(PE) Polietilen nedir?

Günümüzde yaygın bir biçimde kullanılmaya devam eden polietilen hammadde, gelişme sürecini devam ettiren, kullanım sahası devamlı artan ve petrolden üretilen bir polimerdir. Kimyasal olarak polietilen plastiğinin formülü C2nH4n+2 olan alkan’dır.

Polietilen yoğunluk sınıfına göre;

HDPE, MDPE, LDPE ve LLDPE olarak dört gruba ayrılır.

Yaklaşık olarak 1,75 kg petrolden 1 kg HDPE elde edilir. Yüksek yoğunluk polietilenden yapılmış parçalar beyaz opak renklidirler, ve yüksek yoğunluklu en katı polietilen türüdür. Birçok sektörde kullanılırlar. Boru üretiminde ise; sulama, kanalizasyon, doğalgaz boruları, jeotermal ısı transferi boruları gibi çeşitli alanlarda üretim yapılmaktadır.

PE -100 malzemesinin orjinal renkleri

PE-100 hammaddesinin rengi şeffaf olup (natural) kullanıldığı yere göre pigmentler aracılığı ile istenilen her renkte hammmadde üretilir. Fakat basınçlı boru sistemleri ve hammaddenin mukavemetini arttırmak, UV ışınlarına karşı korunmasını sağlamak için granül olarak üretimi esnasında siyah renkte üretilmektedir.

Alt yapı boru sistemlerinde hammadde üretimi esnasında natural hammaddeye siyah karbon (carbon-black) ve UV katkısı katılmaktadır. Piyasada orjinal siyah diye tabir edilen hammadde budur.

Siyah renkli hammaddede;

Siyah PE-100, %2±0,5 oranında çok ince taneli (0,010-0,025 micron) karbon siyahı içerir.

%2 karbon siyahı, polietileni UV ışınlarına karşı 50 yıla kadar korur. Kullanılan karbon siyahı tat ve koku problemlerine neden olmaz.

%2 karbon siyahı ISO 11420 1996 standartlarına göre çok iyi bir şekilde dağılmış olmalıdır.

Borunun her noktasındaki karbon siyahı miktarı %2±0,5 oranında olmalıdır.

Bu miktarı ihtiva etmeyen kısımlar UV ışınlarına karşı zayıf kalacaktır.

İyi bir dağılım yoksa yüksek miktarda karbon siyahı ihtiva eden kısımlarda borunun mekanik mukavemeti düşecektir.

Mavi ve Turuncu hammaddede

Mavi ve turuncu renkli PE-100, diğer katkılar dışında UV ışınına karşı korunmaları için yüksek miktarda UV katkısı ihtiva eder.

UV katkısı yine çok homojen olarak dağıtılmalıdır. UV dayanım 3,5Gjul ışık altında test edilir.

Kullanılan renklendirici homojen bir şekilde polietilen’e dağıtılır. Belli noktalarda birikimin önüne geçilerek maksimum boru mukavemeti sağlanır.

Renklendirici; tat ve koku yapmayan, ağır metal ihtiva etmeyen yapıdadır.

PE malzemesinin özellikleri

PE birçok ülkede gaz ve su taşıyan boru hatlarında en yaygın kullanılan malzeme durumundadır. Endüstriyel boru sistemlerinde ve evsel bağlantılarda birçok avantajlar sunmaktadır.

Bunlardan bazıları;

1. Ekonomik.
2. Hafif olması.
3. Sağlıklı olması.
4. Esnek olması ve buna bağlı olarak darbelere daha dayanıklı olması.
5. Korozyon sorununun olmaması.
   
6. Sürtünme kayıplarının az olması.
   
   7.Kimyasallara karşı yüksek dirence sahip olması.

Polietilen borularda performansı arttırmak ve daha düşük çaplarda da kullanımı yaygınlaştırmak için sürekli olarak yeni hammaddeler geliştirilmekte, öte yandan ekstrüzyon teknolojisindeki yeniliklerle bu çabalar desteklenmektedir.

Polietilen sistemlerin daha ömürlü, daha dayanıklı, daha hızlı monte edilebilen ve daha ekonomik olması için sistemi tamamlayan ek parçalar ve kaynak teknolojilerinde de gelişmeler sürmektedir.

Ülkemizde de batı ülkelerindeki bu değişim ve gelişime uygun olarak polietilen sistemlerin kullanımı yaygınlaşmaktadır.

PE boruların kullanım alanları

PE birleştirme teknikleri

PE malzemeler için bilinen birleştirme yöntemleri;

Alın Kaynağı Uygulaması:

Alın kaynağı ile hdpe boruların birleştirilmesi; Alınları düzeltilmiş, temiz ve tozsuz yüzeye sahip iki borunun  hammaddeden boru olarak üretimi esnasında karşılaştığı sıcaklık değerlerine yakın bir değerde alın alına ısıtılarak belli bir basınc altında ısıtılıp ısıtılmış bu yüzeylerin yine  belli bir basınç değerinde birbirlerine birleştirip sabit basınç altında kaynatılmış bölgedeki sıcaklığın 20 ile 40’C a düşene kadar bekletilmesi ile tamamlanmış olur.Bu amaçlar belli çap sınıflarında boruları öncelikle merkezleyen, boru alınlarını traşlayan, traşlamayı takiben ısı plakası ile ısıtan ve birleştiren makineler yapılmıştır bu makineler  ”Alın Kaynak makinesi” diye adlandırılırlarKaynak işlemi ilave manşon gerektirmediğinden oldukça ekonomiktir.

Alın Kaynağını Yapılırken Dikkat Edilecek Noktalar

• Kaynak yapılacak olan levha yada boruların et kalınlıklarının  aynı olması gerekmektedir değerde olması.
• Çalışma ortamının temiz,tozsuz ve rüzgarsız olması
• Hava sıcaklığıın çalışabilecek değerde olması
• Alın kaynağı yapacak olan kişinin bu konuda sertifikalı yada boru üretici firma tarafından eğitilmiş olması

Alın Kaynağının Avantajları

1. Birleştirme için özel ekleme parçası gerektirmez.
2. Alın kaynağı kullanılan boru sistemlerinde gerekli eşit te ile dirsek, gibi ek parçalar açılı birleştirme metodu ile birleştirilirler üretebilmektedir.
3. Alın kaynak makineleri ilk yatırım maliyeti düşük makinelerdir
4. Alın kaynağı ile üretilen ekparçalar konfeksiyon ek parçalar olarak bilinir ve enjeksiyon ek parçalara nazaran ekonomiktir.
5. Alın kaynağı metodu kullanılaran her çap ve basınç sınıfı aralığında ekparça üretmek mümkündür.

HDPE 100 boruların özellikleri ve Avantajları

1. Boru hatları çalışması esnasında ek noktalarında mükemmel sızdırmazlık sağlanması.
2. hdpe borular farklı metodlar ile  birleştirilebilirler (alın kaynağı,elektrofüzyon kaynagı,soket kaynağı)
3. Hdpe borular elastik ve hafif olmaları sebebi ile kanal dışında birleştirilebilir ve kanala indirilebilir
4. Hdpe borular elastik ve sağlam olmaları sebebi ile kesici malzeme içermemek kaydı ile kazıdan çıkan malzeme ile yataklanabilirler ekstra yataklama kumu istemezler.
5. H dpe borular kopma uzamaları %350 ile%600 arasında olması sebebi ile derprem.sel ve doğal afetlere karşı değişken  uzama sağlarlar bu özelliklerinden dolayı depremlerden sonra hdpe den yapılmış alt yapılar sorun yaşamaz
6. Rahatlıkla deniz, dere, nehir, göl ve bozuk zeminlerde, maden alanları gibi toprak hareketleri olabilecek yerlerde kullanılabilmesi.
7. Boru malzemesinin kimyasal direnci yüksektir, korozyondan etkilenmez, çürümez, aşınmaz.
8. İç yüzeyi hidrolik pürüzsüzdür. Projelendirilenlerin kullanılan boru çapı minimize edilir. Alternatif cinsteki borulara nazaran işletme giderleri düşüktür.
9. Daha az dirsek gerektirir. Çünkü boru çapının 20-35 katı radüs ile dönüş yapılabilir.
10. Sağlamlık (Firesiz döşeme ve taşıma).
11. Üretim tesisleri mobil hale getirilebilir. Önemli projelerde yerinde üretim ile nakliyeden önemli miktarda tasarruf edilebilir.
12. Asgari ömrü 50 yıldır, doğada ancak 1000 yılda bozulur. Bakım gerektirmediğinden işletme giderleri çok düşüktür.
13. Hafiftir, kolay ve çabuk döşenir. İnşaat sezonu kısa olan bölgelerde, yoğun trafikli yollarda büyük avantaj sağlar.
14. PE boruları döşemede dirsek, gibi yerlerde beton kütle ihtiyacı yoktur.
15. İyi kaynak özellikleri.
16. Esneklik.
17. Çatlama direnci, darbe direnci.
18. Arazi şekline uyum.
19. Bünyesinde karbon siyahı (karbon black) bulunması nedeniyle, güneş ışınlarından etkilenmemesi (UV dayanımı).
20. Basınç sınıfında çeşitlilik. PN2,5’dan PN32 ye kadar 12 farklı basınç sınıfında üretilebilmesi.
21. Toprak içindeki aşındırıcı maddelerden etkilenmediği için katodik koruma gibi döşeme esnasında tedbirler almak gerekmez.