استفاده از لوله‌های پلی‌وینیل‌کلراید در انتقال آب

25 مرداد 1401
gallery

در زمان جنگ جهانی دوم، محققان آلمانی توانستند هنگام کمبود مواد اولیه ساخت لوله‌های معمولی از  PVC برای ساخت لوله‌های آب استفاده کنند. در سالیان بعد، از نتایج این تحقیقات برای ساخت انواع محصولات از این ماده استفاده شد و به‌مرور فناوری تولید مواد اولیه آن از کشورهای پیشرفته به کشورهای درحال‌توسعه مانند ایران انتقال یافت.
امروزه کاربرد لوله‌های PVC در شبکه‌های انتقال آب و سامانه فاضلاب جایگاه خاصی دارد. این لوله‌ها به دلیل ارزان بودن و امکان نصب آسان در سامانه فاضلاب بیش‌ترین مصرف را دارند.
از لوله‌های PVC در شبکه‌های فاضلاب، آب باران، آب آشامیدنی، لوله‌های چاه، شبکه‌های برق و لوله‌های عبور مواد شیمیایی در دمای پایین‌تر از 70 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.
بررسی شیمیایی و مکانیکی حاصل از لوله‌های PVC نشان می‌دهد، گریدهای مختلف PVC کاربردهایی خاص دارند. PVC با گریدهای S68، بیش‌تر برای لوله‌های تأسیسات ساختمان و گریدهای پایین‌تر برای لوله‌های محافظ کابل‌های مخابراتی به کار می‌روند.
برای اتصال دو لوله PVC می‌توان از چسب یا اتصالات O-ring استفاده کرد. همچنین برای اتصال لوله‌ها، به ماشین‌آلات نیازی نیست حال‌آنکه برای اتصال دو لوله پلاستیک گرمانرم دیگر باید آن‌ها را به روش جوش لب‌به‌لب و یا الکتروفیوژن به هم جوش داد که هر دو روش نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارند. بنابراین نصب و جایگذاری لوله‌های PVC در زیرزمین از لوله‌های انعطاف‌پذیر آسان‌تر است.

لوله و اتصالات PVC تحت‌فشار

PVC بیش‌ترین محدوده کاربرد را در سامانه لوله‌کشی و از سایر پلاستیک‌ها رشد بالاتری دارد. PVC مقاومت شیمیایی خوبی در برابر طیف وسیعی از سیالات خورنده دارد اما ممکن است در برابر کتون‌ها، آروماتیک‌ها و برخی هیدروکربن‌‌های کلردارشده آسیب ببیند. دو گونه اصلی PVC در تولید لوله و اتصالات به کار می‌رود نوع 1 و نوع 2 (ASTM D 1784) نوع 1 PVC سخت یا UPVC است که شامل حداقل کمک‌فرآیندها و افزودنی‌هاست و بااینکه شکننده است، حداکثر استحکام کششی، استحکام خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت شیمیایی را دارد. همچنین حداکثر دمای سرویس‌دهی تحت تنش در حدود 65 درجه سانتی‌گراد و انبساط حرارتی پایین‌تر از نوع 2 دارد. PVC نوع 2، PVC منعطف است و استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیسیته، پایداری و مقاومت شیمیایی پایین‌تری از PVC نوع 1 دارد.
پلی‌وینیل‌کلراید کلردار شده یا CPVC مشابه با PVC نوع 1 است اما مزیت آن تحمل دما تا 100 درجه سانتی‌گراد است. به خاطر هزینه بالاتر CPVC از PVC نوع 1 کاربرد آن به انتقال سیالات داغ منحصر می‌شود.
CPVC در دمای 23 درجه سانتی‌گراد خواص فیزیکی مشابهی با PVC دارد ولی مقاومت شیمیایی آن از PVC بهتر است. به خاطر دمای کاربردی بیش‌تر CPVC از PVC، برای سیالات خورنده گرم، سامانه توزیع آب سرد و گرم و کاربردهای مشابه با PVC البته در دماهای بالا مناسب است.
استاندارد استفاده‌شده برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC تحت‌فشار استاندارد ASTM D 3915 است. این استاندارد ویژگی‌های مخلوط‌های PVC سخت به‌کاررفته در سامانه لوله و اتصالات تحت‌فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد.

لوله و اتصالات پی‌وی‌سی بدون فشار

این لوله‌ها در سامانه فاضلاب و آب آشامیدنی ساختمان‌های مسکونی و صنعتی به کار می‌روند. از استاندارد D4396 برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC بدون فشار استفاده می‌شود. این استاندارد ویژگی‌های ترکیب‌ها و مخلوط‌های UPVC و CPVC به‌کاررفته در سامانه لوله و اتصالات بدون فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد. از لوله‌های فاضلاب PVC برای تخلیه فاضلاب و آب در بیرون ساختمان، زمانی که چقرمگی، پایداری ابعادی، مقاومت در برابر پیرشدگی و اتصالات بسیار محکم و سفت لازم است، استفاده می‌شود.
در دهه اخیر لوله‌های PVC برای سامانه‌های فاضلاب در اروپا ماده‌ای مناسب شده است به‌طوری‌که در سال 1999 بیش از 1 میلیون تن PVC بیش‌تر از سایر پلیمرها در سامانه فاضلاب استفاده‌شده است و سایر کاربردهای لوله‌های PVC را تحت‌الشعاع قرار داده است. لوله و اتصالات PVC بیش از لوله و اتصالات پلی‌پروپیلن در سامانه‌های فاضلاب به کار می‌روند. این لوله‌ها می‌توانند در مناطق شهری شامل بزرگ‌راه‌ها و یا در زمین‌های زراعتی به‌صورت روباز یا زیرخاکی به کار می‌روند.

لوله و اتصالات PVC در سامانه فاضلاب ساختمان

لوله و اتصالات PVC سبک و منعطف‌اند و به‌راحتی نصب و سر هم می‌شوند و مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند. این لوله‌ها در کاربردهای بدون فشار، جایی که دمای عملیاتی بیش‌تر از 60 درجه سانتی‌گراد نباشد، به کار می‌روند.
استاندارد D2665 برای لوله و اتصالات PVC سامانه فاضلاب استفاده می‌شود و ویژگی‌های لوله و اتصالات مناسب را برای تخلیه سامانه فاضلاب مسکونی در برمی‌گیرد.