لوله و اتصالات لوله UPVC (پلی وینیل کلرید غیر پلاستیک) از جمله محصولات پلیمری هستند که به واسطه ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی که دارند جایگزین بسیاری از محصولات و تجهیزات سیمانی، فلزی و … شده‌اند. در زمان استفاده از انواع لوله‌ها و اتصالات لازم است که به فاکتورها و پارامترهای متعددی همچون میزان مقاومت در برابر فشار و ضربه، میزان طول عمر و ماندگاری، نحوه نصب و اجرا، مقاومت در برابر حرارت و نور، قیمت و … توجه داشت. در ادامه مطلب به بررسی تاثیر دما بر لوله و اتصالات upvc به عنوان رایج‌ترین لوله و اتصالات مدرن در انواع سیستم‌های لوله‌کشی، آب‌رسانی، آبیاری، تأسیسات و … پرداخته خواهد شد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه میتوانید مقاله راهنمای خرید عمده لوله pvc را مطالعه بفرمایید.
اثرات دما بر لوله و اتصالات upvc
همان‌طور که گفته شد لوله و اتصالات UPVC که از پلی وینیل کلرید سخت یا غیر پلاستیک شده تهیه می‌شوند امروزه جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده و به واسطه ویژگی‌ها و مزیت‌های منحصربه‌فردی که دارند جایگزین بسیاری از محصولات فلزی، سیمانی و … شده‌اند. در حقیقت کیفیت این محصولات باید بر اساس استانداردهای متعددی سنجیده شود که مهم‌ترین آن‌ها استانداردهای ASTM، استانداردهای AWWA، استانداردهای DIN، استانداردهای ISO، استانداردهای BSI و استانداردهای ISIRI هستند. هر کدام از این استانداردها می‌توانند جنبه‌های کیفی مختلفی از انواع لوله و اتصالات پلیمری را بررسی کنند.
به صورت کلی لوله و اتصالات upvc همانند انواع محصولات فلزی و … می‌توانند در برابر تغییرات دمایی، واکنش‌های متفاوتی از خود نشان بدهند و در مقابل سرما و گرما عکس‌العمل‌های ویژه‌ای داشته باشند. به صورت کلی لوله‌های UPVC مقاومت حرارتی ضعیفی داشته و میزان استحکام کششی آن‌ها در محیط‌هایی با دماهای بالاتر از 60 درجه سانتی‌گراد کاهش پیدا می‌کند به همین دلیل لازم است که از منابع گرما دور باشند. همچنین این محصولات می‌توانند در دماهای زیر صفر درجه واکنش‌های متفاوتی در برابر فشار، ضربه و … داشته باشند. زمانی که این محصولات برای مدت‌های طولانی در معرض دماهای منفی قرار می‌گیرند، مقاومت آن‌ها در برابر فشار و ضربه کاهش پیدا کرده و احتمال شکستگی آن‌ها افزایش خواهد یافت.
نحوه بررسی تاثیر دما بر لوله و اتصالات upvc
همان‌طور که گفته شد استانداردهای متعددی برای بررسی کیفیت محصولات upvc در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد که ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی همچون مقاومت در برابر فشار، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در حرارت و … را بررسی می‌کنند. برای بررسی تاثیر دما بر لوله و اتصالات upvc نیز می‌توان تست‌های مختلفی انجام داد که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر خواهند بود:
تست دمای نرمی ویکات
تست تعیین نقطه نرم شوندگی Vicat شامل استانداردهای ISIRI 2414 – ISIRI 6982 – ASTM D 1525 و ISO 306 می‌باشد که می‌توانند میزان مقاومت بار وارده بر انواع لوله و اتصالات upvc در برابر تغییرات دمایی را نشان بدهند. در اصل میزان نرم شدگی می تواند اصلی ترین تاثیر دما بر لوله و اتصالات upvcباشد که منجر به دفرمگی، کاهش راندمان و .. می شود.
در حقیقت لوله و اتصالات پلیمری باید بتوانند در برابر تغییرات دمایی خواص خود را از دست ندهند و بتوانند راندمان مناسبی از خود نشان بدهند. دستگاه ویکات در حقیقت دارای یک سوزن است که بر روی نمونه لوله یا اتصالات قرار گرفته و سپس یک وزنه مشخص بر روی آن قرار می‌گیرد و نمونه در داخل یک مخزن روغن قرار داده می‌شود و روغن حرارت داده می‌شود. درصورتی‌که سوزن بتواند در دماهای کمتر از 80 درجه به اندازه یک میلی‌متر یا بیشتر وارد بافت لوله شود به معنی کیفیت پایین آن و عملکرد نامناسب در برابر حرارت خواهد بود.
تست حداکثر برگشت طولی
تست برگشت طولی نیز از جمله تست‌هایی است که بر اساس استاندارد ملی 17614 و ISO 2505 خواهد شد و میزان انبساط لوله‌های u-pvc را در برابر تغییرات دمایی نشان می‌دهد. در اصل مواد پلیمری upvc تمایل دارد که به صورت پیچ خورده باشد به همین دلیل بعد از تولید، درصورتی‌که در معرض حرارت قرار بگیرد دچار انبساط شده و مقداری کوتاه‌تر می‌شود. درصورتی‌که میزان کوتاه شدن لوله بیشتر از حد مجاز باشد از نظر استاندارد مردود بوده و خارج از محدوده کیفی خواهد بود. برای انجام این تست 3 نمونه لوله به طول 20 سانتی‌متر برش داده می‌شود و بر روی هر کدام از آن‌ها دو علامت با فاصله 10 سانتی‌متر زده می‌شود. سپس نمونه علامت‌گذاری شده متناسب با نوع کاربرد، میزان ضخامت، نوع مواد سازنده و … به مدت مشخصی در داخل دستگاه آون (oven) با دمای 150 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد (زمان آزمون برای لوله‌هایی با ضخامت کمتر از 8 میلی‌متر 1 ساعت و برای ضخامت‌های بیشتر، 2 ساعت می‌باشد). پس از خنک شدن فاصله علامت‌های درج شده بر روی لوله‌ها را مجدداً اندازه‌گیری می‌شود و با توجه به نوع نمونه و کاربردهای آن نباید از حد استاندارد مورد نظر بیشتر باشد (معمولاً 2 الی 5 درصد).
این آزمون برای نمونه‌های اتصالات نیز به همین شکل است و نمونه به مدت مشخص (با توجه به میزان ضخامت نمونه) در دمای 150 درجه در داخل دستگاه آون قرار می‌گیرد و در نهایت میزان تخریب، سوراخ شدگی و تغییرات فرم و شکل اتصالات بررسی می‌شود.
مطلب مرتبط: کاربرد لوله برق upvc در پروژه های مسکونی
تست ضربه و سقوط آزاد
یکی دیگر از آزمون‌ها و استانداردهایی که میزان تاثیر دما بر لوله و اتصالات upvc را نشان می‌دهد، آزمون ضربه و سقوط آزاد است که مطابق استاندارد ملی 11438 و DIN EN 744 انجام خواهد شد. برای انجام این آزمون ابتدا باید نمونه‌های لوله متناسب با قطر آن‌ها در طول 20 سانتی‌متری برش داده شود به‌گونه‌ای که برای هر سایز لوله باید 25 ضربه به آن‌ها وارد شود (به عنوان نمونه برای تست لوله سایز 90 باید 6 نمونه 20 سانتی برش داده شود به‌گونه‌ای که به هر نمونه 4 ضربه زده شود. در لوله سایز 160 باید سه نمونه برش داده شود به‌گونه‌ای که هر لوله 8 ضربه بخورد). بعد از برش دادن نمونه‌ها باید متناسب با میزان ضخامتی که دارند به مدت مشخص (1 یا 2 ساعت) در داخل آنکوباتور با دمای صفر درجه قرار بگیرند. سپس برای تست هر کدام از نمونه‌ها با توجه به میزان سایز و ضخامتی که دارند می‌توان از وزنه‌های مشخص در ارتفاع‌های مشخصی استفاده کرده و میزان مقاومت آن‌ها را ارزیابی کرد. درصورتی‌که میزان شکست نمونه‌ها کمتر از 10 درصد باشد نشان از تائید کیفیت لوله خواهد داشت.
برای سنجش میزان مقاومت اتصالات UPVC در برابر سرما نیز، نمونه‌ها باید به مدت مشخص با توجه به میزان ضخامتی که دارند در دمای صفر درجه قرار گرفته و سپس از ارتفاع 1 متری به صورت سقوط آزاد به زمین زده شوند و درصورتی‌که دچار شکست نشوند نشان از مقاومت مناسب در برابر انقباضات ناشی از سرما خواهند داشت.
بیشتر بخوانید: کاربرد لوله و اتصالات upvc در صنعت ساختمان سازی
جمع‌بندی
لوله و اتصالات upvc به واسطه ویژگی‌هایی همچون طول عمر بالا، قابلیت بازیافت، قیمت مناسب، نصب و اجرای راحت و … جایگزین بسیاری از محصولات فلزی و … شده و در انواع پروژه‌های صنعتی و غیر صنعتی به کار می‌روند. این محصولات می‌توانند در برابر تغییرات دمایی واکنش‌های متفاوتی نشان بدهند و حتماً باید در یک بازه دمایی مشخص مورد استفاده قرار بگیرند در غیر این صورت ممکن است دچار انبساط و انقباض شدید شده و باعث مشکلاتی همچون ترک، نشتی، شکستگی و … شوند.
