لولههای آبرسانی PVC-U، PVC-UH، PVC-M و PVC-O همگی از نوع لولههای پلیوینیل کلرید سخت با دیواره جامد هستند. این لولهها عمدتاً در خطوط اصلی و شاخههای سیستمهای انتقال آب تحت فشار که در زیر خاک نصب میشوند و دمای آب در آنها از 45 درجه سانتیگراد بیشتر نشود، به کار میروند و همچنین میتوانند در داخل ساختمان یا گالریهای لوله استفاده شوند. استانداردها و مشخصات فعلی چهار نوع لوله در جدول 1 نشان داده شده است.
|
شماره سریال |
نام استاندارد |
شماره استاندارد |
قطر اسمی خارجی (mm) |
فشار اسمی (MPa) |
|
1 |
لولههای پلیوینیل کلرید سخت (PVC-U) برای تأمین آب |
GB/T 10002.1-2006 |
dn ≤ 1000 |
0.63-2.5 |
|
2 |
لولهها و اتصالات پلیوینیل کلرید سخت با عملکرد بالا برای تأمین آب |
CJ/T 493-2016 |
50 ≤ dn ≤ 1600 |
0.63-2.5 |
|
3 |
سیستمهای لولهکشی پلیوینیل کلرید اصلاحشده با ضربه (PVC-M) برای تأمین آب - بخش ۱: لولهها |
GB/T 32018.1-2015 |
63 ≤ dn ≤ 800 |
0.8-2.0 |
|
4 |
لولهها و اتصالات پلیوینیل کلرید دو جهته (PVC-O) مشخصشده برای تأمین آب |
CJ/T 445-2014 |
63 ≤ dn ≤ 630 |
0.8-2.5 |
|
5 |
سیستمهای لولهکشی پلاستیکی برای تأمین آب و برای زهکشی و فاضلاب دفنشده و روی زمین تحت فشار - پلیوینیل کلرید غیرنرمشده (PVC-U) - بخش ۲: لولهها |
ISO 1452-2:2009 |
dn ≤ 1000 |
0.63-2.5 |
مخلوط ترکیبی به مخلوط یکنواخت رزین پایه PVC و انواع افزودنیهای ضروری اطلاق میشود که به عنوان ماده اولیه مستقیماً در فرآیند اکستروژن لولههای PVC مورد استفاده قرار میگیرد. برای لولههای تحت فشار، طراحی فرمول و شاخصهای عملکرد مخلوط ترکیبی PVC از اهمیت بالایی برخوردار است و به طور مستقیم بر عملکرد محصول و عمر طولانیمدت آن تأثیر میگذارد. برای آشنایی با تأثیر رزین PVC و انواع افزودنیها بر عملکرد محصول، به بخش "طراحی فرمول PVC و فرآوری محصول" مراجعه کنید. این فصل عمدتاً به معرفی شاخصهای عملکردی، الزامات ردهبندی و نیازمندیهای طراحی فرمول مخلوط ترکیبی میپردازد.
در میان لولههای تأمین آب PVC در چین، لولههای PVC-UH مشخصات الزامات عملکرد فیزیکی و مکانیکی برای مخلوطهای ترکیبی را با ارجاع به استاندارد آمریکایی لولههای تأمین آب PVC، AWWA C900، مشخص میکند، همانگونه که در جدول ۲ نشان داده شده است. در حال حاضر، هیچ مقرراتی در مورد شاخصهای عملکرد مخلوطهای ترکیبی برای سایر انواع لولههای تأمین آب PVC وجود ندارد. این الزامات انتخاب مواد اولیه و فرمولهای لوله و همچنین کنترل کیفیت را بهتر تحت کنترل قرار میدهند.
جدول ۲ الزامات عملکرد فیزیکی و مکانیکی برای مخلوطهای ترکیبی PVC که برای لولههای تأمین آب PVC-UH مشخص شدهاند
|
شماره سریال |
مورد |
استاندارد آزمایش |
نیاز به عملکرد |
واحد |
|
1 |
استحکام ضربه ناهموار (آیزود) |
روش ASTM D256 الف |
≥ 34.71 |
J/m |
|
2 |
استحکام کششی (سرعت کشش: 5.1mm/min ± 25%) |
ASTM D638 |
≥ 48.3 |
مگاپاسکال |
|
3 |
مدول الاستیسیته کششی (سرعت کشش: 5.1mm/min ± 25%) |
ASTM D638 |
≥ 2758 |
مگاپاسکال |
|
4 |
دمای تغییر شکل تحت بار (بار: 1.82MPa، نرخ گرمایش: (2.0 ± 0.2) °C/min؛ نمونهها باید قبل از آزمون به مدت 24 ساعت در دمای 50°C عملیات حرارتی شوند) |
ASTM D648 |
≥ 70 |
درجه سانتی گراد |
لولههای فشاری PVC برای عمر مفید 50 سال طراحی شدهاند. مخلوطهای ترکیبی لولهها باید تحت آزمونهای ردهبندی مخلوط ترکیبی مطابق با ISO 9080 یا GB/T 18252 قرار گیرند، یعنی آزمونهای مقاومت هیدرواستاتیک بلندمدت مخلوطهای ترکیبی به صورت لوله، که با استحکام طبقهبندیشده متناظر با دمای 20 °C و 50 سال مشخص میشود، که همان استحکام حداقل مورد نیاز (MRS) است. نیازمندیهای ردهبندی برای مخلوطهای ترکیبی لولههای تأمین آب PVC-U، PVC-UH، PVC-M و PVC-O در جدول 3 نشان داده شده است.
جدول 3 نیازمندیهای ردهبندی برای مخلوطهای ترکیبی لولههای تأمین آب PVC
|
نوع لوله تأمین آب |
استاندارد اجرایی |
MRS/MPa |
|
PVC-U |
ISO 1452-1:2009/ISO 1452-2:2009 |
25 |
|
PVC-U |
GB/T 10002.1-2006 |
نیازی نیست |
|
PVC-UH |
CJ/T 493-2016 |
25 |
|
PVC-M |
GB/T 32018.1-2015 |
24.5 |
|
PVC-O |
CJ/T 445-2014 |
31.5، 35.5، 40، 45، 50 |
در ISO 1452-1:2009، مواد طبقهبندی شدهاند. بر اساس استحکام هیدرواستاتیک حداقل مورد نیاز برای مواد، MRS مواد PVC برای لولهها برابر با 25 مگاپاسکال مشخص شده است، یعنی درجه ماده PVC-U 250 است. استاندارد ملی برای لولههای PVC-U، GB/T 10002.1-2006، درجه فشار را برای مخلوطهای ترکیبی لولهها مشخص نمیکند. لولههای تأمین آب PVC-UH الزام طبقهبندی MRS ≥ 25 مگاپاسکال را برای مخلوطهای ترکیبی تعیین میکنند. MRS لولههای PVC-M برابر با ≥ 24.5 مگاپاسکال است.
MRS لولههای PVC-O که در استانداردهای ISO مشخص شده است، به 5 نوع تقسیم میشود: 31.5، 35.5، 40، 45 و 50 مگاپاسکال، که بهترتیب مربوط به کدهای درجه مواد اولیه 315، 355، 400، 450 و 500 هستند. در این میان، درجات 400 و 450 عموماً بهصورت انبوه تولید میشوند، در حالی که سایر درجات معمولاً کمتر استفاده میشوند.
فرمول لولههای تأمین آب PVC عمدتاً از رزین PVC، مواد پایدارکننده، روغنهای داخلی و خارجی، مواد پرکننده، رنگها، مواد اصلاحکننده ضربه، کمکفرآیندها و غیره در نسبت مشخصی تشکیل شده است. انتخاب و تناسب مواد اولیه مختلف نقش مهمی در عملکرد و کاربرد لولهها ایفا میکند.
پردازش لولههای PVC نیازمند عملکرد بالای جریان مذاب رزین PVC است. در تولید واقعی، معمولاً از رزین PVC نوع SG-5 تعلیقی استفاده میشود. روشهای تهیه PVC به دو دسته روش اتیلنی و روش کربید کلسیم تقسیم میشوند. در روش اتیلنی، اتیلن از نفت خام استخراج میشود، سپس گاز کلر با اتیلن از طریق واکنش جایگزینی واکنش داده و مونومر کلرید وینیل را تولید میکند که در ادامه از طریق پلیمریزاسیون به رزین پلیوینیل کلرید تبدیل میشود. تولیدکنندگان نماینده این روش عبارتند از: شرکت Oxy Vinyl LP (آمریکا)، شرکت پتروشیمی قیلو سینوپک، شرکت شیمیایی تیانجین LG داگو و غیره. روش کربید کلسیم در چین عموماً گستردهتر استفاده میشود؛ در این روش، کربید کلسیم (کاربید کلسیم) در تماس با آب، استیلن تولید میکند، سپس استیلن با کلرید هیدروژن ترکیب شده و مونومر کلرید وینیل را تشکیل میدهد و در نهایت از طریق واکنش پلیمریزاسیون، رزین پلیوینیل کلرید حاصل میشود.
پیویسی یکی از حساسترین پلیمرها به حرارت در صنعت است و مستعد تخریب حرارتی میباشد. پایدارکنندههای حرارتی افزودنیهای ضروری در فرآیند تولید لولههای پیویسی هستند. در فرآیند تولید لولههای پیویسی، پایدارکنندههای معمولی که امروزه استفاده میشوند، پایدارکنندههای کلسیم-روی و پایدارکنندههای آلی قلع هستند. پایدارکنندههای کلسیم-روی عمدتاً در اروپا استفاده میشوند، پایدارکنندههای آلی قلع بهطور گسترده در ایالات متحده استفاده میشوند و در چین از هر دو نوع استفاده میشود. پایدارکنندههای کلسیم-روی معمولاً پایدارکنندههای ترکیبی با مقدار افزودن نسبتاً بالایی هستند؛ پایدارکنندههای آلی قلع معمولاً دارای مقدار افزودن کمی بوده و اثر پایدارکنندگی خوبی در تولید لولههای با قطر متوسط و بزرگ دارند. اگر برای لولهها مقاومت بالایی در برابر شرایط جوی مورد نیاز باشد، میتوان مقدار مناسبی آنتیاکسیدان و پایدارکنندههای نوری نیز اضافه کرد. 
در فرآوری لولههای PVC، روغنکارهای داخلی و خارجی نیز ضروری هستند. روغنکارهای اصلی مورد استفاده شامل اسید استئاریک، پارافین، واکس پلیاتیلن و استئارات کلسیم که دارای اثر پایدارکننده نیز میباشد، میشوند. مقدار سیستم روغنکاری باید بر اساس نیازهای تجهیزات و طراحی فرمول محصول تعیین شود. نکته کلیدی این است که ترکیب مخلوط دارای اثر پلاستیکشدن مناسبی باشد، به گونهای که دمای تغییر شکل حرارتی و خواص مکانیکی لولهها تحت تأثیر قابل توجهی قرار نگیرد.
بر اساس طراحی محصول، ممکن است پرکنندههای کربنات کلسیم به لولههای PVC اضافه شوند. عملکرد اصلی کربنات کلسیم بهبود صلبیت لولهها، کاهش نرخ انقباض و کاهش هزینههاست. افزودن کربنات کلسیم باعث کاهش استحکام محصولات لولهای و افزایش تردی میشود. بنابراین، مقدار پرکنندههای کربنات کلسیم در تولید لولههای PVC باید بهدرستی کنترل شود. کربنات کلسیم عموماً به دو نوع کربنات کلسیم سنگین و کربنات کلسیم سبک تقسیم میشود. مخلوط ترکیبی با فرمول کربنات کلسیم سنگین جریان خوبی دارد و برای سیستمهای تغذیه و انتقال متمرکز، بهویژه سیستمهای انتقال پنوماتیک مناسب است؛ مخلوط ترکیبی با فرمول کربنات کلسیم سبک جریان نسبتاً ضعیفی دارد و چگالی پایینی دارد، اما در فرمول لولههای آبرسانی که مقدار افزودنی کم است تأثیر چندانی ندارد.
رنگ لولههای PVC عموماً خاکستری یا آبی است. رنگدانههای مورد استفاده رایج عمدتاً شامل دیاکسید تیتانیوم، دوده کربن و فتالوسیانین آبی میشوند. بهطور کلی، مقدار افزودن رنگدانهها کم است و باید دارای قدرت رنگدهی خوب و مقاومت در برابر شرایط جوی باشند.
افزودنیهای ضربهگیر و کمکفرآیندها در بهبود مقاومت ضربهای و عملکرد پردازش لولههای PVC در حین فرآوری مفید هستند.
از بخشهای ۲.۱ «الزامات عملکردی برای مخلوطهای ترکیبی» و ۲.۲ «الزامات ردهبندی برای مخلوطهای ترکیبی» مشخص است که الزامات مربوط به مخلوطهای ترکیبی چهار نوع لوله با یکدیگر متفاوت هستند. بنابراین، در طراحی فرمول و هزینههای تولید چهار نوع لوله نیز تفاوتهایی وجود دارد. برای اطلاع از الزامات دقیق طراحی فرمول، به جدول ۴ مراجعه فرمایید. همچنین، به دلیل تفاوت در طراحی محصولات، شاخصهای عملکردی آنها نیز متفاوت است که در بخش ۵ این مقاله بهطور مفصل توضیح داده خواهد شد.
جدول ۴: الزامات طراحی فرمول چهار نوع لوله آبرسانی PVC
|
نوع لوله تأمین آب |
شماره استاندارد |
ویژگیهای فرمول |
نکات طراحی |
مقایسه هزینههای فرمول |
|
PVC-U |
GB/T 10002.1-2006 |
مقاومت عمومی در برابر فشار و شکلپذیری (عمدتاً لولههای با قطر کوچک و متوسط) |
سیستم پایدارسازی و روانکنندگی: عمومی؛ پرکننده کربنات کلسیم: کم؛ اصلاح مقاومت ضربهای مناسب |
عمومی |
|
PVC-UH |
CJ/T 493-2016 |
مقاومت بالا در برابر فشار و شکلپذیری (عمدتاً لولههای با قطر متوسط و بزرگ) |
سیستم تثبیت و روانکاری: خوب؛ پرکننده کربنات کلسیم: بسیار پایین؛ اصلاح ضربه مناسب |
بالاتر |
|
PVC-M |
GB/T 32018.1-2015 |
چقرمگی بسیار بالا (عمدتاً قطرهای کوچک و متوسط) |
سیستم تثبیت و روانکاری: خوب؛ پرکننده کربنات کلسیم: بسیار پایین؛ اصلاح ضربه بسیار بالا |
بالا |
|
PVC-O |
CJ/T 445-2014 |
استحکام ذوب بالا، مطابق با الزامات فرآیند جهتدهی دو محوره (عمدتاً قطرهای کوچک و متوسط) |
سیستم تثبیت و روانکاری: خوب؛ پرکننده کربنات کلسیم: بسیار پایین؛ مواد کمکپردازش مناسب |
بالاتر، اما هزینه پردازش زیاد |
تنش طراحی لولههای تحت فشار:
σₛ = MRS / C (1)
که در آن: σₛ — تنش طراحی لولههای تحت فشار، مگاپاسکال؛ MRS — استحکام حداقل مورد نیاز لولهها، مگاپاسکал؛ C — ضریب کلی عملکرد (طراحی)
لولههای PVC برای عمر مفید مورد انتظار ۵۰ سال طراحی شدهاند. هنگام انتقال آب در دمای ۲۰ °C، مقادیر حداکثر مجاز تنش طراحی برای انواع لولههای داخلی PVC برای تأمین آب در جدول ۵ نشان داده شده است. فشار اسمی (فشار طراحی) و فشار کاری برای عملکرد بلندمدت ۵۰ ساله به ترتیب با استفاده از رابطه (۲) و رابطه (۳) محاسبه میشوند.
جدول ۵ مقادیر حداکثر مجاز تنش طراحی برای انواع لولههای فشاری PVC داخلی
|
نوع لوله تأمین آب |
استحکام حداقل مورد نیاز / مگاپاسکال |
ضریب کلی عملکرد (طراحی) |
مقدار حداکثر مجاز تنش طراحی / مگاپاسکال |
|
PVC-U و PVC-UH |
25 |
۲٫۵ (dn ≤ ۹۰ میلیمتر) |
۱۰ (dn ≤ ۹۰ میلیمتر) |
|
|
|
۲٫۰ (dn > ۹۰ میلیمتر) |
12.5 (dn > 90 میلیمتر) |
|
PVC-M |
24.5 |
1.6 |
16 |
|
PVC-O (با در نظر گرفتن درجه 400 به عنوان مثال) |
40 |
1.6 |
28 |
توجه: درزهای مختلفی از مواد اولیه لولههای PVC-O وجود دارد که میتوان با استناد به استانداردهای محصولات PVC-O طراحی کرد؛ برای درجات 400 و 450 به طور معمول، ضریب خدمات کلی C برابر با 1.6 است.
فشار اسمی (فشار طراحی) لولهها:
P = σₛ × eₙ / dₙ (2)
که در آن: P — فشار اسمی (فشار طراحی) لولهها، مگاپاسکال σₛ — تنش طراحی لولههای تحت فشار، مگاپاسکال dₙ — قطر خارجی اسمی، میلیمتر eₙ — ضخامت دیواره اسمی، میلیمتر
بر اساس CJJ 101-2016 "دستورالعمل فنی مهندسی خطوط لوله تأمین آب پلاستیکی دفنشده" بند 4.1.7، مقدار استاندارد فشار طراحی لوله برابر با 1.5 برابر مقدار استاندارد فشار کاری است، یعنی:
P = 1.5 × Pwk (3)
که در آن: Pwk — فشار کاری لولهها، مگاپاسکال
همانطور که مشاهده میشود، ضریب خدمات کلی (طراحی) لولههای PVC-UH بالاتر از لولههای PVC-M و لولههای PVC-O است، یعنی در استفاده بلندمدت تضمین ایمنی بالاتری دارد.
بر اساس تعریف سفتی حلقه در بخش 2.4.2 استاندارد GB/T 19278-2018، سفتی حلقه با ضخامت دیواره لوله رابطه مکعبی دارد. فرمول سادهشده محاسبه سفتی حلقه (S) به صورت زیر است:
S = 0.0186 × E × (eₙ / dₙ)³ (4)
که در آن: S — سفتی حلقه، کیلونیوتن بر متر مربع E — مدولاسیون الاستیک مصالح دیواره لوله، که در مشخصات فنی برای لولههای PVC برابر با 3000 مگاپاسکال تعیین شده است dₙ — قطر خارجی اسمی، میلیمتر eₙ — ضخامت دیواره اسمی، میلیمتر
میتوان دید که برای لولههایی با قطر خارجی یکسان، هرچه ضخامت دیواره بیشتر باشد، سفتی حلقه بیشتر و مقاومت در برابر تغییر شکل ناشی از فشار خارجی قویتر است. مقایسه سفتی حلقه چهار نوع لوله در جدول ۶ نشان داده شده است (به عنوان مثال لولههای با فشار اسمی 1.0 مگاپاسکال). از جدول ۶ مشخص است که از دیدگاه پارامترهای طراحی، لولههای PVC-M و PVC-O میتوانند ضخامت دیواره نازکتری را انتخاب کنند تا نیازهای فشار کاری را برآورده کنند، اما ضخامت دیواره بسیار کم نیز منجر به مقاومت ضعیفتر در برابر تغییر شکل فشار خارجی میشود.
جدول ۶ مقایسه سفتی حلقه چهار نوع لوله
|
نوع لوله تأمین آب |
فشار اسمی لولهها/مگاپاسکال |
مشخصات لوله (SDR) |
حداقل سفتی حلقه/کیلونیوتن·متر⁻² |
|
PVC-U |
1.0 |
26 |
16 |
|
PVC-UH |
1.0 |
26 |
16 |
|
PVC-M |
1.0 |
33 |
8 |
|
|
1.25 |
26 |
16 |
|
PVC-O (با در نظر گرفتن درجه 400 به عنوان مثال) |
1.0 |
51 |
2.7 |
|
|
2.0 |
26 |
16 |
هنگام مقایسه با سفتی حلقه یکسان، لولههای PVC-M و PVC-O درجه فشار اسمی بالاتری دارند. به دلیل هزینههای بالاتر فرمولاسیون مواد و هزینههای فرآوری، هزینه لولههای آنها نیز بیشتر از لولههای PVC-U و PVC-UH است.
تفاوتهایی مشخص در شاخصهای عملکردی لولههای PVC-U تعیینشده در استانداردهای ملی و آنهایی که در استاندارد ISO 1452-2 مشخص شدهاند، وجود دارد. الزامات مقاومت در برابر فشار کاهش یافته و الزامات مقاومت ضربهای بهبود یافته است؛ یعنی الزام آزمون ضربهای با وزنه رهاشده (TIR) برابر با ≤ ۵٪ است که نسبت به الزام TIR ≤ ۱۰٪ تعیینشده در استانداردهای ISO، نیازمندی بالاتری را از نظر شکلپذیری و مقاومت لوله ایجاد میکند. لولههای PVC-UH با استناد به استاندارد ISO برای لولههای تأمین آب PVC-U و همچنین استاندارد آمریکایی لولههای تأمین آب PVC طراحی و ترکیب شدهاند. الزامات عملکردی فیزیکی و مکانیکی این لولهها شامل آزمون تسطیحسازی (فلتنگ) و عملکرد هیدرواستاتیکی کامل لوله میشود که امکان نظارت بر کیفیت هر لوله را فراهم میسازد. علاوه بر این، الزامات مقاومت ضربهای آنها از الزامات استانداردهای ISO بالاتر است و الزام آزمون ضربهای با وزنه رهاشده نسبت به استانداردهای ISO به TIR ≤ ۵٪ افزایش یافته است. مقایسه شاخصهای عملکردی لولههای داخلی تأمین آب PVC-U و لولههای تأمین آب PVC-UH در جدول ۷ ارائه شده است.
جدول 7 مقایسه شاخصهای عملکرد بین لولههای تأمین آب PVC-U و PVC-UH
|
مورد |
PVC-U (GB/T 10002.1-2006) |
PVC-UH (CJ/T 493-2016) |
|
چگالی/kg·m⁻³ |
1350~1460 |
1350~1460 |
|
برخورد وزن ساقط (TIR)/% |
≤ 5 |
≤ 5 |
|
دمای نرمشدگی ویکات/°C |
≥ 80 |
≥ 80 |
|
نرخ انقباض طولی/% |
≤ 5 |
≤ 5 |
|
آزمون غوطهوری در دیکلرومتان (15°C، 30 دقیقه) |
تغییر سطح بدتر از 4N نباشد |
تغییر سطح بدتر از 4N نباشد |
|
آزمون هیدرواستاتیک (بدون پارگی، بدون نشتی) |
20°C، تنش حلقوی 38MPa، 1 ساعت؛ 60°C، تنش حلقوی 10MPa، 1000 ساعت |
20°C، تنش حلقوی 42MPa، 1 ساعت؛ 60°C، تنش حلقوی 12.5MPa، 1000 ساعت |
|
آزمون فشار تختسازی (فشرده شده تا 40٪ از قطر خارجی باقیمانده لوله) |
چنین الزامی وجود ندارد |
بدون پارگی |
|
آزمون هیدرواستاتیک تمام لوله |
چنین الزامی وجود ندارد |
هر لوله در فشار دو برابر فشار اسمی به مدت حداقل 5 ثانیه آزمایش میشود، بدون پارگی، بدون نشتی |
بر اساس منحنی استاندارد هیدرواستاتیک بلندمدت برای PVC-U 250 که در ISO 1452-1:2009 ارائه شده است (همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است)، مشاهده میشود که در آزمون هیدرواستاتیک بلندمدت لولههایی که الزامات ردهبندی مخلوط ترکیبی MRS ≥ 25 MPa را برآورده میکنند، الزامات مقاومت فشاری کوتاهمدت نیز قابل مشاهده از روی منحنی استاندارد هستند. الزام تنش حلقوی مربوط به دمای 20 °C و زمان 1 ساعت برابر با 42 MPa و الزام تنش حلقوی مربوط به دمای 60 °C و زمان 1000 ساعت برابر با 10 MPa است. همانطور که از جدول 7 مشخص است، لولههای PVC-UH الزامات مقاومت فشاری منحنی استاندارد هیدرواستاتیک بلندمدت PVC-U 250 را برآورده میکنند، در حالی که لولههای PVC-U که در استانداردهای ملی مشخص شدهاند از نظر شاخصهای مقاومت فشاری کوتاهمدت (20 °C، 1 ساعت، تنش حلقوی 38 MPa) پایینتر از الزامات منحنی استاندارد هستند و همچنین الزام طراحی MRS ≥ 25 MPa برای لولههای PVC-U تعیینشده در استانداردهای ملی را نیز برآورده نمیکنند.
جدول 8 نشاندهندهی الزامات استاندارد عملکرد برای لولههای تأمین آب PVC-M است. مشاهده میشود که محصولات PVC-M دارای مقرراتی در مورد ضربه وزن سقوطی، آزمون هیدرواستاتیک لوله ناچدار و استحکام حلقه C هستند. برای لولههای با dn ≥ 110 میلیمتر، آزمون ضربه سریع در دمای 23 °C و ارتفاع 20 متری مشخص شده است که الزامات بالایی را بر مقاومت ضربهای و استحکام محصول تحمیل میکند. محصولات لولهای تولید شده مطابق با استاندارد ملی برای PVC-M، دارای استحکام و مقاومت ضربهای خوبی هستند.
جدول 8: الزامات عملکرد لولههای تأمین آب PVC-M (GB/T 32018.1-2015)
|
مورد |
نیاز به عملکرد |
|
چگالی/kg·m⁻³ |
1350~1460 |
|
دمای نرمشدگی ویکات/°C |
≥ 80 |
|
نرخ انقباض طولی/% |
≤ 5 |
|
آزمون غوطهوری در دیکلرومتان (15°C، 30 دقیقه) |
تغییر سطح بدتر از 4N نباشد |
|
ضربه وزن سقوطی (0°C) (dn ≤ 90mm)/% |
TIR ≤ 5 |
|
آزمون ضربه سریع در 20 متر (23°C) (dn ≥ 110mm) |
عدم شکست ترد |
|
آزمون هیدرواستاتیک (بدون پارگی، بدون نشتی) |
20°C، تنش حلقوی 38MPa، 1 ساعت؛ 20°C، تنش حلقوی 30MPa، 100 ساعت؛ 60°C، تنش حلقوی 12.5MPa، 1000 ساعت |
|
آزمون هیدرواستاتیک لوله ناچدار (بدون پارگی، بدون نشتی) |
20°C، تنش حلقوی 38MPa، 1 ساعت؛ 60°C، تنش حلقوی 12.5MPa، 1000 ساعت |
|
استحکام حلقه C |
عدم شکست ترد |
علاوه بر الزامات بالا در مقاومت ضربهای و چقرمگی، محصولات لوله PVC-M همچنین الزاماتی در مقاومت فشاری دارند. بنابراین، هزینه فرمولاسیون لولههای PVC-M که مطابق استانداردها تولید میشوند، بالاتر از لولههای متداول PVC-U یا PVC-UH است و خروجی فرآوری آنها نسبتاً پایینتر است؛ با توجه به کاهش ضریب خدمات (طراحی) کلی آنها، فشار اسمی آنها یک رده بالاتر از لولههای متداول PVC-U یا PVC-UH است. بنابراین، هزینه هر متر لولههایی که دارای درجه فشار یکسانی هستند اساساً یکسان است یا لولههای PVC-M کمی گرانتر هستند. برای خطوط لوله مهار شده در مهندسی، مقاومت فشاری بلندمدت نشانگر اصلی محصول است و مقاومت ضربهای و چقرمگی تنها نیازمند برآوردن الزامات استفاده عادی است.
جدول 9 نشاندهندهی الزامات عملکرد استاندارد برای لولههای تأمین آب PVC-O است. لولههای PVC-O نوع خاصی از لوله پلیوینیل کلرید با ساختار زنجیرهای مولکولی هستند که با کشیدن محوری و شعاعی لولههای اکسترود شدهی PVC-U از طریق تجهیزات قالبگیری ثانویه و فرآیند مشخصی، باعث میشود مولکولهای زنجیر بلند PVC در لوله بهصورت منظم در دو جهت محوری و شعاعی قرار بگیرند. دشواری تولید این لوله بالا است و الزامات فرمولاسیون، تجهیزات و فرآیند تولید نیز بسیار سختگیرانه است. در حال حاضر، بیشترین قطر قابل تولید در داخل و خارج از کشور تنها 630 میلیمتر است، بازده تولید آن پایینتر از سه نوع دیگر لوله است و همچنین فرمولاسیون تولید و هزینههای فرآوری آن نسبتاً بالا میباشد.
جدول 9 - الزامات عملکرد برای لولههای تأمین آب PVC-O (CJ/T 445-2014)
|
مورد |
نیاز به عملکرد |
|
برخورد وزنه سقوطی (0°C)/% |
TIR ≤ 10 |
|
مقاومت کششی/MPa |
≥ 48 |
|
صلبیت حلقه/kN·m⁻² |
≥ 4 |
|
آزمون هیدرواستاتیک (بدون پارگی، بدون نشتی) |
20°C، 10 ساعت؛ 20°C، 1000 ساعت؛ 60°C، 1000 ساعت (تنش حلقوی آزمون با استناد به الزامات استاندارد محاسبه میشود) |
توجه: ساختار دهانه تخت به روش چسبزنی نباید برای لولههای PVC-O استفاده شود.
EN
