SDR لوله های پلی اتیلن

امرزوه استفاده از لوله های پلی اتیلنی به طرز چشم گیری افزایش یافته است بطوری که تقریبا در اکثر حوزه ها از این نوع لوله ها استفاده می گردد. از این رو قابلیت مقاومت لوله در برابر نیروهای وارد بر آن در هنگام نصب و فشار کاری اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. جهت این امر مقدار SDR لوله پلی‌اتیلن، فاکتور اصلی در تعیین قابلیت مقاومت لوله در برابر نیروهای وارد بر آن در هنگام نصب و فشار کاری است.

SDR در لوله های پلی اتیلن چیست؟ (Standard Dimension Ratio)

SDR مخفف عبارت Standard Dimension Ratio است .SDR به معنی نسبت ابعادی استاندارد و عبارت است از نسبت قطر خارجی به ضخامت جداره لوله پلی اتیلن که یکی از مشخصه‌های لوله پلی اتیلن است و می‌توان لوله‌ها را بر این اساس در جداول استاندارد دسته بندی نمود.

تعریف SDR

در نتیجه هرچه SDR لوله های پلی اتیلن  بالاتر باشد فشار کاری لوله پایین تر است که در ادامه به توضیح این مورد می‌پردازیم. بعنوان مثال SDR11  به این معناست که قطر خارجی لوله پلی اتیلن ۱۱ برابر ضخامت دیواره آن است.

نسبت قطر لوله به ضخامت لوله

برای لوله‌های پلی اتیلن یک عدد بدون بعد نیز تعریف می‌گردد که نسبت قطر لوله به ضخامت لوله ‌باشد و به آن SDR می‌گویند مثلا لوله پلی‌اتیلن ۱۱۰ میلیمتر با فشار ۴ بار تهیه شده از مواد PE80  که وزن آن ۱٫۱۷ می‌باشد SDR33 و برای لوله پلی اتیلن با قطر ۱۱۰ میلیمتر  تهیه شده از PE80 که وزن آن ۱٫۷۷ کیلوگرم می باشد SDR 21  تعریف می‌شود. بنابراین یک لوله به قطر ۱۱۰ میلیمتر به دلیل اینکه قطرش ثابت بوده با افزایش ضخامت (که منجر به افزایش فشار می‌شود)،  SDR کاهش پیدا کرده است. SDR در بازه‌ی ۵۱ تا ۵ قرار می‌گیرد و هرچه SDR کمتر می‌شود، یعنی ضخامت لوله (گوشت لوله) بیشتر می‌شود و قطر داخلی لوله کمتر می‌شود.

لوله پلی اتیلن در انواع فشار‌های کاری مختلف و در SDR یا نسبت‌های ابعادی استاندارد ۳۳ , ۲۶ , ۲۲ , ۲۱ , ۱۷٫۶ , ۱۷ , ۱۳٫۶ , ۱۱ , ۹  , ۷٫۴ , ۶ , تولید می‌شود.

استفاده از لوله‌های پلی اتیلنی با SDR17 طبق تجربه های بدست آمده برای کاربردهای فاضلاب ثقلی مناسب است و از لوله‌های نازک تر با مقدار SDR 19 تا ۲۱ می‌توان در کاربردهایی کوتاه تر و کم قطر تر، بهره گرفت. لوله‌های نازک تر در هنگام انجام نصب و لوله‌گذاری، به شدت دچار کشیدگی می‌شوند.

کاربردهای فشاری

در مورد کاربردهای فشاری، چنانچه مقدار حداکثر فشار مجاز در طراحی کمتر از psi 100 باشد، استفاده از SDR17 کفایت می‌کند. چنانچه مقدار حداکثر فشار مجاز در طراحی بیش از psi 100 باشد، مقدار فشار مجاز، تعیین کننده SDR مورد نیاز است. در صورتیکه مقدار فشار مجاز برابر با psi 150 باشد، لوله‌های پلی‌اتیلنی با SDR11  دارای الزامات فشاری مورد نیاز خواهند بود.

در اغلب کاربردهای بدون ترانشه، و البته نه در همه آن‌ها، لوله‌ای که تاب تحمل تنش‌های کششی وارد بر آن در هنگام نصب را داشته باشد، توانایی مقاومت در برابر فشارهای عمودی رویی و فشارهای ترافیکی را نیز خواهد داشت.

محاسبه وزن استاندارد لوله پلی اتیلن با استفاده از SDR

برای دانستن حد استاندارد ضخامت یا وزن یک متر لوله باید به استاندارد لوله پلی اتیلن و جدول ضخامت لوله مراجه کنند اما اینجا ما یک راه حل بسیار ساده که دقت بسیار بالایی دارد را می‌آوریم :

۱- قطر لوله (D) که کاملا مشخص است بر حسب میلیمتر مثل ۱۲۵میلیمتر

۲- فشار کاری (P) برحسب بار مثل ۶ بار یا ۱۰ بار

۳- ضریب ایمنی (C) همان SF  یا  SAFTY FACTORکه می‌تواند ۱،( ۱.۲۵)،۲ و یا ۱.۶باشد.

۴- MRS که برای مواد  PE80 مقدار ۸۰ و برای   PE100 برابر ۱۰۰در نظر گرفته می‌شود.

با داشتن اطلاعات فوق مقدار SDR را که همان نسبت قطر به ضخامت لوله است را از فرمول زیر بدست می‌آوریم.

SDR=((2*MRS)/(P*C))+1

۵- با داشتن SDRحال می توان حداقل ضخامت (E) را بدست آورد.

E=D/SDR

۶- با مشخص شدن حداقل ضخامت می‌توان وزن یک مترW را بر حسب کیلوگرم محاسبه کرد.

W=((D-E)*E*3.14*)/1000

۷-مثال : لوله‌ای با قطر ۱۱۰و فشار کاری ۱۰بار با مواد  PE80و ضریب ایمنی ۱٫۲۵ می‌خواهیم
مشخص کنید حداقل ضخامت و وزن یک متر آنرا

D=110 mm     P=10 Bar      MRS=80      C=1.25
SDR=((2*180)/(1.25*10))+1
SDR=13.8  →   SDR=13.6
E=110/13.6     E=8.088  → E=8.1
W=((110-8.1)*8.1*3.14)/1000        W=2.591 Kg

توجه شود مقادیر ذکر شده در جداول استاندارد تا حدودی گرد شده‌اند

با دانستن این چند فرمول هرکجا جدول در اختیار شماست، برای حد ماکزیمم ضخامت‌ها سعی کنید رابطه اش را بیابید.

منبع : پارس اتیلن کیش، همیار اندیش , ازمایشگاه بوکان , پارس چلیپا