Polietilen (PE) borular, metal ve beton hatların yeni nesil alternatifi olarak, son birkaç on yılda deneme aşamasından kentsel içme suyu, gaz dağıtımı ve kanalizasyon şebekelerinin ana altyapısına dönüşmüştür. Bu dönüşüm; etilen bazlı polimerlerin özgün özellikleri, bimodal reçinelerin geliştirilmesi ve vakum kalibrasyonlu hassas ekstrüzyon hatlarının kullanımıyla mümkün olmuştur; böylece günümüzde yüksek basınçlar, sıfır altı sıcaklıklar ve agresif kimyasal ortamlar da güvenli çalışma aralığına girmektedir.
Polietilenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Yoğunluk ve kristallenme: 0.91–0.965 g/cm³; sırasıyla LDPE, MDPE ve HDPE olarak anılır. Kristallenme arttıkça çekme dayanımı ve elastik modül yükselir, geçirgenlik azalır.
Kimyasal dayanım: Zayıf mineral asitlere, bazlara, tuzlara ve mikroorganizmalara karşı kararlıdır; klorlu veya aromatik hidrokarbonlarla uzun temas şişmeye yol açabilir.
Termoplastik esneklik: 600–1400 MPa elastik modül, negatif sıcaklıklarda dahi gevrek kırılmayı geciktirir ve izin verilen eğilme yarıçapını dış çapın 20 katına kadar düşürür.
Yapısal Sınıflandırma
Tek cidarlı (Düz Duvar): Su, gaz ve maden bulamacı için 16–1600 mm anma çapları.
Çift cidarlı koruge: Dışta dalgalı, içte pürüzsüz yüzey; cazibeli kanalizasyon ve drenaj şebekeleri için ideal.
Spiral ve ring-lock: >2 m boyutlarda spiral-sargı üretim; menhol, depolama tankı ve deniz hatları.
Çok katmanlı (Kompozit): HDPE / Alüminyum / HDPE; yüksek sıcaklık veya oksijen bariyeri gerektiren uygulamalar.
Standartlar ve Temel Testler
ISO 4427-2 / INSO 14427-2: Basınçlı içme suyu; emniyet katsayısı C = 1.25.
ISO 4437-2 / INSO 7607: Gaz dağıtımı; yavaş çatlak büyümesi (SCG) 100 saat, 80 °C ve 4 MPa.
DIN 8074|8075: Avrupa pazarı için anma ölçüleri ve toleranslar.
Hidrostatik testler: 20 °C’de 100 saat 1.9 × PN ve 80 °C’de 165 saat 1.3 × PN zorunludur.
Adım Adım Üretim Süreci
HDPE granüller, L/D ≈ 33 tek vidalı ekstrüdörde eritilir; eriyik ~200 bar basınçla halkasal kalıptan geçer ve dış çapı stabilize etmek için vakum kılıfına girer. 18–22 °C iki kademeli su banyoları donma gerilmelerini kontrol eder. Son olarak mürekkep püskürtmeli yazıcı her 1 metrede izleme kodu, SDR, tarih ve tesis adını basar; çekme-kesme ünitesi standart ağırlık tablolarına göre 6, 9, 12 m boylar veya 100 m kangallar üretir.
Birleştirme Yöntemleri
Alın kaynağı (Butt Fusion): 200–220 °C ısıtma plakası; kaynaşma basıncı ≈ 0.15 × SDR (bar).
Elektrofüzyon: Bakır tel sarımlı alüminyum-reçine manşon; barkodlu mikroçip kontrolü.
Flanş ve çelik arkalık: Pompa istasyonları gibi kontrol noktaları.
Kompresyon fittings: Tarımsal ve damla sulama şebekelerinde ≤110 mm.
PE80 ve PE100 Reçinelerinin Karşılaştırma Tablosu
| Özellik | PE80 | PE100 | Pratik sonuç |
|---|---|---|---|
| Minimum gerekli dayanım (MRS) | 8 MPa | 10 MPa | Aynı basınçta daha ince et kalınlığı |
| Yoğunluk (g/cm³) | 0.942 | 0.955 | Daha yüksek halka rijitliği |
| Maks. çalışma basıncı – su (20 °C) | SDR11’de 8 bar | SDR11’de 10 bar | %~15’e kadar ağırlık tasarrufu |
| Yavaş çatlak büyümesi dayanımı | ≥200 h / 80 °C | ≥1000 h / 80 °C | Süreklî gerilimde daha uzun hat ömrü |
SDR ve PE100 Boru İçin Anma Basıncı Tablosu (Su 20 °C)
| SDR | PN (bar) | Göreli et (e/D) |
|---|---|---|
| 41 | 4 | 0.024 |
| 33 | 6 | 0.030 |
| 26 | 8 | 0.038 |
| 21 | 10 | 0.048 |
| 17 | 12.5 | 0.060 |
| 13.6 | 16 | 0.074 |
| 11 | 20 | 0.091 |
Endüstriyel ve Kentsel Uygulamalar
İçme suyu iletimi: İsale hatları, bina bağlantıları, kırsal projeler; prefabrik kanal içinde kılıflama.
Doğal gaz ve düşük basınçlı LPG: Şekil alabilirlik, darbe dayanımı ve izleme teli avantajı.
Basınçlı ve cazibeli atıksu: EPDM sızdırmaz manşonlu SN4-SN8 koruge ile kök girişinin azaltılması.
Maden bulamacı ve kâğıt hamuru: Düşük aşınma; kıyı tarama projelerinde yüzdürme imkânı.
Damla, yağmurlama ve center-pivot sulama: Çoklu bağlantılardan kaynaklı kaçakları azaltmak için LDPE kangallar ve HDPE yan hatlar.
Fiber optik ve enerji kablo koruması: 40–160 mm, turuncu; uzun mikro-kanal hatlarına uygun.
Hidrolik ve Mekanik Tasarım
pürüzlülük k ≈ 0.007 mm, 20 °C’de Hazen–Williams C ≈ 150 verir; bu nedenle çap seçimi çelik boruya (C ≈ 120) göre daha düşük hat kaybına dayanır. Gömülü döşemede izin verilen eğilme yarıçapı (R_min) 20 °C’de ~25×D, 5 °C’de ~35×D’dir. ATV-A 127 yöntemine göre 30 MPa modüllü, 30 cm granüler yatak 630 mm çapa kadar yeterlidir.
Taşıma, Depolama ve Çevresel Dayanım
≤110 mm kangallar 300 m’ye kadar ahşap makara üzerinde, keskin taşla temas etmeden taşınır. Düz boylar plastik takozlar üzerinde 1.5 m aralıkla istiflenir; ovalite çapın %3’ünü aşmamalıdır. %2–2.5 aktif karbon siyahı ilavesi, açık havada >20 yıl UV dayanımı sağlar. Ekonomik ömür sonunda borular öğütülerek asfalt dolgusu, kablo yatağı veya duyarlılığı düşük enjeksiyon parçaları olarak geri dönüştürülür.
Fiyatı Belirleyen Etmenler
Reçine sınıfı: PE100 granül fiyatı PE80’e göre yaklaşık %8–12 daha yüksektir.
Birim uzunluk ağırlığı: Ağırlık = π × (D_out – e) × e × 0.955 (kg/m).
SDR: SDR’de her +2 artış, ağırlığı yaklaşık %18 azaltır.
Kur ve lojistik: Şehir dışı projelerde payı en yüksek kalemdir.
Satın Alma Rehberi ve Orijinallik Doğrulaması
Standart işareti, takip kodu, tarih ve anma çapı kabartmalı ve silinmeye dayanıklı olmalıdır.
Kesit alma testi, boşluksuz ve yanık partikülsüz yeknesak halka göstermelidir.
MFI 0.20–0.35 g/10 min (190 °C, 5 kg) işlem kabiliyeti ile mekaniklerin en iyi dengesini sağlar.
Kritik hatlar için akredite laboratuvardan SCG ve ESCR raporları talep edin.
Teknoloji Görünümü
Avrupa’daki pilot uygulamalardaki PE112 (MRS = 11.2 MPa) ve PE125, PE100’e kıyasla ~%25’e varan et kalınlığı azaltımı sağlar. Klor karşıtı bariyer katmanları ve RFID etiketleme, çevrimiçi varlık takibi ve sızıntı yönetimi için ticarileşmektedir.
Tamam Baha, Türkiye ve komşu ülkelerde önde gelen polietilen boru ve ek parça tedarikçilerinden biri olarak, yukarıdaki standartlara uygun 16–1200 mm aralığında tam ürün gamı sunar; sahada alın kaynağı/elektrofüzyon ve hidrostatik test hizmetleriyle tedarikten devreye almaya kadar süreci yüklenici ve işverenler için kolaylaştırır.
