การเปรียบเทียบมาตรฐาน การออกแบบ และสมรรถนะของท่อ PVC-U, PVC-UH, PVC-M และ PVC-O เล่มที่ 1 แนะนำเกี่ยวกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์

การเปรียบเทียบมาตรฐาน การออกแบบ และสมรรถนะของท่อ PVC-U, PVC-UH, PVC-M และ PVC-O

ข้อที่ 1 แนะนำเกี่ยวกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์

ท่อส่งน้ำ PVC-U, PVC-UH, PVC-M และ PVC-O เป็นท่อโพลีไวนิลคลอไรด์แข็งแบบผนังหนาทึบ ใช้หลักสำหรับท่อนำส่งแรงดันและท่อสาขาในระบบส่งน้ำแบบฝังดิน โดยอุณหภูมิน้ำไม่เกิน 45 °C และสามารถใช้ภายในอาคารหรือทางเดินท่อได้ มาตรฐานและข้อกำหนดปัจจุบันของท่อทั้งสี่ประเภทแสดงไว้ในตารางที่ 1

ข้อกำหนดทางเทคนิคข้อที่ 2 สำหรับส่วนผสมของสารประกอบ

สารผสมประกอบหมายถึงการผสมอย่างสม่ำเสมอของเรซินพื้นฐาน PVC และสารเติมแต่งต่างๆ ที่จำเป็น ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่ใช้โดยตรงในการอัดรีดผลิตท่อ PVC สำหรับท่อรับแรงดัน การออกแบบสูตรส่วนผสมและตัวชี้วัดประสิทธิภาพของสารผสม PVC มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์และอายุการใช้งานในระยะยาว สำหรับผลกระทบของเรซิน PVC และสารเติมแต่งต่างๆ ต่อคุณสมบัติผลิตภัณฑ์ โปรดดูเพิ่มเติมในหัวข้อ "การออกแบบสูตรส่วนผสม PVC และการแปรรูปผลิตภัณฑ์" บทนี้จะกล่าวถึงตัวชี้วัดประสิทธิภาพ ข้อกำหนดการจัดระดับ และข้อกำหนดในการออกแบบสูตรของสารผสมประกอบ

2.1 ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของสารผสมประกอบ

ในบรรดาท่อส่งน้ำพีวีซีในประเทศจีน ท่อพีวีซียูเอช (PVC-UH) กำหนดข้อกำหนดด้านคุณสมบัติทางกายภาพและกลไกของสารผสม โดยอ้างอิงมาตรฐานท่อส่งน้ำพีวีซีของสหรัฐอเมริกา AWWA C900 ดังแสดงในตาราง 2 ปัจจุบันยังไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับตัวชี้วัดประสิทธิภาพของสารผสมสำหรับท่อส่งน้ำพีวีซีประเภทอื่น ๆ ข้อกำหนดเหล่านี้ช่วยควบคุมการเลือกวัตถุดิบและสูตรส่วนผสมของท่อ รวมถึงการควบคุมคุณภาพได้ดียิ่งขึ้น

ตาราง 2 ข้อกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและกลไกของสารผสมพีวีซีที่ระบุสำหรับท่อส่งน้ำพีวีซียูเอช (PVC-UH)

ข้อกำหนดการจัดระดับสำหรับส่วนผสมของสารประกอบ

ท่อพีวีซีแบบรับแรงดันถูกออกแบบมาเพื่ออายุการใช้งาน 50 ปี ส่วนผสมของสารประกอบของท่อควรต้องผ่านการทดสอบการจัดระดับส่วนผสมของสารประกอบตามมาตรฐาน ISO 9080 หรือ GB/T 18252 กล่าวคือ การทดสอบความต้านทานแรงดันน้ำระยะยาวของส่วนผสมของสารประกอบในรูปแบบของท่อ ซึ่งระบุด้วยความต้านทานในการจัดระดับที่สัมพันธ์กับอุณหภูมิ 20 °C และ 50 ปี ได้แก่ ความต้านทานขั้นต่ำที่ต้องการ (Minimum Required Strength: MRS) ข้อกำหนดการจัดระดับสำหรับส่วนผสมของสารประกอบของท่อส่งน้ำ PVC-U, PVC-UH, PVC-M และ PVC-O แสดงไว้ในตาราง 3

ตาราง 3 ข้อกำหนดการจัดระดับสำหรับส่วนผสมของสารประกอบของท่อส่งน้ำพีวีซี

ในมาตรฐาน ISO 1452-1:2009 มีการจัดจำแนกวัสดุ ตามความต้านทานแรงดันน้ำขั้นต่ำที่ต้องการ ค่า MRS ของวัสดุพีวีซีสำหรับท่อระบุไว้ที่ 25 MPa กล่าวคือ วัสดุอยู่ในเกรด PVC-U 250 มาตรฐานแห่งชาติสำหรับท่อ PVC-U GB/T 10002.1-2006 ไม่ได้กำหนดระดับแรงดันของส่วนผสมสารประกอบสำหรับท่อไว้ ท่อส่งน้ำ PVC-UH ระบุข้อกำหนดการจัดระดับสำหรับส่วนผสมสารประกอบที่ MRS ≥ 25 MPa ค่า MRS ของท่อ PVC-M มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 24.5 MPa

ค่า MRS ของท่อ PVC-O ที่ระบุในมาตรฐาน ISO แบ่งออกเป็น 5 ประเภท ได้แก่ 31.5, 35.5, 40, 45 และ 50 MPa ซึ่งสอดคล้องกับรหัสเกรดวัตถุดิบ 315, 355, 400, 450 และ 500 ตามลำดับ โดยทั่วไปผลิตเกรด 400 และ 450 เป็นจำนวนมาก ในขณะที่เกรดอื่นๆ จะไม่ค่อยนิยมใช้

2.3 ข้อกำหนดสำหรับการเลือกวัสดุหลักในส่วนผสมสารประกอบ

สูตรของท่อน้ำประปาแบบ PVC ประกอบด้วยเรซิน PVC, สารคงตัว, สารหล่อลื่นภายในและภายนอก, สารเติมแต่ง, สี, สารปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทก, สารช่วยในการขึ้นรูป ฯลฯ ในสัดส่วนที่กำหนด โดยการเลือกและสัดส่วนของวัตถุดิบแต่ละชนิดมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อสมรรถนะและการใช้งานของท่อ

การแปรรูปท่อพีวีซีมีข้อกำหนดสูงในด้านสมรรถนะการไหลของพีวีซีเรซิน ในกระบวนการผลิตจริง มักเลือกใช้พีวีซีเรซินชนิดแขวนลอยแบบ SG-5 วิธีการเตรียมพีวีซีแบ่งออกเป็นสองวิธี ได้แก่ วิธีเอทิลีน และวิธีคาร์บอไนด์ วิธีเอทิลีนจะสกัดเอทิลีนจากปิโตรเลียม จากนั้นทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีนและเอทิลีนผ่านปฏิกิริยาแทนที่เพื่อผลิตโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์ แล้วจึงพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้างพอลิไวนิลคลอไรด์เรซิน ผู้ผลิตตัวอย่าง ได้แก่ Oxy Vinyl LP (สหรัฐอเมริกา), บริษัท Sinopec Qilu Petrochemical Company, บริษัทเทียนจิน LG Dagu Chemical Co., Ltd. เป็นต้น ส่วนวิธีคาร์บอไนด์มักใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีน โดยใช้คาร์บอไซด์ (แคลเซียมคาร์ไบด์) ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตอะซีทิลีน จากนั้นสังเคราะห์อะซีทิลีนกับไฮโดรเจนคลอไรด์เพื่อผลิตโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์ แล้วนำไปพอลิเมอไรเซชันเพื่อผลิตพอลิไวนิลคลอไรด์เรซินต่อไป

พีวีซีเป็นหนึ่งในโพลิเมอร์ที่ไวต่อความร้อนมากที่สุดในอุตสาหกรรม และมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพจากความร้อน เสถียรภาพความร้อนจึงเป็นสารเติมแต่งที่จำเป็นอย่างยิ่งในการแปรรูปท่อพีวีซี ในกระบวนการผลิตท่อพีวีซี ตัวเสถียรภาพความร้อนที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน ได้แก่ ตัวเสถียรภาพประเภทแคลเซียม-สังกะสี และตัวเสถียรภาพอินทรียะดีบุก ตัวเสถียรภาพแคลเซียม-สังกะสีนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรป ส่วนตัวเสถียรภาพอินทรียะดีบุกใช้กันอย่างกว้างขวางในสหรัฐอเมริกา และทั้งสองชนิดนี้ก็ใช้กันอยู่ในประเทศจีน ตัวเสถียรภาพแคลเซียม-สังกะสีมักเป็นสารผสมประกอบที่ต้องเติมในปริมาณค่อนข้างสูง ในขณะที่ตัวเสถียรภาพอินทรียะดีบุกโดยทั่วไปต้องใช้ในปริมาณน้อยกว่า และให้ประสิทธิภาพการเสถียรภาพที่ดีในการผลิตท่อขนาดกลางและขนาดใหญ่ หากต้องการให้ท่อมีความต้านทานต่อสภาพอากาศได้ดี ก็สามารถเติมสารต้านอนุมูลอิสระและสารเสถียรภาพแสงในปริมาณที่เหมาะสมเพิ่มเติมได้อีกด้วย

ในการผลิตท่อพีวีซี สารหล่อลื่นทั้งชนิดภายในและภายนอกก็เป็นสิ่งที่จำเป็นเช่นกัน สารหล่อลื่นที่ใช้หลักๆ ได้แก่ กรดสเตียริก พาราฟิน ขี้ผึ้งโพลีเอทิลีน และแคลเซียมสเตียเรต ซึ่งยังมีผลช่วยในการทำให้เสถียรภาพด้วย ปริมาณการใช้ระบบหล่อลื่นควรกำหนดตามความต้องการของอุปกรณ์และการออกแบบสูตรสินค้า ประเด็นสำคัญคือต้องให้แน่ใจว่าส่วนผสมมีผลการทำให้เกิดพลาสติกได้ดี เพื่อไม่ให้อุณหภูมิการบิดตัวจากความร้อนและคุณสมบัติทางกลของท่อได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ

ตามการออกแบบผลิตภัณฑ์ อาจมีการเติมสารเติมแต่งแคลเซียมคาร์บอเนตลงในท่อพีวีซีด้วย หน้าที่หลักของแคลเซียมคาร์บอเนตคือ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของท่อ ลดอัตราการหดตัว และลดต้นทุน อย่างไรก็ตาม การเติมแคลเซียมคาร์บอเนตจะทำให้ความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ท่อลดลง และเพิ่มความเปราะ ดังนั้น ปริมาณการใช้สารเติมแต่งแคลเซียมคาร์บอเนตในการผลิตท่อพีวีซีควรได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม แคลเซียมคาร์บอเนตโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ แคลเซียมคาร์บอเนตชนิดหนัก และแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเบา สารผสมที่ใช้สูตรแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดหนักจะมีคุณสมบัติการไหลที่ดี เหมาะสำหรับระบบป้อนและลำเลียงแบบรวมศูนย์ โดยเฉพาะระบบลำเลียงด้วยลม ส่วนสารผสมที่ใช้สูตรแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดเบามีคุณสมบัติการไหลที่ค่อนข้างต่ำ และมีความหนาแน่นต่ำ แต่มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อสูตรท่อจ่ายน้ำที่ใช้ในปริมาณน้อย

ท่อพีวีซีโดยทั่วไปมีสีเทาหรือสีน้ำเงิน สีย้อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ไทเทเนียมไดออกไซด์ คาร์บอนแบล็ค และฟทาโลไซยานีนสีน้ำเงิน โดยทั่วไปปริมาณการเติมสีย้อมมีค่าน้อย และต้องมีความสามารถในการให้สีที่ดีและความทนทานต่อสภาพอากาศ

สารปรับปรุงแรงกระแทกและสารช่วยกระบวนการผลิต มีประโยชน์ต่อการเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกและประสิทธิภาพการแปรรูปของท่อพีวีซีในระหว่างกระบวนการผลิต

2.4 ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบสูตรผสมสารประกอบ

สามารถเห็นได้จากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของสารผสมในหัวข้อ 2.1 และข้อกำหนดการแบ่งเกรดของสารผสมในหัวข้อ 2.2 ว่า ข้อกำหนดสำหรับสารผสมของท่อน้ำทั้งสี่ประเภทนั้นแตกต่างกัน ดังนั้นการออกแบบสูตรส่วนผสมและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ท่อทั้งสี่ประเภทจึงมีความแตกต่างกันอยู่บ้าง สำหรับรายละเอียดข้อกำหนดการออกแบบสูตรส่วนผสม โปรดดูที่ตาราง 4 เนื่องจากการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน ทำให้ตัวชี้วัดด้านสมรรถนะของผลิตภัณฑ์มีความแตกต่างกันด้วย ซึ่งจะอธิบายอย่างละเอียดในข้อ 5 ของบทความฉบับนี้

ตาราง 4 ข้อกำหนดการออกแบบสูตรส่วนผสมของท่อน้ำ PVC ทั้งสี่ประเภท

ข้อที่ 3 ความดันภายในที่ยอมให้ได้และความต้านทานความดันภายนอก

3.1 ความดันภายในที่ยอมให้ได้ของท่อ

ความเครียดออกแบบของท่อรับแรงดัน:

σₛ = MRS / C (1)

โดยที่: σₛ — ความเครียดออกแบบของท่อรับแรงดัน, MPa; MRS — ความแข็งแรงต่ำสุดที่ต้องการของท่อ, MPa; C — สัมประสิทธิ์การใช้งานโดยรวม (การออกแบบ)

ท่อพีวีซีถูกออกแบบมาเพื่ออายุการใช้งานที่คาดหวัง 50 ปี เมื่อขนส่งน้ำที่อุณหภูมิ 20 °C ค่าสูงสุดที่ยอมให้ใช้ได้ของความเครียดออกแบบสำหรับท่อส่งน้ำพีวีซีในประเทศชนิดต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 5 ความดันตามชื่อ (ความดันออกแบบ) และความดันในการทำงาน สำหรับการปฏิบัติงานระยะยาว 50 ปี จะคำนวณตามสูตร (2) และสูตร (3) ตามลำดับ

ตาราง 5 ค่าสูงสุดที่ยอมให้ใช้ได้ของความเครียดออกแบบสำหรับท่อพีวีซีรับแรงดันชนิดต่างๆ ในประเทศ

หมายเหตุ: ท่อ PVC-O มีหลายเกรดของวัตถุดิบ ซึ่งสามารถออกแบบโดยอ้างอิงตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ PVC-O โดยทั่วไปสำหรับเกรด 400 และ 450 ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานรวม C เท่ากับ 1.6

ความดันชื่อ (ความดันออกแบบ) ของท่อ:

P = σₛ × eₙ / dₙ (2)

โดยที่: P — ความดันชื่อ (ความดันออกแบบ) ของท่อ, MPa σₛ — ความเครียดออกแบบของท่อรับแรงดัน, MPa dₙ — เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกชื่อ, มม. eₙ — ความหนาผนังชื่อ, มม.

ตาม CJJ 101-2016 "ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับงานวิศวกรรมท่อพลาสติกฝังใต้ดินสำหรับระบบจ่ายน้ำ" ข้อ 4.1.7 ค่ามาตรฐานของความดันออกแบบของท่อเท่ากับ 1.5 เท่าของค่ามาตรฐานของความดันในการทำงาน กล่าวคือ:

P = 1.5 × Pwk (3)

โดยที่: Pwk — ความดันในการทำงานของท่อ, MPa

จะเห็นได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การใช้งาน (การออกแบบ) รวมของท่อ PVC-UH สูงกว่าท่อ PVC-M และท่อ PVC-O นั่นคือ มีความมั่นใจในความปลอดภัยที่สูงขึ้นในระยะยาว

3.2 ความต้านทานแรงดันภายนอกของท่อ

ตามนิยามของความแข็งแกร่งของวงแหวนในข้อ 2.4.2 ของ GB/T 19278-2018 ความแข็งแกร่งของวงแหวนมีความสัมพันธ์แบบกำลังสามกับความหนาผนังท่อ สูตรการคำนวณโดยประมาณสำหรับความแข็งแกร่งของวงแหวน (S) คือ:

S = 0.0186 × E × (eₙ / dₙ)³ (4)

โดยที่: S — ความแข็งแกร่งของวงแหวน, kN/m² E — มอดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุผนังท่อ ซึ่งกำหนดไว้ที่ 3000 MPa สำหรับท่อ PVC ในข้อกำหนด dₙ — เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกตามชื่อ, mm eₙ — ความหนาผนังตามชื่อ, mm

จะเห็นได้ว่าสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากัน ยิ่งความหนาของผนังมากเท่าไร ความแข็งแกร่งของวงแหวนก็จะยิ่งสูงขึ้น และยิ่งต้านทานการเปลี่ยนรูปร่างจากแรงดันภายนอกได้ดีขึ้น การเปรียบเทียบความแข็งแกร่งของวงแหวนของท่อทั้งสี่ประเภทแสดงไว้ในตารางที่ 6 (โดยใช้ท่อที่มีแรงดันตามชื่อ 1.0 เมกะปาสกาล เป็นตัวอย่าง) จากตารางที่ 6 จะเห็นได้ว่าในแง่ของพารามิเตอร์การออกแบบ ท่อ PVC-M และท่อ PVC-O สามารถเลือกใช้ผนังที่บางลงเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดแรงดันการใช้งานได้ แต่หากผนังบางเกินไป ก็อาจทำให้ความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนรูปร่างจากแรงดันภายนอกลดลง

ตารางที่ 6 การเปรียบเทียบความแข็งแกร่งของวงแหวนของท่อสี่ประเภท

เมื่อเปรียบเทียบตามค่าความแข็งแกร่งของวงแหวนที่เท่ากัน ท่อ PVC-M และ PVC-O จะมีเกรดแรงดันตามชื่อสูงกว่า เนื่องจากราคาวัสดุสูตรผสมและต้นทุนการผลิตสูงกว่า ต้นทุนท่อของพวกมันจึงสูงกว่าท่อ PVC-U และ PVC-UH

ข้อกำหนดตัวชี้วัดประสิทธิภาพ ข้อที่ 4

ท่อส่งน้ำ PVC-U และ PVC-UH

มีความแตกต่างบางประการในตัวชี้วัดประสิทธิภาพของท่อพีวีซี-ยู ที่ระบุไว้ในมาตรฐานแห่งชาติกับที่ระบุไว้ในมาตรฐาน ISO 1452-2 โดยข้อกำหนดด้านความต้านทานแรงดันถูกลดลง ขณะที่ข้อกำหนดด้านความต้านทานต่อแรงกระแทกได้รับการปรับปรุง นั่นคือ ข้อกำหนดการทดสอบการกระทบด้วยน้ำหนักตก (TIR) ต้องไม่เกิน 5% ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดสูงขึ้นต่อความเหนียวของท่อ เมื่อเทียบกับข้อกำหนด TIR ≤ 10% ตามมาตรฐาน ISO ท่อ PVC-UH มีการจัดสูตรโดยอ้างอิงจากมาตรฐาน ISO สำหรับท่อส่งน้ำพีวีซี-ยู และมาตรฐานท่อส่งน้ำพีวีซีของสหรัฐอเมริกา ข้อกำหนดด้านสมบัติทางกายภาพและกลไกของท่อรวมถึงการทดสอบการบีบแบนและการทดสอบสมรรถนะไฮโดรสแตติกแบบเต็มท่อ ซึ่งทำให้สามารถตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ได้ทุกท่อ นอกจากนี้ ข้อกำหนดด้านความต้านทานต่อแรงกระแทกยังสูงกว่ามาตรฐาน ISO โดยข้อกำหนดการทดสอบการกระทบด้วยน้ำหนักตกเพิ่มขึ้นเป็น TIR ≤ 5% เมื่อเทียบกับมาตรฐาน ISO การเปรียบเทียบตัวชี้วัดประสิทธิภาพระหว่างท่อส่งน้ำพีวีซี-ยูภายในประเทศกับท่อส่งน้ำ PVC-UH แสดงไว้ในตารางที่ 7

ตารางที่ 7 การเปรียบเทียบตัวชี้วัดประสิทธิภาพระหว่างท่อส่งน้ำ PVC-U และ PVC-UH

ตามเส้นโค้งมาตรฐานแรงดันคงที่ระยะยาวของ PVC-U 250 ที่ระบุใน ISO 1452-1:2009 (แสดงในรูปที่ 1) จะเห็นได้ว่าในการทดสอบแรงดันคงที่ระยะยาวของท่อที่ใช้วัสดุผสมตามข้อกำหนดระดับ MRS ≥ 25 MPa นั้น ยังสามารถสังเกตเห็นข้อกำหนดความต้านทานแรงดันระยะสั้นได้จากเส้นโค้งมาตรฐานด้วย โดยข้อกำหนดความเครียดรอบท่อที่อุณหภูมิ 20 °C และเวลา 1 ชั่วโมง คือ 42 MPa และข้อกำหนดความเครียดรอบท่อที่อุณหภูมิ 60 °C และเวลา 1000 ชั่วโมง คือ 10 MPa จากตารางที่ 7 จะเห็นได้ว่าท่อ PVC-UH สอดคล้องกับข้อกำหนดความต้านทานแรงดันของเส้นโค้งมาตรฐานแรงดันคงที่ระยะยาว PVC-U 250 ขณะที่ท่อ PVC-U ที่กำหนดในมาตรฐานแห่งชาติ มีค่าต่ำกว่าข้อกำหนดของเส้นโค้งมาตรฐานในด้านตัวชี้วัดความต้านทานแรงดันระยะสั้น (20 °C, 1 ชั่วโมง, ความเครียดรอบท่อ 38 MPa) และยังไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ MRS ≥ 25 MPa สำหรับท่อ PVC-U ที่กำหนดในมาตรฐานแห่งชาติด้วย

4.2 ท่อส่งน้ำ PVC-M

ตารางที่ 8 แสดงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพมาตรฐานสำหรับท่อส่งน้ำ PVC-M ซึ่งจะเห็นได้ว่าผลิตภัณฑ์ PVC-M มีข้อกำหนดเกี่ยวกับการทดสอบแรงกระแทกด้วยน้ำหนักตก (Drop Weight Impact) การทดสอบแรงดันน้ำคงที่ของท่อที่มีรอยบาก (Notched Pipe Hydrostatic Test) และความเหนียวของท่อแบบ C-ring สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (dn) ตั้งแต่ 110 มม. ขึ้นไป ได้กำหนดให้ทำการทดสอบแรงกระแทกด้วยความเร็วสูงที่อุณหภูมิ 23 °C จากความสูง 20 เมตร ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดมากต่อความสามารถในการรับแรงกระแทกและความเหนียวของผลิตภัณฑ์ ท่อที่ผลิตตามมาตรฐานแห่งชาติสำหรับ PVC-M จึงมีความเหนียวและคุณสมบัติในการรับแรงกระแทกที่ดี

ตารางที่ 8 ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับท่อส่งน้ำ PVC-M (GB/T 32018.1-2015)

นอกจากข้อกำหนดสูงสำหรับความต้านทานการกระแทกและความเหนียวแล้ว ผลิตภัณฑ์ท่อพีวีซี-เอ็ม (PVC-M) ยังมีข้อกำหนดด้านความต้านทานแรงดันอีกด้วย ดังนั้น ต้นทุนสูตรของผลิตภัณฑ์ท่อ PVC-M ที่ผลิตตามมาตรฐานจึงสูงกว่าท่อ PVC-U หรือ PVC-UH แบบทั่วไป และอัตราการผลิตในกระบวนการผลิตค่อนข้างต่ำกว่า เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การใช้งาน (การออกแบบ) โดยรวมลดลง ทำให้ความดันชื่อนามบัญญัติของท่อ PVC-M สูงกว่าท่อ PVC-U หรือ PVC-UH แบบทั่วไปอยู่หนึ่งระดับ ดังนั้นต้นทุนต่อเมตรของท่อที่มีระดับความดันเท่ากันจึงเกือบเท่ากัน หรือท่อ PVC-M จะสูงกว่าเล็กน้อย สำหรับท่อโครงการฝังใต้ดิน ความสามารถในการรับแรงดันระยะยาวเป็นตัวชี้วัดหลักของผลิตภัณฑ์ ในขณะที่ความต้านทานการกระแทกและความเหนียวเพียงแค่ต้องตรงตามข้อกำหนดการใช้งานปกติ

4.3 ท่อส่งน้ำ PVC-O

ตารางที่ 9 แสดงข้อกำหนดประสิทธิภาพมาตรฐานสำหรับท่อส่งน้ำ PVC-O ท่อ PVC-O เป็นท่อพีวีซีที่มีโครงสร้างโมเลกุลพิเศษ ซึ่งเกิดจากการยืดท่อ PVC-U ที่อัดรีดออกมาแล้วในแนวแกนและแนวรัศมี โดยใช้อุปกรณ์ขึ้นรูปขั้นที่สองและกระบวนการเฉพาะ เพื่อจัดเรียงโมเลกุลสายยาวของพีวีซีในท่อให้มีการจัดเรียงตัวอย่างสม่ำเสมอในทิศทางสองแกน ความยากในการผลิตสูงมาก และมีข้อกำหนดสูงมากต่อสูตรส่วนผสม อุปกรณ์ และกระบวนการผลิต ในปัจจุบัน เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่สามารถผลิตได้ทั้งในประเทศและต่างประเทศมีเพียง 630 มม. อัตราผลผลิตต่ำกว่าท่อทั้งสามประเภทอื่น ๆ และทั้งสูตรการผลิตและต้นทุนการแปรรูปค่อนข้างสูง

ตารางที่ 9 ข้อกำหนดประสิทธิภาพสำหรับท่อส่งน้ำ PVC-O (CJ/T 445-2014)

หมายเหตุ: ห้ามใช้โครงสร้างแบบปากแบนยึดด้วยกาวสำหรับท่อ PVC-O