การอัดขึ้นรูปพีวีซีต้านทานสภาพอากาศ

คุณรู้หรือไม่ว่าการอัดขึ้นรูป PVC มีความน่าสนใจอย่างไร พวกเขาแค่นั่งอยู่ที่นั่นข้างนอก ปีแล้วปีเล่า และโดยพื้นฐานแล้วไม่มีอะไรเกิดขึ้นกับพวกเขา เรามีโครงการติดตั้งที่มีท่อทิ้งไว้ระหว่างการก่อสร้างล่าช้า-บางครั้งหลายเดือน- และทุกอย่างก็ผ่านไปได้ด้วยดี ไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการวางใจในทุกวัสดุ

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อสภาพอากาศกระทบกับ PVC

คนส่วนใหญ่คิดว่าพลาสติกสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่ออยู่กลางแจ้ง นั่นเป็นเรื่องจริงสำหรับพลาสติกบางชนิด แต่การอัดขึ้นรูป PVC จะแตกต่างกันเนื่องจากวิธีโครงสร้างของวัสดุ อะตอมของคลอรีนในสายโซ่โพลีเมอร์จะสร้างเกราะป้องกันรังสียูวีตามธรรมชาติ มันไม่สมบูรณ์แบบ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้ผลิตเพิ่มสารเพิ่มความคงตัว แต่มีความต้านทานโดยธรรมชาติอยู่แล้วในทางเคมี

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีความสำคัญมากกว่าข้อกำหนดส่วนใหญ่ที่อนุญาต ไปป์ที่ตั้งในรัฐแอริโซนามองเห็นความเครียดที่แตกต่างจากในรัฐมินนิโซตาอย่างเห็นได้ชัด PVC จัดการได้ทั้งสองอย่าง แต่วิธีตอบสนองก็คุ้มค่าที่จะเข้าใจ ความเย็นจะทำให้เปราะมากขึ้นเล็กน้อย-คุณจะสังเกตเห็นสิ่งนี้ระหว่างการติดตั้งในฤดูหนาวหากคุณกำลังตัดท่อในสภาพอากาศที่หนาวจัด วัสดุไม่ได้ล้มเหลว แต่ผู้ติดตั้งจำเป็นต้องทำงานแตกต่างออกไป อากาศร้อน? PVC มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเล็กน้อย เราได้วัดอัตราการขยายตัวประมาณ 0.06 มม. ต่อเมตรต่อองศาเซลเซียส ซึ่งฟังดูเล็กน้อยจนกว่าคุณจะวิ่งท่อ 100 เมตร

สภาพจริงเทียบกับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ

การทดสอบในห้องปฏิบัติการสำหรับการทนต่อสภาพอากาศเป็นไปตามมาตรฐานเช่น ASTM D1784 แต่สิ่งที่ไม่ได้ครอบคลุมเสมอไป: ผลจากการผสมผสานกัน ท่อต้องเผชิญกับรังสี UV การหมุนเวียนของอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงของความชื้น และบางครั้งการสัมผัสสารเคมีในคราวเดียว การทดสอบมักจะแยกตัวแปร ประสิทธิภาพภาคสนามบอกคุณได้มากกว่า

เราได้ติดตามการติดตั้งบางอย่างย้อนหลังไป 40+ ปี การอัดขึ้นรูป PVC จากช่วงทศวรรษปี 1980 ดูคล้ายกับการติดตั้งครั้งล่าสุดอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกัน มีการเปลี่ยนสีบ้าง-จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่าในสูตรที่สีอ่อนกว่า-แต่คุณสมบัติทางกลยังคงอยู่ การทดสอบแบบดึงบนตัวอย่างที่มีอายุมากยังคงเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะดั้งเดิมในกรณีส่วนใหญ่

โดยที่การกำหนดสูตรทำให้เกิดความแตกต่าง

การอัดขึ้นรูป PVC บางชนิดไม่ต้านทานสภาพอากาศเท่ากัน เรซินพื้นฐานมีความสำคัญ แต่ชุดสารกันโคลงมีความสำคัญมากกว่า สารเพิ่มความคงตัวที่ใช้ Tin- ทำงานได้ดีกับบางแอปพลิเคชัน ระบบแคลเซียม-กลายเป็นมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์น้ำดื่ม สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่วเคยเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไป แต่ส่วนใหญ่จะเลิกใช้แล้วในตอนนี้ด้วยเหตุผลด้านกฎระเบียบ ไม่ใช่ปัญหาด้านประสิทธิภาพ

ตัวปรับผลกระทบเปลี่ยนวิธีที่วัสดุตอบสนองต่อความเครียดที่เกิดจากสภาพอากาศ- คุณสามารถมีท่อสองท่อที่มีพิกัดแรงดันเท่ากันซึ่งมีพฤติกรรมแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงหลังจากโดนแสงแดดเป็นเวลาห้าปี เนื่องจากท่อหนึ่งใช้ตัวดัดแปลง CPE (คลอรีนโพลีเอทิลีน) และอีกท่อใช้ตัวดัดแปลงอะคริลิก ข้อมูลนี้ไม่ปรากฏในเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์เสมอไป

คำถามเกี่ยวกับรังสียูวี

แสงแดดโดยตรงจะทำให้วัสดุส่วนใหญ่เสื่อมคุณภาพในที่สุด ข้อดีของ PVC คือการย่อยสลายเกิดขึ้นอย่างช้าๆ และคาดเดาได้ การชอล์กบนพื้นผิวเกิดขึ้นก่อน-คุณจะเห็นชั้นแป้งเล็กน้อยหลังจากสัมผัสเป็นเวลานาน นี่ไม่ได้เจาะลึก ด้านล่างวัสดุยังคงมีเสถียรภาพ ผู้ผลิตบางรายเคลือบการอัดขึ้นรูปด้วยสารยับยั้ง UV เพิ่มเติม ซึ่งจะทำให้ระยะเวลายาวนานยิ่งขึ้นไปอีก

ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เปลี่ยนแปลงสมการอย่างมีนัยสำคัญ การติดตั้งที่เส้นศูนย์สูตรจะมีความเข้มของรังสียูวีเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า เมื่อเทียบกับการติดตั้งที่ละติจูด 45 องศา เราเคยเห็นท่อในเอกวาดอร์ที่ต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากผ่านไป 25 ปี ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันในสกอตแลนด์ยังคงใช้งานได้ปกติหลังจากผ่านไป 35 ปี วัสดุเหมือนกัน สิ่งแวดล้อมไม่ใช่

ความชื้นและพีวีซี

สิ่งที่ทำให้ผู้คนประหลาดใจ: พีวีซีไม่ดูดซับน้ำมากนัก อัตราการดูดซึมความชื้นอยู่ที่ประมาณ 0.04-0.4% ขึ้นอยู่กับสูตร เปรียบเทียบกับไม้ที่ 10-15% หรือแม้แต่พลาสติกอื่นๆ ที่ 1-3% ซึ่งหมายความว่าการอัดขึ้นรูป PVC ที่อยู่ท่ามกลางฝน หิมะ หรือสภาพแวดล้อมที่ชื้น จะไม่บวม บิดเบี้ยว หรือสูญเสียความเสถียรของมิติเหมือนที่วัสดุอื่นๆ ทำ

การแช่แข็ง-รอบการละลายเป็นการทดสอบที่แตกต่างออกไป น้ำที่เข้าไปในท่อที่เสียหายสามารถแข็งตัวและขยายตัวได้ แต่ตัว PVC เองก็ไม่ได้รับความเสียหายจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่าง -20 องศา ถึง +60 องศา เราได้ทดสอบสิ่งนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีก จุดที่เกิดความล้มเหลวมักจะเกี่ยวข้องกับการติดตั้ง-ที่เกี่ยวข้องกับ-ข้อต่อที่ไม่เหมาะสม การรองรับที่ไม่เพียงพอ แทนที่จะเป็นความล้มเหลวของวัสดุ

ทนทานต่อสภาพอากาศได้จริงนานเท่าใด

คำตอบที่ตรงไปตรงมาคือ เรายังไม่ทราบขีดจำกัดบนอย่างถ่องแท้ การติดตั้งท่อพีวีซีที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 1930 ในประเทศเยอรมนี และหลายแห่งยังคงใช้งานได้ สูตรสมัยใหม่ดีกว่าเวอร์ชันแรกๆ ประมาณการทางอุตสาหกรรมแนะนำว่า 50-100 ปีสำหรับการใช้งานแบบฝัง และ 30-50 ปีสำหรับการใช้งานแบบเปิดโล่ง แต่ตัวเลขเหล่านี้เป็นตัวเลขแบบอนุรักษ์นิยมโดยพิจารณาจากแบบจำลองการเร่งอายุ

สิ่งที่เรารู้: การอัดขึ้นรูป PVC จะสลายตัวช้ากว่าที่คาดการณ์ไว้เบื้องต้นมาก ความกังวลในช่วงแรกเกี่ยวกับความเปราะบางหลังจาก 20-30 ปียังไม่เกิดขึ้นในการใช้งานจริงส่วนใหญ่ ดูเหมือนว่าวัสดุจะเข้าสู่สภาวะสมดุลโดยที่การย่อยสลายจะช้าลงอย่างมากหลังจากการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวเริ่มแรก

สภาพแวดล้อมในการติดตั้งมีความสำคัญมากกว่าที่คุณคิด

ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินเผชิญกับความเครียดจากสภาพอากาศที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงซึ่งติดตั้งอยู่ด้านนอกอาคาร ดินให้ฉนวนกันความร้อนและป้องกันรังสียูวีได้อย่างสมบูรณ์ การติดตั้งเหนือ-ภาคพื้นดินจำเป็นต้องพิจารณาถึงการขยาย/การหดตัว การสัมผัสรังสียูวี และการรับแรงลม การอัดขึ้นรูปเดียวกันมีประสิทธิภาพแตกต่างกันในสถานการณ์เหล่านี้

สภาพแวดล้อมชายฝั่งทำให้เกิดสเปรย์เกลือ ซึ่ง PVC จัดการได้ดี-ดีกว่าวัสดุทางเลือกที่เป็นโลหะ เราได้ตรวจสอบท่อใกล้กับสถานที่ปฏิบัติงานในมหาสมุทรและพบว่ามีผลกระทบน้อยที่สุดจากการสัมผัสเกลือแม้จะผ่านมาหลายทศวรรษก็ตาม ความท้าทายมักเกิดจากการเสียดสีจากทรายที่ถูกลมพัดผ่าน มากกว่าการโจมตีทางเคมีจากเกลือ

ความเป็นจริงในทางปฏิบัติก็คือ การอัดขึ้นรูป PVC ต้านทานสภาพอากาศได้ดีเพียงพอที่การทนทานต่อสภาพอากาศมักจะไม่ใช่ปัจจัยจำกัดในการออกแบบระบบ ข้อควรพิจารณาอื่นๆ -ข้อกำหนดด้านแรงดัน วิธีการต่อ ต้นทุนการติดตั้ง- เป็นตัวขับเคลื่อนการตัดสินใจบ่อยกว่าความกังวลเกี่ยวกับความเสื่อมโทรมของสภาพอากาศ นั่นอาจเป็นการรับรองที่ดีที่สุดที่เนื้อหาจะได้รับ