مطالعه فرآیندهای عملیاتی سیستم‌های لوله‌کشی آلومینیوم در مقایسه با لوله های آبیاری PVC

استفاده از لوله‌کشی پلاستیکی با استفاده از لوله های PVC در چند سال گذشته به شدت افزایش ‌یافته است و کشاورزان بیشتری از این فناوری استفاده می‌کنند که به بسیاری از نکات مثبت از جمله صرفه‌جویی در نیروی کار کمک می‌کند.
مقدمه:
در چند سال گذشته ، استفاده از لوله‌کشی پلاستیکی با استفاده از  لوله های PVC به شدت افزایش‌یافته است و کشاورزان بیشتری از این فناوری استفاده می‌کنند که به بسیاری از نکات مثبت از جمله صرفه‌جویی در نیروی کار کمک می‌کند.
گریک استفورد مدیر منطقه آبیاری نلسون در مورد جایگزینی لوله­ای آبیاری پلاستیکی به جای لوله ­های آبیاری آلومینیومی صحبت کرد. مجموعه لوله­های PVC certa-set توسط گروه تخصصی آمریکای شمالی تولید گردید و توسط فروشندگان مختلف توزیع گردید. به گفته وی استفاده از این تاسیسات از ۵% تا ۴۰%-۵۰% در طی ده سال گذشته افزایش یافته است. همچنین این جدیدترین نوآوری و فناوری برای پرورش دهندگان در حال استفاده از سیستم پاششی با لوله در مزارع است . برای بسیاری از سال‌ها ، لوله آلومینیومی، محصول انتخابی بود، اما هم اکنون بسیاری از پرورش دهندگان به فواید لوله­ های پلاستیکی از جمله قیمت پایین پی برده­اند. یکی دیگر از مزایای لوله ­های پلاستیکی سفتی حلقوی و انعطاف­پذیری بالای لوله­ ها در حین استفاده از تراکتور در زمین کشاورزی  تحت بارهای ترافیکی می­باشد و در نتیجه نیازی به جابجایی مجدد لوله­ های پلاستیکی برخلاف لوله ­های آلومینیومی نمی­باشد.
سیستم لوله ­های پی­وی­سی یک سیستم بسته است که موجب صرفه­جویی در مصرف آب می­شود. در سیستم آلومینیومی با هر بار استفاده و خاموش کردن، سیستم باید به طور کامل از آب تخلیه شده و وارد یک مخزن شود. ولی در سیستم پی­وی­سی با وجود دریچه­های تنظیمی نیازی به تخلیه نبوده و موجب صرفه­جویی در مصرف آب می­شود.
یکی دیگر از مزیت­ها کمتر بودن هزینه­های سیستم پی­وی­سی می­باشد. همچنین در گذشته از لوله ­های آلومینیومی فقط برای عبور آب استفاده می­شد. امروزه با توجه به مصرف لوله ­ها برای عبور مواد شیمیایی استفاده از لوله ­های آلومینیومی به دلیل آسیب مواد شیمیایی به این لوله ­ها مورد تایید نمی­باشد ولی استفاده ازسیستم­های پی­وی­سی هیچگونه ممانعتی ندارد.

 

مطالعه فرآیندهای عملیاتی بر روی دو نوع لوله پی­وی­سی و آلومینیومی
در طراحی همه سیستم‌های آبیاری، توجه به کارایی سیستم امر مهمی می­باشد. بازده به صورت نسبت آب پمپاژ شده به آبی که به طور موثر در محصول اعمال می­گردد، تعریف می‌شود. در تعیین بهترین بازده به تلفات زیر باید توجه شود:

۱٫ حوزه آب زهکشی
۲٫ تبخیر  و جریان­های هوایی
۳٫ زیان­های الگوی کاربردی در ناحیه ریشه
۴٫ نشت از اجزای سیستم در حین اجرا
یاتاقان­های آبپاش
اتصالات لوله
نقص­های خط لوله
۵٫ تخلیه از اجزای سیستم زمانی که سیستم عمل نمی­کند و بنابراین نیاز به دوباره پر شدن در هر راه­اندازی دارد.
۶٫ کاربرد دیفرانسیلی از آبپاش­ها ناشی از تغییر در فشار عملیاتی در امتداد خط اصلی و جانبی.

برای راحتی، این مقاله موارد ۱، ۲، و ۳ را به عنوان «تلفات کاربرد» و  موارد ۴، ۵ و ۶ را بعنوان «تلفات عملیاتی» دسته­بندی گردید.
در این مطالعه هدر رفت عملیاتی برای یک پیکره متداول از سیستم قابل‌حمل لوله پی­وی­سی و آلومینیومی تعیین گردید. این مطالعه فقط تعیین میزان خسارت­های عملیاتی را انجام می­دهد و هیچ فاکتور دیگری را در تصمیم­گیری در مورد انتخاب سیستم مانند هزینه اولیه، احتمالات، تلفات کاربرد، تعمیر و نگهداری سیستم، خوردگی و غیره را در نظر نمی­گیرد. این مطالعه توسط شرکت corp Certainteed در ژانویه تا مارس ۲۰۰۳ انجام شد .

نتایج: سیستم لوله آلومینیومی قابل حمل
در جدول شماره ۱ نتایج شش آزمایش با سیستم لوله آلومینیوم نشان داده شده است. آبپاش­ها به فاصله ۳۰ فوت در ۵۰ فوت از هم قرار گرفتند. حجم خالص نشان داده شده در جدول شماره ۱، با در نظر گرفتن فشار در انتهای لبه­ها، تعداد سنسورها و زمان اجرای خالص و زمانی که آبپاش­ها به فشار عملیاتی صحیح رسیده باشند، محاسبه گردید.
راندمان عملیاتی نسبت حجم خالص به حجم ناخالص است. در نتیجه متوسط راندمان عملیاتی ۸۶٫۳% محاسبه گردید. این نتایج تلفات به میزان ۷/۱۳٪ از اثرات ترکیبی نشت، زمانی که سیستم عمل می­کند و تخلیه، زمانی که خاموش می­شود و تغییرات در فشار عملیاتی آبپاش­ها را نشان می­دهد.

نتایج: لوله ­های آبیاری CERTA-SET پی­وی­سی
جدول ۲ نتایج شش آزمون انجام شده در سیستم لوله آبیاری پی­وی­سی CERTA-SET را نشان می­دهد. آبپاش­ها به فاصله ۴۰ فوت در ۴۰ فوت از هم قرار گرفتند. در این حالت متوسط بازده عملیاتی برابر با ۸/۹۴ درصد است. همانطور که از نتایج پیداست بازده عملیاتی در لوله­ های پی­وی­سی ۸٫۵% نسبت به لوله ­های آلومینیومی افزایش نشان داد. این افزایش ناشی از وجود دریچه­های تنظیمی در لوله پی­وی­سی و تخلیه نکردن لوله­ ها از آب با هر بار شروع آبیاری و در نتیجه کمتر شدن میزان هدر رفت آب می­باشد. ولی در مقابل در سیستم لوله­های آلومینیومی با هر بار راه­اندازی و خاموش کردن، سیستم باید به طور کامل از آب تخلیه شده و وارد یک مخزن دیگر شود که این عمل موجب افزایش اتلاف آب و انرژی می­شود.

در نتیجه می­توان اتلاف آب در لوله پی­وی­سی را به تغییرات در فشار عملکرد آبپاش محدود کرد. در ادامه این مقدار را می­توان با کاهش هدر رفت در لبه­ها یا استفاده از آبپاش­های جبران کننده فشار کمتر کرد. برای شرایط تعریف‌ شده توسط این مطالعه، مقایسه مستقیم یک سیستم لوله آلومینیوم در مقابل سیستم لوله‌کشی آبیاری certa- set  پی­وی­سی، زیان‌های عملیاتی به طور متوسط از ۷/۱۳% درصد به ۲/۵ % یا به میزان ۶۲% کاهش ‌یافت.

(۱) سیستم یک شبه تخلیه شده است.
(۲) سیستم شروع به آزمایش کرد.
(۴) (۳) (۶) (۵) تخلیه سیستم در یک شب

(۱)سیستم ها در شروع هر تست پر از آب می شوند.

شکل ۱: سیستم لوله آلومینیوم قابل حمل در حین عملیات.

شکل ۲: سیستم آبیاری لوله پی وی سی قابل حمل در حین عملیات.

شکل۳: نیروگاه پمپاژ قابل‌حمل. توجه داشته باشید که آب سنج در فاصله ۸ اینچی بیرون از حصار امنیتی دیده می‌شود.

منبع: وبسایت انجمن تولیدکنندگان لوله و اتصالات (PVC (pvc-asso.ir

 

 

مطالعه فرآیندهای عملیاتی سیستم‌های لوله‌کشی آلومینیوم در مقایسه با لوله های آبیاری PVC

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *