ท่อพีวีซีสามารถใช้สำหรับงานกลางแจ้งได้หรือไม่?

สามารถ ท่อพีวีซี ถูกนำมาใช้กลางแจ้ง? คำตอบโดยตรง

การตัดสินใจนำไปใช้ ท่อพีวีซี ภายนอกอาคารแบ่งออกเป็นสามตัวแปร: ไม่ว่าท่อจะโดนแสงแดดหรือไม่ก็ตาม ของเหลวหรือน้ำหนักที่จะบรรทุกไป และช่วงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการติดตั้ง คู่มือนี้ครอบคลุมแต่ละสถานการณ์ด้วยข้อมูลเฉพาะและคำแนะนำเชิงปฏิบัติ เพื่อให้คุณสามารถเลือกสิ่งที่ถูกต้องสำหรับโครงการของคุณได้

การสัมผัสรังสียูวีมีผลอย่างไร ท่อพีวีซี กลางแจ้ง

PVC มาตรฐานที่ไม่มีการป้องกันไม่มีสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี เมื่อสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานาน รังสีอัลตราไวโอเลตจะสลายโซ่โพลีเมอร์ในผนังท่อผ่านกระบวนการที่เรียกว่าโฟโตออกซิเดชัน ผลกระทบสามารถวัดได้และก้าวหน้า

ขั้นตอนการย่อยสลายด้วยรังสียูวีในพีวีซีมาตรฐาน

• 0–6 เดือน: พื้นผิวเริ่มเหลืองหรือชอล์ก ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานแรงกระแทกยังคงอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้
• 6–18 เดือน: การแตกร้าวแบบไมโครบนพื้นผิวพัฒนาขึ้น แรงกระแทกสามารถลดลงได้ 30–50% ขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสียูวีและโซนสภาพอากาศ
• 18–36 เดือน: ความเปราะบางของโครงสร้างมีความสำคัญ ท่อจะเสี่ยงต่อการแตกร้าวภายใต้ภาระทางกลปานกลางหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
• เกิน 36 เดือน: ท่อที่ไม่มีการป้องกันอาจเสียหายก่อนเวลาอันควร โดยเฉพาะที่ข้อต่อและข้อต่อซึ่งมีความเข้มข้นของความเค้น

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความต้านทานต่อแรงกระแทกของท่อ PVC สีขาวที่ไม่มีการป้องกันซึ่งสัมผัสกับสภาพกลางแจ้งในภูมิภาคที่มีรังสียูวีสูง (เช่น สภาพอากาศกึ่งเขตร้อนหรือทะเลทราย) สามารถลดลงต่ำกว่าข้อกำหนดการติดตั้งขั้นต่ำในเวลาเพียงเล็กน้อย 12–18 เดือน . ในสภาพอากาศที่อบอุ่น อาจเกิดการย่อยสลายแบบเดียวกัน 3-5 ปี . นี่เป็นการตอกย้ำว่าเหตุใดการป้องกันรังสียูวีจึงไม่ใช่ทางเลือกสำหรับการติดตั้งภายนอกอาคารเหนือพื้นดิน

การใช้งานกลางแจ้งทั่วไปที่ท่อ PVC ทำงานได้ดี

แม้จะมีข้อจำกัดของรังสียูวีเหนือพื้นดิน ท่อพีวีซี เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโครงสร้างพื้นฐานกลางแจ้งเมื่อมีการระบุอย่างถูกต้อง แอปพลิเคชันต่อไปนี้แสดงถึงการใช้งานระยะยาวที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว

การประปาและการจำหน่ายน้ำใต้ดิน

ถูกฝัง ท่อประปาพีวีซี เป็นมาตรฐานสากลสำหรับแหล่งน้ำดื่ม สายบริการที่อยู่อาศัย และเครือข่ายชลประทานทางการเกษตร เมื่อติดตั้งใต้เส้นฟรอสต์ด้วยวัสดุรองพื้นที่เพียงพอ ท่อแรงดัน PVC ที่ได้รับการจัดอันดับเป็นคลาส 9 (900 kPa) หรือคลาส 12 (1,200 kPa) ต่อ ISO 4422 หรือ มาตรฐาน ASTM D1785 จะมีอายุการใช้งานที่ 50 ปีขึ้นไป . ท่อได้รับการปกป้องจากรังสียูวีอย่างสมบูรณ์ และความเฉื่อยทางเคมีทำให้สามารถต้านทานกรดในดินและการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบระบายน้ำกลางแจ้งและ Stormwater

พีวีซีถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในร่องระบายน้ำกลางแจ้ง ท่อระบายน้ำริมถนน และระบบรวบรวมน้ำฝน ท่อที่ติดตั้งในช่องคอนกรีตหรือร่องลึกที่ฝังไว้จะไม่มีการสัมผัสกับรังสียูวี และได้รับประโยชน์จากการเจาะที่เรียบของ PVC ซึ่งให้ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบของ Manning ที่ประมาณ 0.009 — อยู่ในกลุ่มวัสดุท่อที่ต่ำที่สุด ช่วยลดความต้านทานการไหลและการสะสมตัวของตะกอน

การชลประทานเหนือพื้นดินในด้านการเกษตร

ระบบชลประทานเหนือพื้นดินตามฤดูกาลที่ใช้พีวีซีเป็นเรื่องธรรมดาในการเกษตรเชิงพาณิชย์ ในการใช้งานเหล่านี้ โดยทั่วไปจะติดตั้งท่อในช่วงต้นฤดูปลูก และถอดออกหรือปิดคลุมในช่วงฤดูหนาว การจำกัดการสัมผัสรังสียูวีอย่างต่อเนื่อง น้อยกว่า 6 เดือนต่อปี และการทาเคลือบสีป้องกันรังสียูวีช่วยยืดอายุการใช้งานของ PVC มาตรฐานในบทบาทนี้ได้อย่างมาก

ท่อร้อยสายไฟฟ้า (พีวีซี สีเทา)

ท่อร้อยสายไฟฟ้า PVC แข็งสีเทาได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะพร้อมสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี และได้รับการจัดอันดับสำหรับการติดตั้งฝังกลางแจ้งโดยตรงและการติดตั้งบนพื้นผิวเหนือพื้นดิน เป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างจาก PVC ท่อประปาสีขาวมาตรฐาน แม้ว่าจะใช้โพลีเมอร์ฐานเดียวกันก็ตาม สำหรับการเดินท่อร้อยสายกลางแจ้งเหนือพื้นดิน ควรใช้เฉพาะท่อร้อยสายไฟฟ้าสีเทากำหนดการ 40 หรือกำหนดการ 80 เท่านั้น ไม่ใช่ท่อประปาสีขาว

สระว่ายน้ำและสปาประปา

การใช้ระบบหมุนเวียนสระว่ายน้ำ ท่อพีวีซี Fittings for Plumbing อย่างกว้างขวางทั้งแบบฝังและแบบเปิดเผยบางส่วน พีวีซีคลอรีน (CPVC) หรือพีวีซีสีขาวกำหนดการ 40 พร้อมการป้องกันสียูวีเป็นมาตรฐาน อุปกรณ์และท่อที่ยื่นออกมาเหนือดาดฟ้าสระว่ายน้ำมักถูกหุ้มฉนวนด้วยโฟมเซลล์ปิด ซึ่งป้องกันรังสี UV และลดการสูญเสียความร้อนจากสายสปาที่ให้ความร้อนไปพร้อมๆ กัน

การเลือกประเภท PVC ให้เหมาะสมกับสภาพภายนอกอาคาร

ผลิตภัณฑ์พีวีซีบางชนิดอาจไม่เทียบเท่ากับประสิทธิภาพการทำงานกลางแจ้ง การทำความเข้าใจตัวแปรหลักจะช่วยระบุผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละการใช้งาน

ตารางที่ 40 เทียบกับตารางที่ 80 สำหรับการใช้งานแรงดันกลางแจ้ง

สำหรับสายแรงดันกลางแจ้งเหนือพื้นดิน เช่น ท่อหลักชลประทานหรือท่อกระบวนการอุตสาหกรรม กำหนดการ 80 PVC จัดให้มี ความหนาของผนังเพิ่มขึ้น 25–40% กว่ากำหนดการ 40 ของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน มวลผนังที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้การซึมผ่านของรังสียูวีช้าลง และให้คะแนนแรงดันในการทำงานที่สูงขึ้น — ทำให้กำหนดการ 80 เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการวิ่งกลางแจ้งที่ไม่สามารถฝังหรือป้องกันแสงแดดได้ ท่อพีวีซี 80 ตารางนิ้วขนาด 1 นิ้วมีอัตราแรงดันใช้งานประมาณ 850 psi (58 บาร์) ที่ 23°ซ เทียบกับประมาณ 450 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (31 บาร์) สำหรับกำหนดการ 40

ขีดจำกัดอุณหภูมิของท่อพีวีซีในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง

นอกเหนือจากรังสียูวีแล้ว อุณหภูมิกลางแจ้งสุดขั้วยังก่อให้เกิดความท้าทายชุดที่สองสำหรับการติดตั้ง PVC การทำความเข้าใจขีดจำกัดความร้อนทั้งบนและล่างถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานกลางแจ้งอย่างปลอดภัยในระยะยาว

ความร้อน: ความเสี่ยงของการอ่อนตัวของท่อและการสูญเสียแรงดัน

PVC มาตรฐานเริ่มอ่อนตัวลงที่ประมาณ 60°ซ (140°F) . เมื่อถูกแสงแดดโดยตรง พื้นผิวด้านนอกของท่อพีวีซีสีดำหรือสีเข้มสามารถเข้าถึงอุณหภูมิพื้นผิวได้ 70–80°ซ ในสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิสูง แม้ว่าของเหลวภายในจะเย็นก็ตาม การลดความร้อนลงนี้จะช่วยลดระดับแรงดันของท่อลงอย่างมาก - โดยทั่วไปแล้วระดับแรงดันมาตรฐานจะใช้ได้ไม่เกินเท่านั้น 23°ซ โดยมีแรงดันลดลงประมาณ 50% ที่ 60°C ท่อที่สัมผัสกับแสงอาทิตย์โดยตรงในสภาพอากาศอบอุ่นจึงควรบังแดด หุ้มฉนวน หรือเปลี่ยนด้วย CPVC สำหรับการใช้งานที่มีแรงดัน

ความเย็น: แช่แข็งความเสี่ยงและความเปราะของผลกระทบ

พีวีซีจะเปราะด้านล่างมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด 0°ซ (32°ฟาเรนไฮต์) . ความต้านทานแรงกระแทกที่ -10°C อาจต่ำได้ 30–40% ของค่าอุณหภูมิห้อง หมายความว่าท่อที่ติดตั้งในบริเวณที่มีการแข็งตัวแข็งจะต้องฝังไว้ใต้แนวน้ำค้างแข็งหรือระบายออกในช่วงฤดูหนาว การเดินพีวีซีเหนือพื้นดินในสภาพอากาศเยือกแข็งควรรวมลูปส่วนขยายหรือข้อต่อส่วนขยายเพื่อรองรับการหดตัวทางความร้อนประมาณ 0.05 มิลลิเมตรต่อเมตรต่อ°C ของอุณหภูมิที่ลดลง

ประสิทธิภาพกลางแจ้งของอุปกรณ์ท่อพีวีซีสำหรับท่อประปา

อุปกรณ์ฟิตติ้งมักจะเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพจากภายนอกมากกว่าตัวท่อ เนื่องจากมีหน้าตัดที่ใหญ่กว่า จุดเค้นขึ้นรูป และข้อต่อที่เชื่อมด้วยตัวทำละลายซึ่งอาจเสียหายได้จากการหมุนเวียนด้วยความร้อน การเลือกและติดตั้ง ท่อพีวีซี Fittings for Plumbing อย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสมบูรณ์ในระยะยาวของระบบภายนอกอาคาร

ตัวทำละลายซีเมนต์ความสมบูรณ์ร่วมกลางแจ้ง

ข้อต่อ PVC ที่เชื่อมด้วยตัวทำละลายที่ทำอย่างถูกต้องจะมีความแข็งแรงในการยึดเกาะที่เกินความแข็งแรงของผนังท่อ ซึ่งหมายความว่าระบบที่ต่ออย่างถูกต้องจะล้มเหลวในตัวท่อก่อนข้อต่อภายใต้การทดสอบแรงดัน อย่างไรก็ตาม การหมุนเวียนของอุณหภูมิภายนอกจะทำให้ส่วนต่อประสานข้อต่อเสื่อมลงเมื่อเวลาผ่านไปผ่านการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของพีวีซีมีค่าประมาณ 54 × 10⁻⁶ ม./ม./°C ซึ่งหมายถึงประสบการณ์การวิ่ง 10 เมตรโดยประมาณ การเคลื่อนไหว 5.4 มม สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทุกๆ 10°C หากไม่มีข้อกำหนดในการขยาย ความเครียดนี้จะสะสมที่ข้อต่อคงที่ และในที่สุดอาจทำให้ช่องเชื่อมที่เชื่อมด้วยตัวทำละลายแตกได้

ข้อต่อเกลียวกับการเชื่อมด้วยตัวทำละลายในบริการกลางแจ้ง

ข้อต่อพีวีซีแบบเกลียวทำให้เกิดความเครียดเพิ่มเติมที่โคนของเกลียว และไวต่อการแตกร้าวจากการเสื่อมสภาพของรังสียูวีมากกว่าข้อต่อแบบเชื่อมด้วยตัวทำละลายธรรมดา สำหรับการวิ่งเหนือพื้นดินกลางแจ้ง อุปกรณ์เชื่อมตัวทำละลาย เป็นที่ต้องการทุกที่ที่เป็นไปได้ ในกรณีที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อแบบเกลียวได้ — เช่น ที่การเชื่อมต่อมิเตอร์หรือข้อต่อวาล์ว แนะนำให้ใช้เทปปิดผนึก PTFE และผ้าพันป้องกันรังสียูวีเพื่อปกป้องส่วนต่อประสานของเกลียว

วิธีปฏิบัติในการป้องกันท่อพีวีซีจากรังสียูวีกลางแจ้ง

เมื่อไม่สามารถฝังท่อได้ มีวิธีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วหลายวิธีในการป้องกันเหนือพื้นดิน ท่อพีวีซี จากการเสื่อมสภาพของรังสียูวีและยืดอายุการใช้งานกลางแจ้งได้อย่างมาก

1. สีป้องกันรังสียูวี: ทาสีน้ำลาเท็กซ์สูตรน้ำ 2 ชั้น (สีเทาอ่อนหรือสีขาวเพื่อลดการดูดซับความร้อน) ลงบนพื้นผิวท่อโดยตรง นี่เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและคุ้มค่าที่สุด และช่วยลดการสัมผัสรังสียูวีที่พื้นผิวได้นานกว่า 90% . ทาสีทับทุก 3-5 ปี เมื่อสีเสื่อมสภาพ
2. ฉนวนหุ้มท่อโฟม: โฟมโพลีเอทิลีนเซลล์ปิดมีจุดประสงค์สองประการ ได้แก่ การป้องกันรังสียูวีและฉนวนกันความร้อน มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และท่อประปาในสระน้ำ ซึ่งการเก็บความร้อนก็เป็นเป้าหมายเช่นกัน
3. ปลอกท่อพีวีซี: การเดินท่อแรงดันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าภายในท่อร้อยสายไฟฟ้าที่มีความเสถียรต่อรังสี UV สีเทา ช่วยป้องกันรังสี UV ได้เต็มที่ และป้องกันกลไกเพิ่มเติมจากการกระแทก
4. โครงสร้างบังแดดหรือสะพานท่อ: ในสภาพแวดล้อมทางการเกษตรและอุตสาหกรรม ท่อเดินท่อใต้หลังคาลูกฟูกหรือสะพานท่อช่วยลดการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์โดยตรงโดยสิ้นเชิง และเป็นวิธีแก้ปัญหาระยะยาวที่ทนทานที่สุดสำหรับงานเดินท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
5. ระบุ PVC ที่มีความเสถียรต่อรังสียูวีตั้งแต่เริ่มแรก: ในกรณีที่ทราบบริการกลางแจ้งเหนือพื้นดินล่วงหน้า การจัดหาท่อที่มีสารเพิ่มความคงตัว UV ที่ผสมไว้ล่วงหน้าในเรซินเป็นแนวทางที่เชื่อถือได้มากที่สุด โดยไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาการเคลือบพื้นผิวอย่างต่อเนื่อง

มาตรฐานการติดตั้งที่สำคัญสำหรับระบบท่อพีวีซีกลางแจ้ง

การปฏิบัติตามมาตรฐานการติดตั้งที่เป็นที่ยอมรับทำให้มั่นใจได้ว่าระบบท่อพีวีซีกลางแจ้งทำงานได้ตามที่ตั้งใจและเป็นไปตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ตารางต่อไปนี้สรุปมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดตามภูมิภาคและประเภทการใช้งาน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับท่อพีวีซีสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง