اتو لوله کشی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

تاریخچه و اصول کار اتو لوله کشی

دستگاه اتو لوله کشی یا دستگاه جوش لوله پلیمری یک ابزار است که با استفاده از حرارت دو قطعه از لوله پلیمری را به یکدیگر متصل می‌کند. این دستگاه برای لوله‌های ساخته شده از پلی الفین‌ها (مانند پلی پروپیلن، پلی اتیلن و پلی بوتیلن) کاربرد دارد .

اتو برای لوله کشی در سال ۱۹۵۴ توسط شرکت آلمانی Widos به عنوان یک روش جدید برای جوشکاری لوله‌های پلاستیکی معرفی شد. در سال‌های بعد، این روش در سراسر جهان گسترش یافت و به عنوان یک استاندارد صنعتی در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفت.

اصل کار اتو لوله کشی بر اساس جوشکاری حالت جامد (solid state welding) است. در این روش، دو قطعه پلاستیک با فشار و حرارت به هم نزدیک می‌شوند تا سطح آن‌ها بازسازی (restructuring) شود و بلور‌های (crystals) آن‌ها با هم آمالگام (amalgamation) شود. در نتیجه، دو قطعه پلاستیک به گونه‌ای به هم متصل می‌شوند که خط جوش (weld line) بین آن‌ها قابل تشخیص نباشد.

انواع اتو لوله کشی

انواع اتو لوله کشی به دو نوع اتو لوله کشی فلز-پلاست (metal-plastic pipe welding machine) و اتو لوله کشی الکتروفورژ (electrofusion pipe welding machine) تقسیم می‌شود. هر دو نوع دستگاه جوش لوله پلیمر با استفاده از حرارت عمل می‌کنند، اما روش و منبع حرارت آن‌ها متفاوت است.

اتو لوله کشي فلز-پلاست

دستگاه اتو لوله کشی فلز-پلاست يك دستگاه است كه با استفاده از يك سيم حرارتي (heating wire) كه در يك صفحة فلزي (metal plate) قرار دارد، حرارت را به سطح لوله‌ها منتقل مي‌كند. اين دستگاه براي جوشكاري لوله‌هاي پليمري با قطر كوچك و متوسط (تا ۱۶۰ ميلي‌متر) مناسب است.

مشخصات فنی اتو برای لوله کشی فلز-پلاست عبارتند از:

• ولتاژ (voltage): معمولا بین ۲۲۰ تا ۲۴۰ ولت
• توان (power): معمولا بین ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ وات
• دمای کار (working temperature): معمولا بین ۲۰۰ تا ۲۷۰ درجه سانتی‌گراد
• زمان گرمایش (heating time): معمولا بین ۵ تا ۱۵ دقیقه
• زمان خنک شدن (cooling time): معمولا بین ۱۰ تا ۳۰ دقیقه
• وزن (weight): معمولا بین ۲ تا ۱۰ کیلوگرم

اتو لوله کشی الکتروفورژ

اتو لوله کشی الکتروفورژ يك دستگاه است كه با استفاده از يك سيم حرارتي (heating wire) كه در يك فيتينگ پليمري (polymer fitting) قرار دارد، حرارت را به سطح لوله‌ها منتقل مي‌كند. اين دستگاه براي جوشكاري لوله‌هاي پليمري با قطر بزرگ و خطوط انتقال طولاني مناسب است.

مشخصات فنی اتوی لوله کشی الکتروفورژ عبارتند از:

• ولتاژ (voltage): معمولا بین ۳۲ تا ۴۸ ولت
• جریان (current): معمولا بین ۱ تا ۴ آمپر
• دمای کار (working temperature): معمولا بین ۱۳۰ تا ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد
• زمان جوشکاری (welding time): معمولا بین ۵ تا ۴۵ دقیقه
• زمان خنک شدن (cooling time): معمولا بین ۳ تا ٦ ساعت
• وزن (weight): معمولا بین ٥ تا ٢٠ کیلوگرم

روش‌ها و مراحل جوشکاری با اتو لوله کشی

روش‌های جوشکاری با اتو برای لوله کشی به دو نوع جوشکاری فلز-پلاست (metal-plastic welding) و جوشکاری الکتروفورژ (electrofusion welding) تقسیم می‌شود. هر دو روش شامل چند مرحله است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

جوشکاری فلز-پلاست

جوشکاری فلز-پلاست شامل مراحل زیر است:

• آماده‌سازی لوله‌ها (pipe preparation): در این مرحله، لوله‌های پلیمری را با استفاده از یک ابزار برش (cutting tool) به طول مورد نظر برش می‌زنیم و سپس با یک ابزار تراش (peeling tool) سطح داخلی و خارجی آن‌ها را تمیز و صاف می‌کنیم. هدف از این کار حذف لایه اکسید (oxide layer) و آلودگی‌های (contaminations) احتمالی از سطح لوله‌ها است.
• قراردادن لوله‌ها در دستگاه (pipe placement): در این مرحله، لوله‌های پلیمری را در چنگال‌های (clamps) دستگاه جوش قرار می‌دهیم و با استفاده از یک ترازو (level) آن‌ها را به صورت همسطح تنظیم می‌کنیم. سپس با استفاده از یک فشارسنج (pressure gauge) فشار مورد نظر را بر روی لوله‌ها اعمال می‌کنیم.
• گرمایش لوله‌ها (pipe heating): در این مرحله، صفحه فلزی دستگاه جوش را که حاوی سیم حرارتی است را بین دو لوله قرار می‌دهیم و با استفاده از یک تایمر (timer) زمان گرمایش را تنظیم می‌کنیم. در طول گرمایش، سطح لوله‌ها به صورت بادام زمینی شکل (bead shape) تغییر شکل می‌دهند و حالت ژلاتین (gelatinous) پیدا می‌کنند. زمان گرمایش بستگی به قطر و جنس لوله‌ها دارد و معمولا بین ۵ تا ۱۵ دقیقه است.
• جابجایی صفحه فلزی و جوشکاری لوله‌ها (plate removal and pipe welding): در این مرحله، صفحه فلزی دستگاه جوش را به سرعت از بین دو لوله برداریم و با حفظ فشار، دو لوله را به هم نزدیک کنیم. در این حالت، سطح لوله‌های ژلاتین شده با هم ترکیب شده و چسبیدگی شروع می‌شود. زمان جوشکاری بستگی به قطر و جنس لوله‌ها دارد و معمولا بین ۵ تا ۱۵ دقیقه است. این زمان برای ایجاد یک جوش قوی و بدون درز بین دو لوله پلیمری لازم است. برای محاسبه دقیق زمان جوشکاری، می‌توانید از استانداردهای ملی و بین‌المللی مربوط به جوشکاری پلاستیک پیروی کنید. این استانداردها پارامترهای جوشکاری مانند دما، فشار، زمان و جریان الکتریکی را بر اساس قطر و جنس لوله‌ها تعیین می‌کنند.

• خنک شدن لوله‌ها (pipe cooling): در این مرحله، بعد از جوشکاری لوله‌ها، باید صبر کنیم تا دمای لوله‌ها به حدی برسد که چسبیدگی کامل شود و ساختار بلوری آن‌ها بازسازی شود. در طول خنک شدن، نباید به لوله‌ها فشار یا حرکتی وارد کنیم. زمان خنک شدن بستگی به قطر و جنس لوله‌ها دارد و معمولا بین ۱۰ تا ۳۰ دقیقه است.

جوشکاری الکتروفورژ

جوشکاری الکتروفورژ شامل مراحل زیر است:

• آماده‌سازی لوله‌ها (pipe preparation): در این مرحله، لوله‌های پلیمری را با استفاده از یک ابزار برش (cutting tool) به طول مورد نظر برش می‌زنیم و سپس با یک ابزار تراش (peeling tool) سطح داخلی و خارجی آن‌ها را تمیز و صاف می‌کنیم. هدف از این کار حذف لایه اکسید (oxide layer) و آلودگی‌های (contaminations) احتمالی از سطح لوله‌ها است.
• قراردادن لوله‌ها در فيتينگ (pipe placement): در این مرحله، لوله‌های پلیمری را در فيتينگ پليمري (polymer fitting) قرار می‌دهیم. فيتينگ پليمري يك قطعة پلاستيكي است كه داراي يك سيم حرارتي (heating wire) در دو طرف خود است. سيم حرارتي با اعمال جريان الكتريكي حرارت را توليد مي‌كند. فيتينگ پليمري با استفاده از يك پلاگ (plug) به دستگاه جوش الكتروفورژ متصل مي‌شود.
• جوشکاری لوله‌ها (pipe welding): در این مرحله، با استفاده از یک اسكنر باركد (barcode scanner) كد باركد فيتينگ پليمري را اسكن مي‌كنيم. كد باركد شامل اطلاعات مورد نياز براي جوشكاري است، مانند جنس، قطر، ضخامت و زمان جوشكاري فيتينگ. سپس با فشار دادن يك دكمة شروع (start button) عمل جوشکاری را آغاز می‌کنیم. در طول جوشکاری، سطح لوله‌ها به صورت بادام زمینی شکل (bead shape) تغییر شکل می‌دهند و حالت ژلاتین (gelatinous) پیدا می‌کنند. زمان جوشکاری بستگی به قطر و جنس فيتينگ دارد و معمولا بین ۵ تا ۴۵ دقیقه است.
• خنک شدن لوله‌ها (pipe cooling): در این مرحله، بعد از جوشکاری لوله‌ها، باید صبر کنیم تا دمای لوله‌ها به حدی برسد که چسبیدگی کامل شود و ساختار بلوری آن‌ها بازسازی شود. در طول خنک شدن، نباید به لوله‌ها فشار یا حرکتی وارد کنیم. زمان خنک شدن بستگی به قطر و جنس فيتينگ دارد و معمولا بین ۳ تا ٦ ساعت است.

لیست قیمت اتو لوله کشی

دستگاه اتو لوله کشی در زمینه‌های مختلف صنعتی و خانگی کاربرد دارد. برخی از این کاربردها عبارتند از:

• انتقال آب (water supply): اتوی لوله کشی برای انتقال آب سرد و گرم در ساختمان‌ها، شهر‌ها، مزارع و صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله‌های پلیمری با استفاده از اتو لوله کشی به هم متصل شده و یک شبکة آب (water network) را تشکیل می‌دهند. این روش دارای مزایایی مانند مقاومت در برابر خوردگي (corrosion resistance)، كاهش اتلاف فشار (pressure loss reduction)، كاهش هزينة نصب و نگهداري (installation and maintenance cost reduction) و افزايش عمر مفيد (service life increase) است .
• انتقال گاز (gas supply): اتو برای لوله کشی برای انتقال گاز طبیعی و سایر گاز‌های قابل احتراق در خانه‌ها، صنایع و نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله‌های پلیمری با استفاده از اتو لوله کشی به هم متصل شده و یک شبکة گاز (gas network) را تشکیل می‌دهند. این روش دارای مزایایی مانند مقاومت در برابر خوردگي (corrosion resistance)، كاهش خطر نشتي و انفجار (leakage and explosion risk reduction)، كاهش هزينة نصب و نگهداري (installation and maintenance cost reduction) و افزايش عمر مفيد (service life increase) است .

• انتقال فضلاب (sewage disposal): اتو لوله کشی برای انتقال فضلاب خانگی و صنعتی در شبکة جمع‌آوري و تصفيه فضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله‌های پلیمری با استفاده از اتو لوله کشی به هم متصل شده و یک شبکة فضلاب (sewage network) را تشکیل می‌دهند. این روش دارای مزایایی مانند مقاومت در برابر خوردگي (corrosion resistance)، كاهش اتلاف فشار (pressure loss reduction)، كاهش هزينة نصب و نگهداري (installation and maintenance cost reduction) و افزايش عمر مفيد (service life increase) است .
• انتقال سایر مایعات (other liquid transport): اتوی لوله کشی برای انتقال سایر مایعات مانند روغن (oil)، بنزین (gasoline)، آب گرم (hot water)، آب تبرید (cooling water)، آب آشامیدنی (drinking water) و آب آتش‌نشانی (fire water) در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، حرارت و سرمایش، آب و فاضلاب و آتش‌نشانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله‌های پلیمری با استفاده از اتو لوله کشی به هم متصل شده و یک شبکة مایعات (liquid network) را تشکیل می‌دهند. این روش دارای مزایایی مانند مقاومت در برابر خوردگي (corrosion resistance)، كاهش اتلاف فشار (pressure loss reduction)، كاهش هزينة نصب و نگهداري (installation and maintenance cost reduction) و افزايش عمر مفيد (service life increase) است .

مزایا و معایب اتو لوله کشی

اتو لوله کشی به عنوان یک روش جوشکاری پلاستیک دارای مزایا و معایب خاص خود است. برخی از این مزایا و معایب عبارتند از:

مزایا

• سادگي و سرعت نصب: دستگاه اتو لوله کشی یک روش ساده و سریع برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. برخلاف روش‌های دیگر جوشکاری پلاستیک که نیاز به استفاده از چسب (glue)، پيچ و مهرة (screw and nut)، پروفيل (profile) یا پيچیدگي هیدروليكي (hydraulic complexity) دارند، این روش فقط با استفاده از حرارت دو قطعة پلاستیک را به هم چسبانده و یک جوش قوی و بدون درز ایجاد می‌کند.
• كيفيت و قابليت اطمينان بالا: اتوی لوله کشی یک روش کیفی و قابل اطمینان برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. با استفاده از این روش، دو قطعة پلاستیک به گونه‌ای به هم متصل می‌شوند که خط جوش (weld line) بین آن‌ها قابل تشخیص نباشد و یک ساختار همگن (homogeneous structure) داشته باشند. این باعث می‌شود که لوله‌های جوش شده دارای مقاومت مكانيكي (mechanical strength)، مقاومت شيميايي (chemical resistance) و مقاومت حرارتي (thermal resistance) بالایی باشند و در برابر نشتي (leakage)، انفجار (explosion) و خوردگي (corrosion) مقاوم باشند.
• كاهش هزينه‌ها: اتو لوله کشی یک روش اقتصادی برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. با استفاده از این روش، نیاز به استفاده از مواد و ابزار اضافی برای جوشکاری کاهش می‌یابد و هزینة نصب و نگهداری شبکة لوله‌کشی کاهش می‌یابد. همچنین، با توجه به عمر مفید بالای لوله‌های جوش شده، هزینة تعویض و تعمیر آن‌ها کاهش می‌یابد.

معایب

• نياز به دستگاه و فيتينگ خاص: اتو لوله کشی یک روش وابسته به دستگاه و فيتينگ خاص برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. برای استفاده از این روش، نیاز به خرید یا اجارة یک دستگاه جوش لوله پليمري دارید که معمولا قيمت بالايي دارد. همچنین، برای جوشکاری لوله‌های با قطر بزرگ، نیاز به استفاده از فيتينگ‌های پليمري دارید که معمولا در بازار محدود و گران هستند.
• نياز به تخصص و دقت: اتو برای لوله کشی یک روش نیازمند تخصص و دقت برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. برای استفاده از این روش، نیاز به آموزش و تجربه کافی در زمینة جوشکاری پلاستیک دارید. همچنین، برای اجرای این روش، نیاز به رعایت پارامتر‌های جوشکاری (welding parameters) مانند دما، فشار، زمان و جریان الکتریکی دارید. در صورت عدم رعایت این پارامتر‌ها، ممکن است جوش‌های نامناسب و ناقص ایجاد شود که باعث کاهش کیفیت و قابلیت اطمینان شبکة لوله‌کشی شود.

نکات ایمنی و رعایت استانداردها در اتو لوله کشی

اتو لوله کشی یک روش حساس و خطرناک برای جوشکاری لوله‌های پلیمری است. برای اجرای این روش، نیاز به رعایت نكات ايمني (safety tips) و استانداردها (standards) مخصوص جوشکاری پلاستیک دارید. برخی از این نکات و استانداردها عبارتند از:

• حفاظت شخصي: در هنگام جوشکاری با دستگاه اتو لوله کشی، باید از لباس مناسب (suitable clothing)، دستكش (gloves)، كلاه (helmet)، عينك (glasses) و كفش (shoes) محافظ استفاده کنید. همچنین، باید از تماس با سطح داغ دستگاه جوش و فيتينگ‌ها خودداري كنید و در صورت سوختگي، فورا به پزشك مراجعه كنید.
• حفاظت محيط: در هنگام جوشکاری با اتوی لوله کشی، باید از آتش سوزي (fire)، انفجار (explosion)، برق گرفتگي (electrocution) و آلودگي هوا (air pollution) جلوگیری کنید. برای این منظور، باید از منبع تغذيه مناسب (suitable power source)، سيم و پريز مطمئن (reliable wire and socket)، استفاده از فيوز و كليد قطع كن (use of fuse and switch)، دوري از مواد قابل احتراق (away from flammable materials)، استفاده از آتش نشاني (use of fire extinguisher) و تهويه مناسب (proper ventilation) اطمینان حاصل کنید.
• رعایت استانداردها: در هنگام جوشکاری با اتو برای لوله کشی، باید از استانداردهای ملی و بین‌المللی (national and international standards) مربوط به جوشکاری پلاستیک پیروی کنید. برخی از این استانداردها عبارتند از:
  • ISO 21307: استاندارد بین‌المللی برای جوشکاری لوله‌های پلی اتیلن با روش‌های فلز-پلاست و الکتروفورژ
  • DVS 2207: استاندارد آلمانی برای جوشکاری لوله‌های پلیمری با روش‌های فلز-پلاست و الکتروفورژ
  • ASTM F2620: استاندارد آمریکایی برای جوشکاری لوله‌های پلی اتیلن با روش الکتروفورژ
  • IPS-M-PI-190: استاندارد ایرانی برای جوشکاری لوله‌های پلی اتیلن با روش‌های فلز-پلاست و الکتروفورژ

نیوپایپ گیتی پسند یکی از برندهای معروف و مطرح در زمینه تولید و عرضه لوله و اتصالات پنج لایه در ایران است. این شرکت با بهره گیری از دانش فنی و تجربه بالا، محصولات با کیفیت و استاندارد را برای مصارف مختلف در تاسیسات ساختمانی ارائه می دهد. لوله های نیوپایپ دارای خواص منحصر به فردی هستند که آن ها را از سایر رقبا متمایز می کنند. برخی از این خواص عبارتند از:

• مقاومت در برابر خوردگی، رسوب، فشار، دما و نفوذ اکسیژن
• ظریف انبساط طولی بسیار کم و عدم نیاز به استفاده از کمپانساتور
• قابلیت خمش و انعطاف پذیری بالا و عدم نیاز به استفاده از زانو
• سهولت و سرعت در نصب و تعمیر با استفاده از اتصالات پرسی و کوپلی
• دارای گارانتی و ضمانت نامه معتبر و خدمات پس از فروش