌ها باید از استفاده مکرر این ظروف برای نگهداری آب در یخچال خودداری کنند.

طبیعتاً وقتی برای نگهداری آب استفاده طولانی مدت از بطری‌های یک بار مصرف توصیه نمی‌شود.

ضمنا نگهداری مایعاتی مانند آب لیمو، آب غوره و سرکه که خاصیت اسیدی دارند صحیح نمی باشد.
با توجه به مشکلات اشاره شده در خصوص ظروف یک‌بار مصرف پلاستیکی بهتر است از ظروف یک‌بار مصرف با پایه گیاهی و لیوان کاغذی  استفاده نمود .

از آن جایی که این ظروف قابلیت تجزیه سریع در خاک را دارند اثرات سوء زیست محیطی نیز ندارند و چون در این ظروف کنشی بین ماده غذایی و ظرف وجود ندارد بنابراین می‌توان از آن‌ها برای انواع غذاها و مایعات گرم و حتی روغنی استفاده کرد.

در ظروف یک‌بار مصرف گیاهی به دلیل ماهیت مواد تشکیل دهنده گیاهی (به طور عمده) نشاسته، مواد سمی شیمیایی وارد غذا نمی‌شود و سلامت افراد را تهدید نمی‌کند.

ضمن این که این ظروف در خاک و طی مدت حداکثر 6 ماه به چرخه طبیعت بر می‌ گردند.

با توجه به نکات مزبور پیشنهاد می‌شود:

1. جهت حفظ سلامت محیط زیست، استفاده از انواع ظروف یکبار مصرف پلاستیکی محدود شود و ترجیحا از ظروفی با تجزیه پذیری زیستی استفاده شود.

ضمناً در راستای حفظ محیط زیست استفاده از ظروف یکبار مصرف کاغذی و نیز ظروف یکبار مصرف آلومینیومی به دلیل بازیافت پذیری در اولویت های بعدی قرار دارند.
2. برای نوشیدنی‌های گرم از لیوان‌های کاغذی استفاده شود و به طور خاص از مصرف نوشیدنی‌های گرم در ظروف شفاف پلی استایرنی (GPPS) خودداری به عمل آید.

3. از قرار دادن ظروف یکبار مصرف پلاستیکی در ماکروویو جهت گرم کردن غذا خودداری به عمل آید.

4. تماس مواد پلاستیکی با غذاهای چرب خصوصا هنگام تماس با گرما و حرارت و نیز در تماس با مواد غذایی اسیدی، تهدید کننده سلامت مصرف کننده است.

5. از محصولات یک بار مصرف کارخانجاتی استفاده نمایید که مجوز تولید و ساخت از وزارت بهداشت و دستگاه لیوان کاغذی استاندارد  و نیز مهر استاندارد کالا را داشته باشد

شیمی‌ رسوبات‌ آب‌ دیگ و بویلر بخار

 در خلال‌ بهره‌ برداری‌ عادی‌ از بویلر و دیگ بخار ،روی‌ سطح‌ لوله‌های‌ کربن‌ استیل در‌ داخل‌ بویلر یک‌ لایه‌ نازک از‌ Fe304 تشکیل‌ می گردد که‌ ازخوردگی‌ بیشتر سطوح‌، جلوگیری‌ می‌کند.

به ‌طور مشابه‌ در مبدل های‌ حرارتی‌ از جنس‌ مس‌ نیز یک‌ لایه‌ Cu2O تشکیل‌ شده‌ و لوله‌ها را از خوردگی‌ محافظت‌ می‌ کند  این ‌لایه‌ها به‌ مرور زمان‌، کلفت‌تر می‌گردد.

خوردگی‌ تدریجی‌ درسیستم های‌ آب‌ تغذیه‌، سبب‌ تولید یون های ‌فلزی‌ محلول‌ و ذرات‌ می‌شود که‌ با ورود به‌ بویلر یا دیگ بخار در دمای‌ بالا رسوب‌ می‌کنند.

حتی‌ بهترین‌ برنامه‌های‌ تصفیه‌ آب‌ نیز قادر نخواهند بود جلوی‌ این‌ پدیده‌ را بگیرند. این‌رسوبات‌ سرانجام‌ سبب‌ مسائلی‌ از قبیل‌ خوردگی‌ زیر رسوبی‌ و محدودیت‌ در انتقال‌ حرارت‌ می‌شوند.

در اغلب‌ بویلرها ، حتی‌ بویلر های‌ دارای‌ برنامه‌های‌ پایش‌ منظم‌ نیز اکسید آهن‌، مس‌ و اکسیدهای‌ مس‌ و مقادیر کمی‌ از فلزات‌ آلیاژی‌ (نیکل‌، کروم‌ وروی‌) در رسوبات‌ دیده‌ می‌شود.
نشتی‌ لوله‌های‌ کندانسور و دیگر خرابی ها می‌تواند سبب‌ افزایش‌ تشکیل‌ رسوبات‌ شود.

آلودگی های‌ اصلی در دیگ آبگرم و سایر دیگ ها  شامل‌ نمک های‌ حاصل‌ از سختی‌ و سیلیس‌ آب‌ است‌ که‌حلالیت‌ اغلب‌ این‌ مواد با افزایش‌ دما کاهش‌ می‌یابد.

 این‌ رسوبات‌ بسیار مضر بوده‌ وسبب‌ بالا رفتن‌ دمای‌ مجاز و خوردگی‌ بیشترمی‌شود.

به ‌عنوان‌ نمونه‌ در یک‌ مورد نشتی کندانسور، تشکیل‌ رسوبات‌ و خوردگی‌ زیررسوبی‌ سبب‌ وارد شدن‌ خسارتهای‌ چند میلیون‌ دلاری‌ به‌ لوله ‌ها شد.

 در مورد دیگر نیز نشتی‌ در کندانسورهای‌ بزرگ‌ سبب ‌کاهش‌ pH از ۲/۹ به ‌۸/۵ در کمتر از یک‌ ساعت‌ و تبدیل‌ کلرید منیزیم‌ به‌ هیدرواکسید منیزیم‌ شد و کارکنان‌ واحد به‌ صورت ‌مقطعی‌ کندانسور را از خط خارج‌ و آلودگی‌ را تخلیه‌ کرده‌ و در اسرع‌ وقت‌ شست ‌و شوی ‌شیمیایی‌ بویلر را انجام‌ دادند.

از دیگر عامل های‌ بسیار مهم‌ در انتخاب‌ حلال‌ و فرایند شست ‌و شو، نوع‌ لایه‌های‌ رسوب ‌گذاری‌ شده‌، است‌ که‌ متداولترین‌ آن ها رسوبات‌ اکسید آهن‌ و مس‌ است‌.

خرابی های ‌گاه‌ به ‌گاه‌ در سیستم‌ شیمیایی‌ آب‌ ورودی‌ ، سبب‌ خوردگی‌ آلیاژهای‌ مس‌ در کندانسور و لوله‌های‌ مبدل های‌ حرارتی‌ شده‌ و باعث‌ انتقال‌ محصولات‌ خوردگی‌ به‌ بویلر  و دیگ می‌شود

 بازگشت‌ به‌ وضعیت‌ عادی‌ سبب‌کاهش‌ خوردگی‌ مس‌ و توقف‌ پدیده‌ رسوب‌گذاری‌ می‌شود، ولی‌ حتما در این‌ حال‌ نیزمشکلات‌ دیگر به‌ قوت‌ خود باقی‌ است‌