PVC-O ย่อมาจาก โอเรียนเต็ดอันพลาสติไซส์พอลิไวนิลคลอไรด์ หรือที่เรียกกันว่า "PVC โอเรียนต์ระดับโมเลกุล" และ "PVC โอเรียนต์สองแกน" วัตถุดิบเป็นคอมพาวด์ PVC ชนิดเดียวกับที่ใช้ทำท่อ PVC-U ทั่วไป สิ่งที่ต่างคือกระบวนการผลิต: ท่อจะถูกให้ความร้อนและยืดออกพร้อมกันสองทิศทาง ทำให้โมเลกุล PVC สายยาวเรียงตัวตามแนวเส้นรอบวงและตามแนวแกนของท่อ
การเปลี่ยนแปลงเพียงจุดนี้คือเหตุผลที่ท่อ PVC-O ถูกกำหนดสเปกในงานท่อส่งน้ำที่ใช้เครื่องสูบ และเป็นเหตุผลที่การตัดสินใจซื้อเป็นเรื่องของเอกสารเป็นหลัก ผู้ผลิตสองรายอาจพูดว่า "PVC-O" เหมือนกัน แต่เสนอท่อที่ผลิตตามมาตรฐาน เกรด และความหนาผนังต่างกัน คู่มือนี้สรุปว่าควรตรึงอะไรไว้ในใบสั่งซื้อ และจะตรวจของที่ได้รับอย่างไร
การโอเรียนต์เปลี่ยนอะไรจริง ๆ
การยืดโมเลกุลทำให้ความแข็งแรงทางไฮโดรสแตติกในระยะยาวของวัสดุสูงขึ้น ซึ่งเปิดทางให้ผนังบางลงได้ในชั้นแรงดันเดิม
| คุณสมบัติ | PVC-U (MRS 25) | PVC-O (MRS 45-50) |
|---|---|---|
| ความแข็งแรงขั้นต่ำที่ต้องการ (MRS) | 25 MPa | 45-50 MPa (เกรด 450 และ 500) |
| ความหนาผนังที่เส้นผ่านศูนย์กลางและชั้นแรงดันเดียวกัน | ค่าอ้างอิง | มักบางกว่า 35-45% |
| น้ำหนักท่อต่อเมตร | ค่าอ้างอิง | เบากว่าราว 35-45% |
| พฤติกรรมรับแรงกระแทกแบบมีรอยบากและการแตกร้าว | ค่าอ้างอิง | พลังงานกระแทกสูงกว่ามาก โครงสร้างเป็นชั้นช่วยชะลอการลุกลามของรอยร้าว |
| อายุการใช้งานออกแบบโดยทั่วไป | 50 ปี | 100 ปี |
ชื่อเกรดมาจากค่าความแข็งแรงนี้โดยตรง: ท่อ "PVC-O 500" ผลิตจากคอมพาวด์ที่มีความแข็งแรงขั้นต่ำ 50 MPa และ "PVC-O 400" จากคอมพาวด์ที่ 40 MPa เกรดสูงกว่าทำให้ได้ชั้นแรงดันเดิมด้วยผนังที่บางลง จึงมักเลือกเกรด 500 สำหรับงานแรงดันสูงสุด
ท่อ PVC-O ผลิตอย่างไร
- อัดรีดท่อตั้งต้นผนังหนา ท่อถูกอัดรีดให้หนากว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยเจตนา
- ให้ความร้อนเหนืออุณหภูมิกลาสทรานซิชัน PVC อ่อนตัวลงแต่ไม่หลอมละลาย
- ยืดสองทิศทาง ภายใต้แรงดันภายในและความเร็วการดึงที่ควบคุม ท่อถูกขยายตามแนวรัศมีและยืดตามแนวแกน ทำให้โมเลกุลเรียงตัว
- หล่อเย็นและตรึงโครงสร้าง การหล่อเย็นเร็วจะตรึงโครงสร้างที่โอเรียนต์ไว้
ความยากทั้งหมดอยู่ที่ขั้นตอนที่ 2 และ 3: อุณหภูมิ แรงดันภายใน และอัตราการยืด ต้องอยู่ในช่วงแคบ ๆ และความคลาดเคลื่อนของตัวใดตัวหนึ่งจะปรากฏเป็นความหนาผนังไม่สม่ำเสมอหรือท่อที่อ่อนลง จึงกล่าวได้ว่าเสถียรภาพและการสอบเทียบของสายการผลิตสำคัญพอ ๆ กับสูตรคอมพาวด์
ใช้มาตรฐานใด และทำไมจึงเป็นคำถามแรก
คำว่า "PVC-O" เพียงอย่างเดียวไม่ใช่สเปก มาตรฐานที่ระบุในใบสั่งซื้อต่างหากที่ทำให้มันเป็นสเปก
| มาตรฐาน | ภูมิภาค | ขอบเขต |
|---|---|---|
| ISO 16422 (ภาค 1, 2, 3 และ 5 ฉบับปัจจุบัน 2023/2024) | ระหว่างประเทศ | ท่อ ข้อต่อ และอุปกรณ์ PVC โอเรียนต์สำหรับลำเลียงน้ำภายใต้แรงดัน เป็นมาตรฐานอ้างอิงปกติของโครงการระหว่างประเทศและการรับรองโดยบุคคลที่สาม |
| EN 17176 (ภาค 1, 2, 3 และ 5) | ยุโรป | ระบบประปา และระบบระบายน้ำเสีย/ท่อระบายใต้ดินหรือเหนือดิน และระบบชลประทานภายใต้แรงดัน แรงดันใช้งานที่อนุญาตไม่เกิน 25 bar น้ำเย็นไม่เกิน 45 °C |
| AS/NZS 4441:2017 | ออสเตรเลีย / นิวซีแลนด์ | ท่อ PVC โอเรียนต์สำหรับงานแรงดัน อ้างอิง ISO 16422 พร้อมการปรับแก้ระดับชาติ ฉบับชั่วคราวมีมาตั้งแต่ปี 1996 ออสเตรเลียและนิวซีแลนด์จึงเป็นกลุ่มแรก ๆ ที่นำมาใช้ |
| GB/T 41422-2022 | จีน | ท่อและข้อต่อ PVC-O สำหรับลำเลียงน้ำภายใต้แรงดัน แรงดันใช้งานสูงสุดไม่เกิน 2.5 MPa น้ำไม่เกิน 45 °C |
หากโครงการไม่มีมาตรฐานท้องถิ่นของตนเอง ISO 16422 มักเป็นมาตรฐานอ้างอิงที่ปลอดภัย และผู้ซื้อกับหน่วยรับรองระหว่างประเทศส่วนใหญ่ยอมรับ โปรดทราบว่ามาตรฐาน ISO และมาตรฐานยุโรปเผยแพร่เป็นรายภาค ข้อเสนอที่ครบถ้วนควรระบุได้ว่าสอดคล้องภาคใด ไม่ใช่เพียงอ้างเลขมาตรฐาน
ใบสั่งซื้อควรระบุอะไร
- มาตรฐานและภาค เช่น "ท่อตาม ISO 16422-2"
- เกรด - PVC-O 400, 450 หรือ 500 ห้ามเว้นว่าง เพราะมีผลต่อความหนาผนัง
- ชั้นแรงดัน - PN8, PN10, PN12.5, PN16, PN20 หรือ PN25
- อนุกรมขนาด (SDR) - SDR กำหนดอัตราส่วนผนังต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง จึงกำหนดชั้นแรงดันด้วย ให้ระบุ PN กับ SDR คู่กัน ไม่ใช่ PN อย่างเดียว
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและชนิดข้อต่อ - เช่น DN315 พร้อมปลายพอกในตัวและข้อต่อยางวงแหวน
- การสอบกลับ - รหัสรุ่น ผู้จัดหาคอมพาวด์ และวันที่ผลิต เพื่อให้สาวกลับจากท่อที่ส่งมอบไปยังรายงานผลทดสอบได้
ห้าการตรวจสอบที่ยืนยันข้อเสนอ
- ขอรายงานผลทดสอบชนิด ทั้งการทดสอบความแข็งแรงไฮโดรสแตติกระยะยาว การกระแทก และข้อต่อ ที่มาตรฐานที่ระบุต้องการ จากห้องปฏิบัติการอิสระที่ได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025 ไม่ใช่เอกสารภายในของผู้ผลิต
- อ่านเครื่องหมายบนท่อ เลขมาตรฐาน ชื่อวัสดุ (เช่น PVC-O 500) PN SDR เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และวันที่ผลิต ต้องพิมพ์ครบและอ่านได้
- วัดความหนาผนัง ต้องตรงกับตารางของมาตรฐานสำหรับ PN และ SDR นั้นอย่างแม่นยำ ไม่ใช่ "ประมาณ" ผนังบางในท่อที่ขายเป็น PN16 คือสัญญาณเตือนแบบคลาสสิก
- ดูผิวและรอยตัด ท่อที่โอเรียนต์ดีจะเรียบและสม่ำเสมอ วัสดุที่ถูกยืดเกินจะมีลักษณะขุ่นหรือเป็นริ้ว
- ตรวจรายชื่อผลงานอ้างอิง ถามว่าเส้นทางท่อหรือสายการผลิตนี้เคยส่งให้โครงการใด และตามมาตรฐานใด
PVC-O เหมาะกับงานแบบใด และไม่เหมาะกับงานแบบใด
PVC-O เป็นท่อแรงดัน และเด่นที่สุดในที่ที่แรงดันไม่คงที่: ท่อประปาหลักและโครงข่ายจ่ายน้ำ ท่อส่งน้ำระหว่างพื้นที่ ระบบชลประทานภายใต้แรงดัน ท่อสูบส่งน้ำเสียและน้ำทิ้ง และการเปลี่ยนทดแทนโครงข่ายท่อเหล็กดัด ใยหิน-ซีเมนต์ หรือ PVC เก่า ความต้านทานต่อความล้าและต่อแรงกระชาก (คลื่นความดันจากการสตาร์ตปั๊ม การปิดวาล์ว หรือวอเตอร์แฮมเมอร์) มักเป็นเหตุผลที่เลือกใช้แทน PVC-U ในท่อส่งที่ใช้เครื่องสูบ
ไม่ใช่คำตอบอัตโนมัติในทุกงาน ท่อระบายและท่อน้ำเสียแบบไหลตามแรงโน้มถ่วงมักกำหนดด้วยวัสดุอื่น เพราะข้อได้เปรียบด้านความล้าและแรงกระชากไม่ได้ประโยชน์ตรงนั้น บนดินนั้น PVC ต้องมีการป้องกันแสงแดด และมาตรฐานครอบคลุมการใช้งานเหนือดินเฉพาะเมื่อท่อถูกกำบัง น้ำที่อุณหภูมิสูงกว่า 45 °C อยู่นอกขอบเขตของ ISO 16422, EN 17176 และ GB/T 41422 ส่วนดินอ่อนหรือดินกัดกร่อนรุนแรง หรือน้ำหนักจราจรสูง ปัจจัยชี้ขาดคือการรองพื้นและความแข็งเกร็ง ไม่ใช่ความแข็งแรง
และไม่ใช่การเปลี่ยนแทนกันได้ทันทีโดยไม่คำนวณใหม่ เพราะผนังบางลง เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเดิมจึงต่างออกไป ซึ่งเปลี่ยนอัตราการไหลและความเร็ว และ PVC-O มีพฤติกรรมต่างจาก PE เมื่อรับการดัดและน้ำหนักดิน รัศมีการดัด การรองพื้น และการกลบ ควรอ้างอิงคู่มือการติดตั้งที่มาพร้อมมาตรฐาน (ISO/TR 4191) และคำแนะนำของผู้ผลิตท่อ ไม่ใช่ของท่อเดิมที่ถูกเปลี่ยนออก
การประหยัดต้นทุนมาจากไหนจริง ๆ
คอมพาวด์ PVC-O มีราคาต่อกิโลกรัมสูงกว่าคอมพาวด์ PVC-U ทั่วไป ท่อ PVC-O จึงไม่ได้ถูกกว่าต่อเมตรโดยอัตโนมัติ การประหยัดมาจากผนัง เมื่อใช้วัสดุน้อยลงราวหนึ่งในสามต่อเมตร ท่อ PVC-O ในชั้นแรงดันที่กำหนดอาจมีต้นทุนใกล้เคียง และในบางขนาดต่ำกว่า ท่อ PVC-U ที่เทียบเท่า และมักต่ำกว่าเหล็กหรือเหล็กดัด ตลอดอายุท่อส่ง จำนวนความเสียหายจากความล้าที่น้อยลงและอายุออกแบบที่ยาวนานกว่ามักเป็นตัวตัดสิน การเปรียบเทียบที่ยุติธรรมคือคิดราคาทั้งสองทางเลือกต่อเมตรที่เส้นผ่านศูนย์กลาง PN และชนิดข้อต่อเดียวกัน แล้วเทียบต้นทุนต่อปีการใช้งาน ไม่ใช่ราคาบนใบแจ้งหนี้
สรุป
PVC-O คือพอลิเมอร์ตัวเดียวกับ PVC-U แต่จัดเรียงใหม่: โอเรียนต์สองแกนเพื่อให้ผนังที่บางกว่ารับแรงดันได้สูงกว่า ดูดซับแรงกระชาก และต้านการลุกลามของรอยร้าวช้า องค์ความรู้ด้านวิศวกรรมนิ่งแล้วและมาตรฐานก็เผยแพร่แล้ว ทั้ง ISO 16422 ในระดับสากล EN 17176 ในยุโรป AS/NZS 4441 ในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ และ GB/T 41422-2022 ในจีน การเลือกใช้จึงเป็นงานเอกสารเป็นหลัก: ระบุมาตรฐาน ระบุเกรดและ PN/SDR แล้วขอหลักฐานผลทดสอบชนิด
WEBON ผลิตอุปกรณ์การผลิต PVC-O และเทคโนโลยีการโอเรียนต์มาตั้งแต่ปี 2011 และจัดหาท่อกับข้อต่อ PVC-O ตามมาตรฐาน ISO 16422 คุยกับทีมเทคนิคของเราเรื่องการเลือกเกรด การวางแผนกำลังการผลิต และเอกสารที่โครงการของคุณต้องการ