لوله های PVC-U S8 لوله های فشار پلی وینیل کلرید غیر پلاستیکی هستند که تحت استاندارد ابعادی سری 8 (S8) طبقه بندی می شوند که رابطه بین قطر بیرونی لوله و ضخامت دیواره آن را مشخص می کند. عدد "S" در طبقه بندی لوله ها یک عدد سری بدون بعد است که از نسبت ابعاد استاندارد (SDR) به دست می آید، که در آن S = (SDR − 1) / 2. برای لوله های S8، SDR 17 است، به این معنی که قطر بیرونی لوله 17 برابر ضخامت دیواره است. این نمایه دیواره نسبتا نازک S8 را از گریدهای دیواره سنگینتر مانند S5 یا S4 متمایز میکند و به طور مستقیم درجه فشار، وزن، هزینه مواد و محدوده کاربرد مناسب لوله را تعیین میکند.
PVC-U یا PVC غیرپلاستیک، یک ماده ترموپلاستیک سفت و سخت است که بدون افزودن نرم کننده هایی تولید می شود که باعث انعطاف پذیری مواد می شود. این سختی به لولههای PVC-U سفتی عالی، پایداری ابعادی و مقاومت در برابر فشار داخلی در دمای محیط میدهد. در مقایسه با PVC پلاستیکی یا سایر ترموپلاستیکها، PVC-U دارای مقاومت شیمیایی عالی، سوراخ داخلی صاف است که تلفات اصطکاک هیدرولیکی را به حداقل میرساند و عمر طولانی در شرایط عملیاتی مناسب دارد. سری S8 به طور خاص یک جایگاه عملی در طراحی سیستم لولهکشی دارد - عملکرد فشار کافی را برای کاربردهای فشار پایینتر ارائه میکند در حالی که مصرف مواد و هزینه را در مقایسه با سریهای با فشار بالاتر کاهش میدهد.
سیستم طبقه بندی سری مورد استفاده برای لوله های فشار PVC-U تحت استاندارد ISO 4422 استاندارد شده و توسط استانداردهای منطقه ای از جمله EN 1452 در اروپا و معادل های ملی مختلف در سراسر جهان پذیرفته شده است. این سیستم به مهندسان و متخصصان تدارکات اجازه می دهد تا ضخامت دیواره لوله را نسبت به قطر بیرونی به روشی سازگار و مقیاس پذیر در تمام اندازه های لوله در یک سری مشخص مشخص کنند.
برای لولههای S8 با SDR 17، ضخامت دیواره در هر قطر بیرونی معین با تقسیم قطر خارجی بر 17 محاسبه میشود. این بدان معناست که با افزایش قطر لوله، ضخامت دیواره بهطور متناسب مقیاس میشود و بدون در نظر گرفتن اندازه، همان رتبه فشار را حفظ میکند - یک مزیت اساسی سیستم طبقهبندی مبتنی بر SDR نسبت به مشخصات ضخامت دیوار ثابت. درجه بندی فشار اسمی لوله PVC-U S8 در دمای 20 درجه سانتیگراد معمولاً 10 بار (PN10) است، اگرچه این مقدار در دماهای بالا در معرض کاهش است، زیرا خواص مکانیکی PVC-U با افزایش دما کاهش می یابد.
جدول زیر رابطه بین قطر خارجی، ضخامت دیواره و فشار اسمی تقریبی لولههای PVC-U S8 را در اندازههای معمول نشان میدهد:
| قطر بیرونی (میلی متر) | ضخامت دیوار (میلی متر) | فشار اسمی در 20 درجه سانتیگراد | قطر داخلی (تقریباً میلی متر) |
| 32 | 1.9 | PN10 | 28.2 |
| 50 | 3.0 | PN10 | 44.0 |
| 75 | 4.5 | PN10 | 66.0 |
| 110 | 6.6 | PN10 | 96.8 |
| 160 | 9.5 | PN10 | 141.0 |
| 200 | 11.9 | PN10 | 176.2 |
| 250 | 14.8 | PN10 | 220.4 |
توجه به این نکته مهم است که مقادیر ضخامت دیوار در اسناد استاندارد حداقل مقادیر هستند و تلورانس های تولید واقعی تغییرات جزئی بالاتر از حداقل را ممکن می سازد. مهندسان باید همیشه استانداردهای قابل اجرا را تأیید کنند و ضخامت دیواره را با تأمینکننده لوله در هنگام طراحی سیستمهایی که عملکرد فشار در آنها حیاتی است تأیید کنند.
خواص فیزیکی و شیمیایی PVC-U به عنوان یک ماده پایه برای درک توانایی ها و محدودیت های لوله های S8 در سرویس، اساسی است. این ویژگی ها بر جایی که لوله عملکرد عالی دارد و جایی که باید مواد جایگزین در نظر گرفته شود، تعیین می شود.
PVC-U دارای استحکام کششی تقریباً 50-55 مگاپاسکال و مدول الاستیسیته بالایی در مقایسه با ترموپلاستیک های انعطاف پذیر است که به آن سختی لازم برای مقاومت در برابر تغییر شکل تحت فشار داخلی و بارگذاری خاک در تاسیسات مدفون را می دهد. مخصوصاً برای لولههای S8، دیواره نازکتر به این معنی است که سفتی حلقه کمتر از درجههای دیواره سنگینتر است، که باید در طراحی خط لوله مدفون در نظر گرفته شود. در کاربردهایی که بارهای خارجی قابل توجهی از خاک یا بار ترافیکی وجود دارد، مهندسان ممکن است لولههای S5 یا S4 را با سختی حلقه بیشتر مشخص کنند، یا شرایط بستر و پسپری مناسب را برای پشتیبانی مناسب از لولههای S8 مشخص کنند.
یکی از ارزشمندترین خصوصیات تجاری PVC-U مقاومت گسترده آن در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی است. در برابر اکثر اسیدها، قلیایی ها، نمک ها و محلول های آبی در دمای محیط مقاوم است و برای تامین آب، آبیاری و بسیاری از کاربردهای لوله کشی فرآیندهای صنعتی مناسب است. با این حال، PVC-U توسط حلالهای آلی خاص - از جمله کتونها، استرها، هیدروکربنهای کلردار و ترکیبات معطر - مورد حمله قرار میگیرد و نباید برای انتقال این مواد استفاده شود. در محیط های فرآوری شیمیایی، سیال خاص همیشه باید در برابر نمودار مقاومت شیمیایی PVC-U قبل از مشخص کردن لوله های S8 بررسی شود.
PVC-U در دماهای بین 0 تا 60 درجه سانتی گراد بهترین عملکرد را دارد. درجه بندی فشار PN10 لوله های S8 در دمای 20 درجه سانتی گراد اعمال می شود و فشار کاری مجاز باید در دماهای بالاتر با استفاده از فاکتورهای کاهش دهنده تعیین شده در استاندارد مربوطه کاهش یابد. در دمای 40 درجه سانتیگراد، فشار مجاز معمولاً به 74 درصد از مقدار 20 درجه سانتیگراد کاهش می یابد و در دمای 60 درجه سانتیگراد به حدود 40 درصد کاهش می یابد. PVC-U نباید برای سیستم های توزیع آب گرم، خطوط بخار، یا هر برنامه ای که دمای سیال به طور مداوم بیش از 60 درجه سانتیگراد است، استفاده شود. برای چنین کاربردهایی، CPVC (PVC کلردار) یا دیگر ترموپلاستیک های با دمای بالاتر مناسب تر هستند.
ترکیبات استاندارد PVC-U مقاومت محدودی در برابر قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش دارند که می تواند باعث گچی شدن سطح، تغییر رنگ و شکنندگی تدریجی دیواره بیرونی لوله در طول زمان شود. لوله های در نظر گرفته شده برای نصب در فضای باز روی زمین یا باید با ترکیب PVC-U تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش تولید شوند یا با روکش عایق یا رنگ مات محافظت شوند. لوله های مدفون به طور طبیعی از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش محافظت می شوند و نیازی به تثبیت اضافی UV ندارند.
رتبه بندی فشار PN10 و ضخامت دیواره مقرون به صرفه لوله های S8 آنها را برای مجموعه مشخصی از کاربردها که در آن فشارهای عملیاتی متوسط است و دمای سیال در محدوده خدمات PVC-U باقی می ماند، مناسب است.
لولههای PVC-U S8 را میتوان با استفاده از روشهای مختلفی به هم وصل کرد که هر کدام برای شرایط نصب و نیازهای مختلف سیستم مناسب است. انتخاب روش اتصال صحیح برای دستیابی به اتصالات بدون نشتی و دارای فشاری که در طول عمر سیستم عملکرد قابل اعتمادی دارند، مهم است.
اتصال سیمان حلال رایج ترین روش برای لوله های PVC-U S8 با قطر کمتر است که معمولاً تا قطر 160 میلی متر می رسد. سیمان حلال شیمیایی هم به انتهای لوله و هم به سوکت اتصالات اعمال می شود و هنگامی که اتصال مونتاژ می شود، حلال سطوح PVC-U را حل می کند و در حین تبخیر آنها را با هم ذوب می کند و یک اتصال یکپارچه و همگن ایجاد می کند. اتصالات سیمانی حلال که به درستی اجرا شده اند به اندازه خود لوله استحکام دارند و برای سرویس دهی با فشار کامل مناسب هستند. آماده سازی صحیح سطح، انتخاب حلال و زمان پخت برای یکپارچگی مفصل حیاتی است.
برای لولهها و تاسیسات با قطر بزرگتر که در آنها حرکت حرارتی یا انحراف زاویهای جزئی باید وجود داشته باشد، اتصالات فشاری حلقه لاستیکی ترجیح داده میشوند. لوله لوله پخ زده و روغن کاری می شود، سپس در یک سوکت حاوی یک حلقه آب بندی الاستومری از پیش نصب شده قرار می گیرد که فشرده می شود و تحت فشار یک مهر و موم ضد آب تشکیل می دهد. این نوع اتصال به درجه کمی از حرکت محوری و انحراف زاویهای اجازه میدهد، و آن را به ویژه برای تاسیسات مدفون در مناطق حرکت زمین یا جایی که حفظ تراز دقیق دشوار است، مناسب میسازد.
در جایی که لوله های PVC-U S8 باید به شیرهای فلزی، پمپ ها، مخازن یا تجهیزاتی با اتصالات انتهایی فلنجی متصل شوند، از فلنج های خرد PVC-U با حلقه های پشتی یا فلنج های PVC-U تمام وجه استفاده می شود. اتصالات فلنجی اتصالات کاملا جداشدنی را فراهم می کنند که می توانند بدون برش لوله بازرسی، نگهداری و دوباره سرهم شوند و آنها را به انتخاب استاندارد در رابط های تجهیزات و ایستگاه های شیر در سیستم های لوله کشی صنعتی تبدیل می کند.
تمرین صحیح نصب برای دستیابی به عمر مفید طراحی سیستم های لوله کشی PVC-U S8 ضروری است. دستورالعمل های زیر به مهم ترین جنبه های کیفیت نصب می پردازد.
لوله های PVC-U S8 ترکیبی به خوبی اثبات شده از قابلیت فشار متوسط، مقاومت شیمیایی، راندمان هیدرولیکی و صرفه جویی در نصب را ارائه می دهند که آنها را به یکی از اصلی ترین زیرساخت های تامین آب، آبیاری و لوله کشی صنعتی در سراسر جهان تبدیل کرده است. مهندسان و پیمانکاران با درک استاندارد ابعادی S8، مرزهای عملکرد مواد و روشهای صحیح اتصال و نصب، میتوانند این لولهها را با اطمینان در کاربردهایی که ویژگیهای آنها واقعاً به خوبی با نیازهای سیستم مطابقت دارد، مستقر کنند.