استفاده از لوله هاي پلي اتيلن در شبكه هاي توزيع آب و گاز دنيا از حدود 50 سال قبل رايج است .عواملي نظير كويري بودن مساحت زيادي از ايران و اينكه ايران دومين توليد كننده گاز دنياست , سبب شدند تا در كشورمان از حدود دو دهه ي قبل , اقدامات عملي و اجرايي استفاده از لوله هاي پلي اتيلن در شبكه هاي توزيع آب و گاز آغاز گردد , در حاليكه مطالعات علمي اوليه مربوط به اين موضوع به سال هاي قبل از آن باز مي گردد . به طوري كه علاوه بر افزايش ميزان كاربرد لوله هاي پلي اتيلن , ميزان لوله هاي غير فولادي از قبيل چدن كاهش يافته وبه وسيله لوله هاي پلي اتيلن جايگزين شده است .بر اساس تحقيقات انجام شده استان هاي كرمان ,تهران خراسان مازندران و فارس به ترتيب داراي بيشترين ميزان استفاده از لوله هاي پلي اتيلن مي باشند و در استان خوزستان بر اساس صلاحديد مسئولان محترم شركت گاز اين استان ,تا كنون از لوله هاي پلي اتيلن استفاده نشده است.
از مهمترين مزاياي لوله و اتصالات پلي اتيلن در مقايسه با لوله هاي فولادي ميتوان به سرعت و سهولت در اجرا,آموزش ساده ,مقرون به صرفه بودن و مهم تر از همه عدم خوردگي ودر نتيجه عدم نياز به پوشش و حفاظت از زنگ اشاره كرد. با توجه به مراتب فوق ونيزبا درنظر گرفتن معضلات و مشكلات موجود در اجرا و نگهداري لوله هاي فولادي ,استفاده از لوله هاي پلي اتيلن در شبكه هاي توزيع گاز بدون هيچ گونه تامل وترديدي منطقي به نظر ميرسد.
اما به هر حال لازم است در خصوص شناسايي مشكلات و معضلات خاص لوله هاي پلي اتيلن و اتخاذ تدابيرلازم درمواجهه وبرخورد با اين مسائل احتمالي با رويكردي پيشگام ونگرشي پيشگيرانه اقدام نمود.
در اين مقاله دو مورد از مشكلات بالقوه درلوله هاي پلي اتيلن يعني :1- آثارالكتريسيته ي ساكن بر لوله ها و 2-صدمه ديدن لوله هاي پلي اتيلن توسط جوندگان( موش و موريانه) وبه طور مشخص موش ها مورد بررسي قرارميگيرد.
1-آثار الكتريسيته ساكن بر لوله هاي پلي اتيلن حامل گاز
الف):احتمال بروز انفجاروآتش سوزي ناشي ازجرقه
درلوله هاي پلي اتيلن توليد يا ايجاد الكتريسيته ي ساكن امري بديهي و پذيرفته شده است چراكه پلي اتيلن عايق الكتريسيته بوده ودراثرعبورجريان گازكه معمولا داراي ناخالصي و ياذرات ريز نيزميباشد,الكتريسيته ي ساكن توليد ميشود كه دراين فرآيند الكتريسيته ساكن ابتدا در قسمت داخلي لوله ايجاد ميشود ودر همان جداره ي داخلي باقي مي ماند.بارهاي الكتريكي ايجاد شده به محض اين كه مسيري براي تخليه از طريق اتصال زمين پيدا كنند به صورت جرقه اي خطرناك تخليه ميشوند بنابراين درزمان انجام عمل تخليه هوا ودرسايرشرايط مناسب امكان ايجاد جرقه وجود دارد ودر صورت فراهم آمدن 4 شرط :1-ايجاد الكتريسيته ساكن 2-اتصال به زمين 3-وجود گاز 4-وجود اكسيژن يا هوا ,ايجاد انفجار و آتش سوزي متصور است.البته بر اساس نظرات تاييد شده مانند GTI(Gas Technology Institute)الكتريسيته ساكن ايجادشده درجداره ي داخلي لوله ,بعد از قطع گاز نيز در لوله باقي مي ماند ودر صورت نياز به برش قسمتي از لوله به وسيله كاتر,جرقه اي ناشي از تخليه ي الكتريسيته ساكن ايجاد خواهد شد.از طرفي شرايط زير به عنوان عوامل تشديد كنندگي الكتريسيته ساكن بايد مورد توجه قرار گيرند:
1-مواقع استفاده از چلانگر( Squeezer)
2-كاهش قطر خط لوله به دلايل ديگر
3-وجود ناخالصي در جريان گاز
4-نشت گاز در قسمتي از لوله به دليل شكستگي ويا هر دليل ديگر.
ب):ايجاد منافذ ريز در اثر الكتريسيته ساكن
تا كنون ودر نوشتارها و دوره هاي آموزشي به خطرات ناشي از ايجاد الكتريسيته ساكن در لوله هاي پلي اتيلن , صرفا از منظر ايمني نگريسته شده است ودر اين مباحث بر روي نحوه ي جلوگيري از ايجاد مثلث آتش تاكيد گرديده است اما تحقيقات و بررسي هاي به عمل آمده نشان ميدهد كه الكتريسيته ساكن علاوه بر احتمال كمك به تشكيل مثلث آتش چگونه ميتواند باعث بروز و ايجاد سوراخ هاي ريز در لوله ودر نتيجه نشت گاز و مشكلات بعدي شود. براي اولين بار در سال 1984 شركت Mountian Fuel بعد از استفاده ازچلانگرتعدادي سوراخ ريز در محل چلانده شده كشف كرد كه بعدها ودر سال 1989طي مقاله Mark Staker از شركت Dirk S.Smith به اين موضوع اشاره كرد.همچنين درسال 2001 , Boca Raton مقاله اي دراين خصوص به رشته ي تحرير درآورد و بالاخره در سال 2003 Ray A.Ward با انتشار مقاله اي light MLGW,gas Memphis and water)) با ذكر شواهد به بررسي اين موضوع پرداخت.
بر اساس مقاله ي نوشته شده به وسيله ي Ray A.WARD و با در نظر گرفتن كليه تمهيد ات لازم ,يك انشعاب به قطر يك اينچ توسط يك واحد مجري وابسته به شركت اجرا و به صورت موفقيت آميز مورد تست قرار گرفت سپس به منظور بهره برداري از انشعاب در آينده , روي آن پوشيده شد.به دليل ايجاد فاصله زماني, انشعاب مورد تست مجدد قرار گرفت كه طي آن در انشعاب , افت غير مجاز مشاهده شد,لذا تست رد و انشعاب به منظور تست هيدرواستاتي از كانال خارج ودر نتيجه تست , تعداد زيادي سوراخ ريز در طول انشعاب كشف شد.در بررسي هاي بعدي كه در آزمايشگاه انجام شد تعداد 9 سوراخ در فشار psi 80 آشكار شد در حاليكه در قسمت باقي مانده از حلقه هيچ گونه منفذ و مشكلي مشاهده نگرديد. پس از آن كليه ي ركوردها و سوابق ايرادها در حين توليد كنترل و مشحص شد كه پروسه توليد لوله نيز هيچگونه مشكلي نداشته است.بررسي هاي بيشتر اثبات كرد كه منافذ ريز ناشي از الكتريسيته ساكن هنگامي ايجاد ميشوند كه ميزان بارهاي الكتريكي ايجاد شده در اثر عواملي از قبيل مواردي كه در بند الف توضيح داده شد آنقدر بالا روند تا بر قدرت تحمن لوله فايق آيند.چرا كه قدرت تحمل لوله پلي اتيلن مانند هر عايق الكتريكي ديگر مقداري معين و محدود است (Dielectric Strength).اين امر با يك جرقه ي ناشي از تخليه بارهاي الكتريكي به زمين همراه بوده و در نتيجه اين فرايند ,پلي اتيلن خميري و ذوب شده و باعث بروز نشتي در لوله ميشود(Hot Arc). ولتاژ مورد نياز براي ايجاد سوراخ ,به خواص و ضريب دي الكتريك مواد پلي اتيلن و نيز ضخامت جداره لوله بستگي دارد.بديهي است كه در ضخامت هاي بيشتر براي غلبه بر قدرت تحمل دي الكتريك لوله به ولتاژهاي بيشتري نياز است.در واقعه مورد بررسي ,آزمايش هاي انجام يافته نشان داد كه در خلال پر كردن لوله به وسيله هوا براي تست فشار و نيز تخليه هوا در انتهاي آزمايش ,احجام وسرعت هوا و شرايط آن باعث ايجاد يك بار الكتريكي(Static Charge) شده كه اين بار الكتريكي از قدرت تحمل دي الكتريك ديواره لوله بيشتر بوده است.
از نظر مشخصه ها و شكل ظاهري ,اولا قطر سوراخ ها در درون و بيرون لوله متفاوت هستند و اساسا قطر يك سوراخ بزرگتر از قطر سوراخ هاي ديگر است.سوراخ بزرگتر نشاندهنده ي محل شروع تخليه بار الكتريكي و سوراخ كوچكتر مشخص كننده ي محلي است كه تخليه الكتريكي در آنجا پايان يافته است.ثانيا سوراخ ايجاد شده به صورت سه شاخه (Tree-Shape) وبه همراه يك شاخه جانبي است.