مقایسه لوله‌های چدن نشکن با لوله‌های PVC

مقایسه لوله های چدن و پلاستیکی به همراه مزایا و معایب

از مقایسه داده ها بدست آمده از آزمایشات فیزیکی در میان لولــه‌هـای چدن نشــکن و لولــه‌های PVC ( Poly Vinyl Chloride ) و هم مقایسه استانداردهای AWWA در هر حال ( AWWA C150 برای لوله چدن نشکن و AWWA C900 و AWWA C905 برای لوله‌ PVC ) نتایجی استخراج شده‌است که در پایین می آید . این داده ها از منابع متنوع مشتمل بر استانداردهای AWWA , داده ها نشر داده شده از سمت شرکت‌های آفریننده لوله , آزمایشهای فیزیکی صورت گرفته بوسیله مهــندسین DIPRA و کارخـانه Robert W Hunt بدست آمده است .

نتیجه مقایسه

۱ – چرا برای یک مال معلوم استانداردهای متفاوتی وجود دارد؟

برای لوله‌های PVC با اقطار گوناگون دو استاندارد کاملاً جداازهم AWWA C900 و AWWA C905 برای پباده سازی و آزمایش موجود هست . به عنوان مثال در استاندارد AWWA C905 فاکتور اطمینان ٢ برای فشار داخلی در لحاظ گرفته شده‌است درحالیکه در استاندارد AWWA C900 فاکتور اطمینان برای لوله‌های قطر کوچک PVC هم اندازه ۵/۲ نام برده شده‌است . به همین بهانه تغییرات ناگهانی فشار جریان سیال در استاندارد C900 مجاز است در حالیکه استاندارد C905 برای لوله‌های با قطر بیش تر از همین مال اذن هیچگونه نوسانی را نمی‌دهد . به عبارت دیگر فشار هیدرواستاتیک در لحاظ گرفته شده در پباده سازی لوله‌های کوچک PVC برابر با نوسانات فشار بعلاوه فشار کاری است البته برای لوله‌های تبارک PVC تنها برابر با فشارکاری در لحاظ گرفته شده‌است و لذا فاکتور اطمینان هم کسر کرده شده‌است .

۲ – مقایسه ضخامت لوله‌های PVC در دو استاندارد C905 و C900

در یک فشار پباده سازی معلوم و با ارتقاء قطر باید ضخامت هم ارتقاء یابد . در حالیکه در لوله‌های PVC برعکس هست . چرا؟ جهت شفاف شدن قضیه معادله رابطه ضخامت و فشار داخلی را بازبینی می کنیم :

t = PD/2S

t : ضخامت

p : فشار داخلی

D : قطر لوله

S : تنش مجاز

همان گونه که درین ارتباط معلوم است ضخامت با فشار و قطر نسبت بدون واسطه داراست . از طرفی ضخامت با تنش مجاز نسبت عکس داراست . پس در چه صورتی مجاز هستیم در یک فشار اثبات با ارتقاء قطر , ضخامت را کاهش دهیم؟ تنها وقتیکه تنش مجاز را کاهش دهیم . به همین بهانه است که در لوله‌های PVC خیر فقط با ارتقاء قطر , ضخامت کاهش می یابد بلکه با ارتقاء قطر تنش مجاز هم کاهش می‌یابد . مثال‌های پایین دراین مورد از استاندارد AWWA آورده می شود :

الف – در کلاس فشار Psi100 :

لوله DN 300 با ضخامت ۴/۱۳ میلیمتر مطابق استاندارد ( AWWA C900 )

لوله DN 350 با ضخامت ۵/۹ میلیمتر مطابق استاندارد ( AWWA C905 )

ب – در کلاس فشار Psi200 :

لوله DN 600 با ضخامت ۸/۴۶ میلیمتر مطابق استاندارد ( AWWA C905 )

لوله DN 600 با ضخامت ۲/۳۱ میلیمتر مطابق استاندارد ( AWWA C905 )

3 – مقایسه وضعیت تست‌های فیزیکی لوله PVC در دو استاندارد C905 و C900

خیر فقط وضعیت پباده سازی , بلکه وضعیت تست‌های فیزیکی هم در استاندارد C905 نسبت به استاندارد C900 سهل‌تر هست . فشار انجام آزمایش هیدرواستاتیک در استاندارد C905 هم اندازه نصف این اندازه در استاندارد C900 هست بطوریکه در C900 فشار آزمایش باید ۴ برابر فشارکاری پباده سازی شده باشد و در استاندارد C905 تنها دو برابر هست .

در فصل وضعیت مازاد آزمایش که در تجدید لحاظ سال ۱۹۷۷ به استانداردهای ذکر شده طولانی تر شده‌است خیر فقط تست‌های مازاد و نو طولانی تر نشده است بلکه به تولیدکنندگان اذن داده شده‌است که آزمایش هیدرواستاتیک برروی لوله‌ها را در پریودهایی کمتر از استاندارد هم , بسته به وضعیت , آزمایش نماید . یعنی آفریننده می تواند اعلام نماید تنها یک‌دهم یا این که یک‌صدم لوله‌ها آزمایش شده‌اند . همینطور هر تکه تصادفی از لوله با هرطولی می تواند زیر آزمایش هیدرواستاتیک قرار گیرد و به نتایج آن نسبت دادن شود . در حالی که همگی لوله‌های ایجاد شده چدن نشکن باید مطابق استاندارد ذی‌ربط زیر آزمایش هیدرواستاتیک قرار گیرند .

۴ – استحکام کششی

استحکام کششی لوله چدن نشکن بیش تر از ٨ برابر لوله PVC هست .

مقاومت استحکام کششی یکی مهم ترین خاصیت لوله‌ها است . چراکه مقاومت درمقابل فشار هیدرواستاتیک داخلی و فشار ضربه‌ای سیال را گزینش می کند . صورت ۶ استحکام کششی این دو مال را مقایسه می کند .

۵ – تاثیر دما بر استحکام

دمای نصب و دمای کاری لوله چدن نشکن , برخلاف لوله PVC , تاثیری بر استحکام آن ندارد .

ازآنجاکه ضریب انبساط حرارتی چدن نشکن متعادل و قابل اطمینان هست , در فیس تغییرات در دمای خدمت , مشکل ها یه خرده در آن ساخت می شود . از سمت دیگر در رنج‌ دمایی شغل های آبرسانی ( از یک تا ٣٥ مرتبه سانتیگراد ) یا این که حتی‌د‌ر دماهای نصب غیر معمول و غیرطبیعی مانند ۲۳ – تا ۴۳+ مرتبه سانتیگراد هیچ‌ تغییر‌و تحول با اهمیت در استحکام لوله‌های چدن نشکن ساخت نمی شود . برعکس بدلیل بالا بودن ضریب انبساط حرارتی PVC , که ٥ برابر چدن هست , این لوله‌ها عملکردی بشدت متعلق به دما دارا‌هستند . PVC در دمای فراتر از ۲۳ مرتبه سانتیگراد , استحکام خویش را از دست می دهد و در دمای کمتر از ۲۳ مرتبه سانتیگراد , داکتیلیته‌اش کاهش ‌می‌یابد .

بالا بودن ضریب انبساط حرارتی PVC موجب می شود در قبال تغییرات شدید و ناگهانی دما , لوله مبتلا تغییر‌و تحول صورت و اعوجاج شدید شده و اتصالات آن مستقل ‌گردند .

استحکام PVC در ۴۳ مرتبه سانتیگراد , نصف استحکام آن در ٢٣ مرتبه هست . ( شکل۷ )

۶ – مقاومت فشاری

مقاومت درمقابل فشار هیدرواستاتیک لوله‌های چدن نشکن ٤ برابر PVC هست .

در صورت ۸ فشار پارگی لوله چدن نشکن سایز DN 150 در کلاس فشار Psi350 و لوله هم‌سایز PVC مقایسه شده‌است که لوله چدن نشکن ٤ برابر مقاومتر است . دقت شود که اگر‌چه لوله‌های PVC در فشار Psi350 در همگی سایزهای ٧٥ تا ١٦٠٠ میلـیمتر جان دار هست , لیـکن هیچ لوله PVC ( اسـتاندارد C905 و C900 ) ایجاد نشده است که در فشاری به بزرگی فشار کاری لوله‌های چدن نشکن کارکشته به کارکردن باشد .

۷ – ارتباط استحکام با دوران

استحکام لوله چدن نشکن با گذر کرد روزگار کاهش نمی‌یابد .

برای چدن نشکن هیچ ارتباطی در میان استحکام و زمانه ناکامی نیست . البته لوله‌های PVC بعداز عبور کرد وقتی متناسب با تنش اعمالی می‌شکنند . به این ترتیب استحکام تسلیم در لحاظ گرفته شده جهت پباده سازی لوله‌های PVC کمتر از استحکام تسلیم آن‌ها در طول کوتاه آزمایش هست . استحکام لوله‌های PVC با گذر کرد روزگار کاهش می یابد .