PVC-U, PVC-UH, PVC-M और PVC-O जल आपूर्ति पाइप सभी कठोर पॉलीविनाइल क्लोराइड ठोस-दीवार पाइप हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से भूमिगत दबाव वाले जल परिवहन प्रणाली के मुख्य और शाखा पाइपलाइनों के लिए किया जाता है, जहाँ जल का तापमान 45 °C से अधिक नहीं होता है, और इनका उपयोग आंतरिक स्थानों या पाइप गैलरी में भी किया जा सकता है। चारों प्रकार के पाइपों के वर्तमान मानक और विनिर्देशों को सारणी 1 में दर्शाया गया है।
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श्रृंखला संख्या |
मानक का नाम |
मानक संख्या |
सामान्य बाहरी व्यास (मिमी) |
सामान्य दबाव (एमपीए) |
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1 |
जल आपूर्ति के लिए अप्लास्टिसाइज्ड पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC-U) पाइप |
GB/T 10002.1-2006 |
dn ≤ 1000 |
0.63-2.5 |
|
2 |
जल आपूर्ति के लिए उच्च-प्रदर्शन अप्लास्टिसाइज्ड पॉलीविनाइल क्लोराइड पाइप और फिटिंग |
CJ/T 493-2016 |
50 ≤ dn ≤ 1600 |
0.63-2.5 |
|
3 |
जल आपूर्ति के लिए प्रभाव-संशोधित पॉलिविनाइल क्लोराइड (PVC-M) पाइपलाइन प्रणाली – भाग 1: पाइप |
GB/T 32018.1-2015 |
63 ≤ dn ≤ 800 |
0.8-2.0 |
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4 |
जल आपूर्ति के लिए स्टैम्प किए गए द्वि-अक्षीय अभिविन्यस्त पॉलिविनाइल क्लोराइड (PVC-O) पाइप और फिटिंग |
CJ/T 445-2014 |
63 ≤ dn ≤ 630 |
0.8-2.5 |
|
5 |
जल आपूर्ति, भूमिगत और भूमि के ऊपर की ड्रेनेज तथा सीवरेज के लिए दबाव के अधीन प्लास्टिक पाइपिंग प्रणाली – अप्लास्टिसाइज्ड पॉली(विनाइल क्लोराइड) (PVC-U) – भाग 2: पाइप |
ISO 1452-2:2009 |
dn ≤ 1000 |
0.63-2.5 |
यौगिक मिश्रण से तात्पर्य मूल राल पीवीसी और विभिन्न आवश्यक योजकों के समान मिश्रण से है, जो पीवीसी पाइपों के एक्सट्रूज़न के लिए सीधे उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल को दर्शाता है। दबाव वाले पाइपों के लिए, पीवीसी यौगिक मिश्रणों के सूत्र डिज़ाइन और प्रदर्शन संकेतक महत्वपूर्ण हैं, जो उत्पाद के प्रदर्शन और दीर्घकालिक सेवा जीवन को सीधे प्रभावित करते हैं। पीवीसी राल और विभिन्न योजकों के उत्पाद प्रदर्शन पर प्रभाव के लिए, "पीवीसी सूत्र डिज़ाइन और उत्पाद प्रसंस्करण" देखें। इस अध्याय में मुख्य रूप से यौगिक मिश्रणों के प्रदर्शन संकेतकों, श्रेणीकरण आवश्यकताओं और सूत्र डिज़ाइन आवश्यकताओं का परिचय दिया गया है।
चीन में पीवीसी जल आपूर्ति पाइपों के बीच, पीवीसी-यूएच पाइपों में अमेरिकी पीवीसी जल आपूर्ति पाइप मानक AWWA C900 के संदर्भ में यौगिक मिश्रणों के भौतिक और यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताओं को निर्दिष्ट किया गया है, जैसा कि सारणी 2 में दिखाया गया है। वर्तमान में, अन्य प्रकार के पीवीसी जल आपूर्ति पाइपों के लिए यौगिक मिश्रणों के प्रदर्शन संकेतकों पर कोई प्रावधान नहीं हैं। ये आवश्यकताएँ पाइप के कच्चे माल और सूत्रों के चयन के साथ-साथ गुणवत्ता नियंत्रण को बेहतर ढंग से नियंत्रित करती हैं।
सारणी 2 पीवीसी-यूएच जल आपूर्ति पाइपों के लिए निर्दिष्ट पीवीसी यौगिक मिश्रणों की भौतिक और यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताएँ
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श्रृंखला संख्या |
वस्तु |
परीक्षण मानदंड |
प्रदर्शन आवश्यकता |
इकाई |
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1 |
कटाव प्रभाव की शक्ति (आयज़ॉड) |
ASTM D256 विधि A |
≥ 34.71 |
जे/मी |
|
2 |
तन्य शक्ति (तन्य गति: 5.1 मिमी/मिनट ± 25%) |
ASTM D638 |
≥ 48.3 |
एमपीए |
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3 |
तन्य लोच का मापांक (तन्य गति: 5.1 मिमी/मिनट ± 25%) |
ASTM D638 |
≥ 2758 |
एमपीए |
|
4 |
भार के अधीन विक्षेपण तापमान (भार: 1.82 मेगापास्कल, तापन दर: (2.0 ± 0.2) °से/मिनट; परीक्षण से पूर्व नमूनों को 50°से पर 24 घंटे के लिए ऐनील किया जाना चाहिए) |
ASTM D648 |
≥ 70 |
°C |
पीवीसी दबाव नलिकाओं को 50 वर्ष के सेवा जीवन के लिए डिज़ाइन किया गया है। नलिकाओं के यौगिक मिश्रणों को ISO 9080 या GB/T 18252 के अनुसार यौगिक मिश्रण ग्रेडिंग परीक्षणों से गुज़रना चाहिए, अर्थात् नलिका के रूप में यौगिक मिश्रणों के दीर्घकालिक हाइड्रोस्टैटिक ताकत परीक्षण, जिन्हें 20 °C और 50 वर्ष के अनुरूप वर्गीकरण ताकत द्वारा चिह्नित किया जाता है, अर्थात् न्यूनतम आवश्यक ताकत (MRS)। पीवीसी-यू, पीवीसी-यूएच, पीवीसी-एम और पीवीसी-ओ जल आपूर्ति नलिकाओं के यौगिक मिश्रणों की ग्रेडिंग आवश्यकताएँ तालिका 3 में दर्शाई गई हैं।
तालिका 3 पीवीसी जल आपूर्ति नलिकाओं के यौगिक मिश्रणों की ग्रेडिंग आवश्यकताएँ
|
जल आपूर्ति नलिका का प्रकार |
कार्यकारी मानक |
MRS/MPa |
|
PVC-U |
ISO 1452-1:2009/ISO 1452-2:2009 |
25 |
|
PVC-U |
GB/T 10002.1-2006 |
कोई आवश्यकता नहीं |
|
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 |
ISO 1452-1:2009 में सामग्रियों का वर्गीकरण किया गया है। सामग्रियों की न्यूनतम आवश्यक जलाशयी ताकत के अनुसार, पाइप के लिए PVC सामग्रियों की MRS 25 MPa के रूप में निर्दिष्ट की गई है, अर्थात् सामग्री ग्रेड PVC-U 250 है। PVC-U पाइप के लिए राष्ट्रीय मानक GB/T 10002.1-2006 पाइप के यौगिक मिश्रणों के दबाव ग्रेड को निर्दिष्ट नहीं करता है। PVC-UH जल आपूर्ति पाइपों में यौगिक मिश्रणों के लिए MRS ≥ 25 MPa की ग्रेडिंग आवश्यकता निर्दिष्ट की गई है। PVC-M पाइपों की MRS ≥ 24.5 MPa है।
ISO मानकों में निर्दिष्ट PVC-O पाइपों की MRS को 5 प्रकारों में विभाजित किया गया है: 31.5, 35.5, 40, 45 और 50 MPa, जो क्रमशः कच्चे माल के ग्रेड कोड 315, 355, 400, 450 और 500 के अनुरूप हैं। इनमें से, ग्रेड 400 और 450 आमतौर पर बड़ी मात्रा में उत्पादित किए जाते हैं, जबकि अन्य का उपयोग सामान्यतः नहीं किया जाता है।
PVC जल आपूर्ति पाइपों का सूत्र मुख्य रूप से PVC रेजिन, स्थायीकारक, आंतरिक और बाह्य लुब्रिकेंट्स, भराव सामग्री, रंजक, प्रभाव संशोधक, प्रसंस्करण सहायक आदि के एक निश्चित अनुपात से बना होता है। विभिन्न कच्चे माल का चयन और उनका अनुपात पाइपों के प्रदर्शन और उपयोग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
PVC पाइपों के संसाधन के लिए PVC राल के गलन प्रवाह प्रदर्शन की उच्च आवश्यकता होती है। वास्तविक उत्पादन में, आमतौर पर SG-5 प्रकार की निलंबन PVC राल का चयन किया जाता है। PVC की तैयारी की विधियाँ एथिलीन विधि और कैल्शियम कार्बाइड विधि में विभाजित हैं। एथिलीन विधि में पेट्रोलियम से एथिलीन का निष्कर्षण किया जाता है, फिर प्रतिस्थापन अभिक्रिया के माध्यम से एथिलीन के साथ क्लोरीन गैस की अभिक्रिया कराकर विनाइल क्लोराइड मोनोमर का उत्पादन किया जाता है, जिसे फिर पॉलीविनाइल क्लोराइड राल उत्पन्न करने के लिए बहुलीकरण किया जाता है। प्रतिनिधित्वकर्ता निर्माताओं में ऑक्सी विनाइल एलपी (अमेरिका), सिनोपेक क्विलू पेट्रोकेमिकल कंपनी, तियानजिन एलजी डागू केमिकल कंपनी लिमिटेड आदि शामिल हैं। कैल्शियम कार्बाइड विधि आमतौर पर चीन में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। इसमें कैल्शियम कार्बाइड (कैल्शियम कार्बाइड) को जल के संपर्क में लाकर एसिटिलीन उत्पन्न किया जाता है, फिर एसिटिलीन को हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ संश्लेषित करके विनाइल क्लोराइड मोनोमर का निर्माण किया जाता है, और अंततः बहुलीकरण अभिक्रिया के माध्यम से पॉलीविनाइल क्लोराइड राल उत्पन्न की जाती है।
PVC उद्योग में सबसे अधिक ताप-संवेदनशील बहुलकों में से एक है और यह तापीय विघटन के प्रति संवेदनशील होता है। PVC पाइपों के संसाधन में ताप स्थायक अपरिहार्य योजक हैं। PVC पाइपों की उत्पादन प्रक्रिया में, वर्तमान में सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले ताप स्थायक कैल्शियम-जिंक स्थायक और ऑर्गैनोटिन स्थायक हैं। कैल्शियम-जिंक स्थायक मुख्य रूप से यूरोप में उपयोग किए जाते हैं, ऑर्गैनोटिन स्थायक संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, और चीन में दोनों प्रकार के स्थायकों का उपयोग किया जाता है। कैल्शियम-जिंक स्थायक आमतौर पर संयुक्त स्थायक होते हैं जिनकी मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होती है; ऑर्गैनोटिन स्थायकों की मात्रा आमतौर पर कम होती है और ये मध्यम एवं बड़े व्यास के पाइपों के उत्पादन में अच्छा स्थायक प्रभाव प्रदान करते हैं। यदि पाइपों के लिए उच्च मौसम प्रतिरोधकता की आवश्यकता हो, तो एंटीऑक्सीडेंट्स और प्रकाश स्थायकों की उचित मात्रा भी मिलाई जा सकती है। 
PVC पाइप के संसाधन के दौरान, आंतरिक और बाह्य लुब्रिकेंट्स भी अपरिहार्य होते हैं। उपयोग में लाए जाने वाले प्रमुख लुब्रिकेंट्स में स्टियरिक एसिड, पैराफिन, पॉलीएथिलीन मोम और कैल्शियम स्टियरेट शामिल हैं, जिनका स्थायीकरण प्रभाव भी होता है। लुब्रिकेशन प्रणाली की मात्रा को उपकरण और उत्पाद फॉर्मूला डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। मुख्य बात यह सुनिश्चित करना है कि कंपाउंड मिश्रण को अच्छा प्लास्टिसाइजेशन प्रभाव प्राप्त हो, ताकि पाइप के ऊष्मा विकृति तापमान और यांत्रिक गुणों पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव न पड़े।
उत्पाद डिज़ाइन के अनुसार, PVC पाइपों में कैल्शियम कार्बोनेट भराव (फिलर्स) भी मिलाए जा सकते हैं। कैल्शियम कार्बोनेट के मुख्य कार्य पाइपों की कठोरता में सुधार करना, सिकुड़न की दर को कम करना और लागत को कम करना हैं। कैल्शियम कार्बोनेट के मिलाने से पाइप उत्पादों की ताकत कम हो जाती है और भंगुरता बढ़ जाती है। अतः PVC पाइपों के उत्पादन में कैल्शियम कार्बोनेट भराव की मात्रा को उचित रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। कैल्शियम कार्बोनेट को सामान्यतः भारी कैल्शियम कार्बोनेट और हल्के कैल्शियम कार्बोनेट में विभाजित किया जाता है। भारी कैल्शियम कार्बोनेट के सूत्र वाले यौगिक मिश्रण की अच्छी प्रवाहिता होती है और यह केंद्रीकृत फीडिंग और परिवहन प्रणालियों, विशेष रूप से वायु-चालित परिवहन प्रणालियों के लिए उपयुक्त है; हल्के कैल्शियम कार्बोनेट के सूत्र वाले यौगिक मिश्रण की प्रवाहिता अपेक्षाकृत कम होती है और घनत्व कम होता है, लेकिन छोटी मात्रा में मिलाए जाने पर यह जल आपूर्ति पाइप के सूत्र पर कम प्रभाव डालता है।

PVC पाइपों का रंग आमतौर पर ग्रे या नीला होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले रंजकों में मुख्य रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड, कार्बन ब्लैक और फ़्थैलोसायनीन ब्लू शामिल हैं। आमतौर पर रंजकों की मात्रा कम होती है, और उन्हें अच्छी रंजन शक्ति और मौसम प्रतिरोधकता की आवश्यकता होती है।
प्रभाव संशोधक और प्रसंस्करण सहायक PVC पाइपों की प्रसंस्करण के दौरान प्रभाव प्रतिरोध और प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार करने में लाभदायक होते हैं।
यह 2.1 यौगिक मिश्रणों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताओं और 2.2 यौगिक मिश्रणों के लिए ग्रेडिंग आवश्यकताओं से देखा जा सकता है कि चार प्रकार के पाइपों के यौगिक मिश्रणों के लिए आवश्यकताएँ भिन्न हैं। अतः चार प्रकार के पाइप उत्पादों के सूत्र डिज़ाइन और लागत में कुछ अंतर हैं। विशिष्ट सूत्र डिज़ाइन आवश्यकताओं के लिए, कृपया तालिका 4 का संदर्भ लें। विभिन्न उत्पाद डिज़ाइनों के कारण उत्पाद प्रदर्शन सूचकांकों में भी अंतर है, जिसका विस्तृत वर्णन इस शोध-पत्र के अनुभाग 5 में किया गया है।
तालिका 4 चार प्रकार के PVC जल आपूर्ति पाइपों के सूत्र डिज़ाइन आवश्यकताएँ
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जल आपूर्ति नलिका का प्रकार |
मानक संख्या |
सूत्र की विशेषताएँ |
डिज़ाइन बिंदु |
सूत्र लागतों की तुलना |
|
PVC-U |
GB/T 10002.1-2006 |
सामान्य दबाव प्रतिरोध और टूटने के प्रति प्रतिरोध (मुख्यतः छोटे और मध्यम व्यास) |
स्थायीकरण और स्नेहन प्रणाली: सामान्य; कैल्शियम कार्बोनेट भराव: कम; उचित प्रभाव संशोधन |
सामान्य |
|
PVC-UH |
CJ/T 493-2016 |
उच्च दबाव प्रतिरोध और टूटने के प्रति प्रतिरोध (मुख्यतः मध्यम और बड़े व्यास) |
स्थिरीकरण और स्नेहन प्रणाली: अच्छी; कैल्शियम कार्बोनेट भराव: अति-निम्न; उपयुक्त प्रभाव संशोधन |
उच्च |
|
PVC-M |
GB/T 32018.1-2015 |
अति-उच्च टूटने के प्रति प्रतिरोधकता (मुख्यतः छोटे और मध्यम व्यास के) |
स्थिरीकरण और स्नेहन प्रणाली: अच्छी; कैल्शियम कार्बोनेट भराव: अति-निम्न; अति-उच्च प्रभाव संशोधन |
उच्च |
|
PVC-O |
CJ/T 445-2014 |
उच्च गलित शक्ति, द्वि-अक्षीय अभिविन्यास प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करना (मुख्यतः छोटे और मध्यम व्यास के) |
स्थिरीकरण और स्नेहन प्रणाली: अच्छी; कैल्शियम कार्बोनेट भराव: अति-निम्न; उपयुक्त प्रसंस्करण सहायक |
उच्चतर, लेकिन उच्च प्रसंस्करण लागत |
दबाव पाइपों का डिज़ाइन प्रतिबल:
σₛ = MRS / C (1)
जहाँ: σₛ — दबाव वाले पाइपों का डिज़ाइन प्रतिबल, MPa MRS — पाइपों की न्यूनतम आवश्यक सामर्थ्य, MPa C — समग्र सेवा (डिज़ाइन) गुणांक
PVC पाइपों को 50 वर्ष के अपेक्षित सेवा जीवन के लिए डिज़ाइन किया गया है। 20 °C पर जल के परिवहन के दौरान, विभिन्न घरेलू PVC जल आपूर्ति पाइपों के लिए डिज़ाइन प्रतिबल के अधिकतम अनुमत मान तालिका 5 में दिखाए गए हैं। 50 वर्ष के लंबे समय तक के संचालन के लिए नाममात्र दबाव (डिज़ाइन दबाव) और कार्य दबाव की गणना क्रमशः सूत्र (2) और सूत्र (3) के अनुसार की जाती है।
तालिका 5 विभिन्न घरेलू PVC दबाव पाइपों के लिए डिज़ाइन प्रतिबल के अधिकतम अनुमत मान
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जल आपूर्ति नलिका का प्रकार |
न्यूनतम आवश्यक सामर्थ्य/MPa |
समग्र सेवा (डिज़ाइन) गुणांक |
डिज़ाइन प्रतिबल का अधिकतम अनुमत मान/MPa |
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PVC-U और PVC-UH |
25 |
2.5 (dn ≤ 90 mm) |
10 (dn ≤ 90 mm) |
|
|
|
2.0 (dn > 90 mm) |
12.5 (dn > 90 मिमी) |
|
PVC-M |
24.5 |
1.6 |
16 |
|
PVC-O (ग्रेड 400 को उदाहरण के रूप में लेते हुए) |
40 |
1.6 |
28 |
नोट: PVC-O पाइपों के कई कच्चे माल के ग्रेड हैं, जिनका डिज़ाइन PVC-O उत्पाद मानकों के आधार पर किया जा सकता है; सामान्यतः ग्रेड 400 और 450 के लिए समग्र सेवा गुणांक C, 1.6 होता है।
पाइपों का नाममात्र दबाव (डिज़ाइन दबाव):
P = σₛ × eₙ / dₙ (2)
जहाँ: P — पाइपों का नाममात्र दबाव (डिज़ाइन दबाव), MPa σₛ — दबाव वाले पाइपों का डिज़ाइन प्रतिबल, MPa dₙ — नाममात्र बाहरी व्यास, mm eₙ — नाममात्र दीवार की मोटाई, mm
CJJ 101-2016 "भूमिगत प्लास्टिक जल आपूर्ति पाइपलाइन इंजीनियरिंग के लिए तकनीकी कोड" के अनुसार धारा 4.1.7, पाइप के डिज़ाइन दबाव का मानक मान, कार्य दबाव के मानक मान का 1.5 गुना होता है, अर्थात्:
P = 1.5 × Pwk (3)
जहाँ: Pwk — पाइपों का कार्य दबाव, MPa
यह देखा जा सकता है कि PVC-UH पाइपों का समग्र सेवा (डिज़ाइन) गुणांक, PVC-M पाइपों और PVC-O पाइपों की तुलना में अधिक है, अर्थात् दीर्घकालिक उपयोग के दौरान इसकी सुरक्षा गारंटी अधिक है।
GB/T 19278-2018 के धारा 2.4.2 में वलय दृढ़ता की परिभाषा के अनुसार, वलय दृढ़ता पाइप की दीवार की मोटाई के घन के समानुपाती होती है। वलय दृढ़ता (S) के सरलीकृत गणना सूत्र को इस प्रकार दर्शाया जाता है:
S = 0.0186 × E × (eₙ / dₙ)³ (4)
जहाँ: S — वलय दृढ़ता, kN/m²; E — पाइप की दीवार के पदार्थ का प्रत्यास्थता मापांक, जो विनिर्दिष्ट करने के अनुसार PVC पाइपों के लिए 3000 MPa है; dₙ — नाममात्र बाहरी व्यास, mm; eₙ — नाममात्र दीवार की मोटाई, mm
यह देखा जा सकता है कि समान बाहरी व्यास वाले पाइपों के लिए, दीवार की मोटाई जितनी अधिक होगी, वलय दृढ़ता उतनी ही अधिक होगी और बाहरी दबाव के कारण विरूपण के प्रति प्रतिरोधकता भी उतनी ही अधिक मजबूत होगी। चार प्रकार के पाइपों की वलय दृढ़ता की तुलना सारणी 6 में दिखाई गई है (1.0 MPa के सामान्य दबाव वाले पाइपों को उदाहरण के रूप में लिया गया है)। सारणी 6 से यह स्पष्ट होता है कि डिज़ाइन पैरामीटर के दृष्टिकोण से, PVC-M और PVC-O पाइपों के लिए सेवा दबाव की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पतली दीवार मोटाई का चुनाव किया जा सकता है, लेकिन बहुत पतली दीवार मोटाई के कारण बाहरी दबाव के कारण विरूपण के प्रति प्रतिरोधकता भी कमजोर हो जाएगी।
सारणी 6: चार प्रकार के पाइपों की वलय दृढ़ता की तुलना
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जल आपूर्ति नलिका का प्रकार |
पाइपों का सामान्य दबाव/MPa |
पाइप विनिर्देश (SDR) |
न्यूनतम वलय दृढ़ता/kN·m⁻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 (ग्रेड 400 को उदाहरण के रूप में लेते हुए) |
1.0 |
51 |
2.7 |
|
|
2.0 |
26 |
16 |
समान वलय दृढ़ता के आधार पर तुलना करने पर, PVC-M और PVC-O पाइपों के सामान्य दबाव श्रेणियाँ अधिक होती हैं। उच्च सामग्री सूत्र लागत और प्रसंस्करण लागत के कारण, इनकी पाइप लागत PVC-U और PVC-UH पाइपों की तुलना में अधिक होती है।
राष्ट्रीय मानकों और ISO 1452-2 मानकों में निर्दिष्ट PVC-U पाइपों के प्रदर्शन संकेतकों में कुछ अंतर हैं। दबाव प्रतिरोध की आवश्यकताएँ कम कर दी गई हैं, जबकि प्रभाव प्रतिरोध की आवश्यकताएँ बढ़ा दी गई हैं, अर्थात् ड्रॉप वेट इम्पैक्ट परीक्षण (TIR) की आवश्यकता ≤ 5% है, जो ISO मानकों में निर्दिष्ट TIR ≤ 10% की तुलना में पाइप की लचीलापन के लिए उच्चतर आवश्यकताएँ रखती है। PVC-UH पाइपों का सूत्रीकरण PVC-U जल आपूर्ति पाइपों के लिए ISO मानक और अमेरिकी PVC जल आपूर्ति पाइप मानक के आधार पर किया गया है। पाइपों की भौतिक और यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताओं में फ्लैटनिंग परीक्षण और पूर्ण-पाइप हाइड्रोस्टैटिक प्रदर्शन शामिल हैं, जिससे प्रत्येक पाइप के लिए उत्पाद गुणवत्ता निगरानी सुनिश्चित की जाती है। इसके अतिरिक्त, प्रभाव प्रतिरोध की आवश्यकताएँ ISO मानकों की तुलना में अधिक कठोर हैं, और ड्रॉप वेट इम्पैक्ट परीक्षण की आवश्यकता को ISO मानकों की तुलना में TIR ≤ 5% तक बढ़ा दिया गया है। घरेलू PVC-U जल आपूर्ति पाइपों और PVC-UH जल आपूर्ति पाइपों के बीच प्रदर्शन संकेतकों की तुलना सारणी 7 में दर्शाई गई है।
तालिका 7: PVC-U और PVC-UH जल आपूर्ति पाइपों के बीच प्रदर्शन संकेतकों की तुलना
|
वस्तु |
PVC-U (GB/T 10002.1-2006) |
PVC-UH (CJ/T 493-2016) |
|
घनत्व/किग्रा·म⁻³ |
1350~1460 |
1350~1460 |
|
गिरने वाले भार का प्रभाव (TIR)/% |
≤ 5 |
≤ 5 |
|
विकैट द्रवीकरण तापमान/°C |
≥ 80 |
≥ 80 |
|
अनुदैर्ध्य सिकुड़न दर/% |
≤ 5 |
≤ 5 |
|
डाइक्लोरोमेथेन डुबोने का परीक्षण (15°C, 30 मिनट) |
सतह परिवर्तन 4N से खराब नहीं |
सतह परिवर्तन 4N से खराब नहीं |
|
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (कोई फटना नहीं, कोई रिसाव नहीं) |
20°C, 38MPa वलयाकार प्रतिबल, 1 घंटा; 60°C, 10MPa वलयाकार प्रतिबल, 1000 घंटे |
20°C, 42MPa वलयाकार प्रतिबल, 1 घंटा; 60°C, 12.5MPa वलयाकार प्रतिबल, 1000 घंटे |
|
चपटा करने का परीक्षण (शेष पाइप के बाहरी व्यास के 40% तक दबाया गया) |
ऐसी कोई आवश्यकता नहीं |
कोई फटना नहीं |
|
पूर्ण-पाइप हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण |
ऐसी कोई आवश्यकता नहीं |
प्रत्येक पाइप का परीक्षण नाममात्र दाब के दोगुने दाब पर कम से कम 5 सेकंड के लिए किया जाता है, कोई फटना नहीं, कोई रिसाव नहीं |
ISO 1452-1:2009 में दिए गए PVC-U 250 के दीर्घकालिक हाइड्रोस्टैटिक मानक वक्र के अनुसार (चित्र 1 में दिखाया गया है), यह देखा जा सकता है कि MRS ≥ 25 MPa की यौगिक मिश्रण ग्रेडिंग आवश्यकता को पूरा करने वाले पाइपों के दीर्घकालिक हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण के दौरान, मानक वक्र से अल्पकालिक दबाव प्रतिरोध आवश्यकता भी स्पष्ट रूप से देखी जा सकती है। 20 °C और 1 घंटे के लिए संगत वलयाकार प्रतिबल आवश्यकता 42 MPa है, और 60 °C और 1000 घंटे के लिए संगत वलयाकार प्रतिबल आवश्यकता 10 MPa है। तालिका 7 से यह देखा जा सकता है कि PVC-UH पाइप, PVC-U 250 के दीर्घकालिक हाइड्रोस्टैटिक मानक वक्र की दबाव प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जबकि राष्ट्रीय मानकों में निर्दिष्ट PVC-U पाइपों के अल्पकालिक दबाव प्रतिरोध सूचकांक (20 °C, 1 घंटा, 38 MPa वलयाकार प्रतिबल) मानक वक्र की आवश्यकताओं से कम हैं, और राष्ट्रीय मानकों में निर्दिष्ट PVC-U पाइपों के लिए MRS ≥ 25 MPa की डिज़ाइन आवश्यकता को भी पूरा नहीं करते हैं।
तालिका 8 में पीवीसी-एम जल आपूर्ति पाइपों की मानक प्रदर्शन आवश्यकताएँ दर्शाई गई हैं। यह देखा जा सकता है कि पीवीसी-एम उत्पादों के लिए ड्रॉप वेट इम्पैक्ट, नॉच्ड पाइप हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण और सी-रिंग की कठोरता (टफनेस) के संबंध में प्रावधान किए गए हैं। dn ≥ 110 मिमी वाले पाइपों के लिए 23 °C तापमान और 20 मीटर की ऊँचाई पर उच्च-गति इम्पैक्ट परीक्षण का निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें उत्पाद की इम्पैक्ट प्रतिरोधकता और कठोरता के लिए उच्च आवश्यकताएँ हैं। पीवीसी-एम के राष्ट्रीय मानक के अनुसार निर्मित पाइप उत्पादों में अच्छी कठोरता और इम्पैक्ट प्रतिरोधकता होती है।
तालिका 8: पीवीसी-एम जल आपूर्ति पाइपों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएँ (जीबी/टी 32018.1-2015)
|
वस्तु |
प्रदर्शन आवश्यकता |
|
घनत्व/किग्रा·म⁻³ |
1350~1460 |
|
विकैट द्रवीकरण तापमान/°C |
≥ 80 |
|
अनुदैर्ध्य सिकुड़न दर/% |
≤ 5 |
|
डाइक्लोरोमेथेन डुबोने का परीक्षण (15°C, 30 मिनट) |
सतह परिवर्तन 4N से खराब नहीं |
|
ड्रॉप वेट इम्पैक्ट (0°C) (dn ≤ 90 मिमी)/% |
TIR ≤ 5 |
|
20 मीटर पर उच्च-गति इम्पैक्ट (23°C) (dn ≥ 110 मिमी) |
कोई भंगुर विफलता नहीं |
|
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (कोई फटना नहीं, कोई रिसाव नहीं) |
20°C, 38 MPa वलयाकार प्रतिबल, 1 घंटा; 20°C, 30 MPa वलयाकार प्रतिबल, 100 घंटे; 60°C, 12.5 MPa वलयाकार प्रतिबल, 1000 घंटे |
|
नॉच्ड पाइप हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (कोई विदरण नहीं, कोई रिसाव नहीं) |
20°C, 38 MPa वलयाकार प्रतिबल, 1 घंटा; 60°C, 12.5 MPa वलयाकार प्रतिबल, 1000 घंटे |
|
सी-रिंग कठोरता |
कोई भंगुर विफलता नहीं |
ऊँची धक्का प्रतिरोध और ताकत की आवश्यकताओं के अतिरिक्त, PVC-M पाइप उत्पादों के लिए दबाव प्रतिरोध की भी आवश्यकता होती है। अतः मानकों के अनुसार निर्मित PVC-M पाइप उत्पादों का सूत्र लागत, पारंपरिक PVC-U या PVC-UH पाइपों की तुलना में अधिक होती है, और उनका प्रसंस्करण उत्पादन अपेक्षाकृत कम होता है; उनके समग्र सेवा (डिज़ाइन) गुणांक में कमी के कारण, उनका नाममात्र दबाव पारंपरिक PVC-U या PVC-UH पाइपों की तुलना में एक श्रेणी ऊँचा होता है। अतः समान दबाव श्रेणी वाले पाइपों की प्रति-मीटर लागत मूल रूप से समान होती है, या PVC-M पाइपों की लागत थोड़ी अधिक होती है। भूमिगत इंजीनियरिंग पाइपलाइनों के लिए, दीर्घकालिक दबाव प्रतिरोध उत्पाद का मुख्य संकेतक होता है, और धक्का प्रतिरोध तथा ताकत को केवल सामान्य उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता होती है।
तालिका 9 में पीवीसी-ओ जल आपूर्ति पाइप के मानक प्रदर्शन आवश्यकताओं को दर्शाया गया है। पीवीसी-ओ पाइप एक विशेष आणविक श्रृंखला संरचना वाला पीवीसी पाइप है, जिसे एक्सट्रूडेड पीवीसी-यू पाइप को द्वितीयक निर्माण उपकरणों और एक निश्चित प्रक्रिया के माध्यम से अक्षीय और त्रिज्या दिशा में खींचकर बनाया जाता है, जिससे पाइप में पीवीसी के लंबे श्रृंखला अणु द्वि-अक्षीय दिशा में नियमित रूप से व्यवस्थित हो जाते हैं। इसके उत्पादन की कठिनाई उच्च है, तथा इसके लिए सूत्र, उपकरण और प्रक्रिया की आवश्यकताएँ भी अत्यधिक कठोर हैं। वर्तमान में, घरेलू एवं विदेशी दोनों स्तरों पर उत्पादित किए जा सकने वाले अधिकतम व्यास केवल 630 मिमी है, उत्पादन उपज अन्य तीन प्रकार के पाइपों की तुलना में कम है, और उत्पादन सूत्र तथा प्रसंस्करण लागत दोनों उच्च हैं।
तालिका 9: पीवीसी-ओ जल आपूर्ति पाइप के प्रदर्शन आवश्यकताएँ (CJ/T 445-2014)
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वस्तु |
प्रदर्शन आवश्यकता |
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गिरने वाले भार का प्रभाव (0°C)/% |
TIR ≤ 10 |
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टेंशनल स्ट्रेंग्थ/MPa |
≥ 48 |
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वलय दृढ़ता/kN·m⁻² |
≥ 4 |
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हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (कोई फटना नहीं, कोई रिसाव नहीं) |
20°C, 10 घंटे; 20°C, 1000 घंटे; 60°C, 1000 घंटे (परीक्षण वलय प्रतिबल की गणना मानक आवश्यकताओं के आधार पर की जाती है) |
नोट: PVC-O पाइप के लिए चिपकने वाले चिपके हुए समतल मुँह की संरचना का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।