اتصالات یو پی وی سی

سامانه‌های لوله‌کشی امروزی بیش از هر زمان دیگری نیازمند محصولاتی هستند که هم از نظر فنی پاسخ‌گوی فشارهای هیدرولیکی و عوامل شیمیایی باشند و هم از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی مقرون ‌به ‌صرفه تلقی شوند. اتصالات یو پی وی سی (UPVC) پاسخی است جامع به این نیاز؛ ماده‌ای مهندسی‌شده که با ترکیب خواص فیزیکی ممتاز، طول عمر بسیار بلند و قابلیت بازیافت، جایگاه ویژه‌ای در پروژه‌های آبرسانی، فاضلاب، صنایع فرایندی و سازه‌های دریایی پیدا کرده است. متن پیش رو یک دستورالعمل مرجع و همه‌جانبه برای مهندسان، کارفرمایان و پیمانکاران فراهم می‌آورد تا انتخاب، طراحی و به‌کارگیری اتصالات UPVC را با حداکثر دقت و حداقل ریسک انجام دهند.

ترکیب مواد و فرایند تولید اتصالات یو پی وی سی

فرمولاسیون یو پی وی سی از پلی‌ونیل کلراید سخت به همراه پایدارکننده‌های حرارتی بر پایه قلع یا کلسیم/روی، کمک‌فرایندهای آکریلیکی، روان‌کننده‌های داخلی و خارجی، پرکننده‌های معدنی (معمولاً کربنات کلسیم با دانه‌بندی کنترل‌شده)، پیگمنت‌های مقاوم به UV و در موارد پیشرفته کوپلیمر کلرید وینیل/کلرید وینیلیدین تشکیل می‌شود. در اغلب خطوط اکستروژن یا تزریق، دمای فرایند 175–195 °C و فشار مذاب 120–150 bar است. اعمال خلأ در محفظه کالیبره‌سازی باعث خروج رطوبت و یکنواختی ضخامت می‌شود. پس از خروج، قطعات در تونل آب سرد یا اسپری مه سرد تا رسیدن به 60 °C سرمایش می‌یابند تا تنش پسماند کاهش یابد. کنترل کیفی هر بچ شامل آزمون ضربه شارپی، مدول خمشی، فشار هیدرواستاتیک 1.5×PN در 1٬000 h و آزمون مهاجرت یون سرب (برای فرمولاسیون‌های بدون سرب) است.

مزایای ساختاری و عملکردی

• پایداری شیمیایی گسترده: مقاومت در pH های 2 تا 12 بدون افت استحکام کششی محسوس.
• نفوذناپذیری نسبت به اکسیژن: ضریب نفوذ 6 × 10⁻¹⁶ cm²/s در دمای 25 °C که رشد بیوفیلم را مهار می‌کند.
• خواص عایقی: مقاومت الکتریکی ویژه ‎10¹⁴ Ω·cm‎، ایده‌آل برای کانال‌های کابل و زیرساخت دیتاسنتر.
• استحکام ضربه‌ای بهبود‌یافته: با افزودن 5 phr کلریدپلی‌وینیل کلراید اصلاح شده (CPVC) و لاستیک آکریلونیتریل بوتادین (MBS) به 35 kJ/m² در تست آیزود می‌رسد.
• مدول الاستیسیته بالا: ‎3.2 GPa‎ در 23 °C که امکان طراحی قطعات رزوه‌ای با دقت بالا را می‌دهد.
• رفتار خودخاموشی: شاخص حد اکسیژن ‎> 45 % و طبقه‌بندی ‎V-0‎ در تست UL-94.

مقایسه یو پی وی سی با سایر متریال‌های رایج

استانداردهای جهانی و ملی مرتبط

کدها و استانداردهای زیر بیشترین استناد را در پروژه‌های ایرانی دارند:

• ISO 1452-3 برای لوله و اتصال تحت فشار یو پی وی سی؛ الزامات هندسی و مکانیکی.
• EN 10226-1 در بخش رزوه‌کاری مخروطی/استوانه‌ای برای اتصالات پیچی.
• DIN 8063 دستورالعمل طراحی شبکه‌های UPVC در فشارهای PN6 تا PN16.
• ISIRI 9118 برای آزمون‌های ضربه‌پذیری و خزش بلندمدت در اقلیم‌های گرمسیری ایران.
• ASTM D1785 مرجع تولید Schedule 40/80 مخصوص بازار صادراتی به خاورمیانه.

انواع اتصالات و حوزه‌های کاربرد تخصصی

1. اتصالات چسبی PN10: زانویی‌های 90° برای شبکه‌های آب سرد برج‌های خنک‌کن، سه‌راهی تبدیل برای سیستم فاضلاب مجتمع‌های مسکونی مرتفع.
2. اتصالات رزوه‌ای تقویت‌شده با بوش استیل: مهره‌ماسوره فشار 16 bar در خطوط تغذیه اسمز معکوس (RO).
3. فلنج‌های اسپیکات: اتصال پمپ‌های عمودی چندطبقه به کلکتور اصلی در تصفیه‌خانه‌ها.
4. کوپلینگ‌های فشاری (Push-fit): مناسب تعمیرات اضطراری خط توزیع آب شهری بدون توقف جریان.
5. بست‌های دوپارت تزریقی: انشعاب‌گیری سریع در شبکه آبیاری بارانی قطر 160 mm.

راهنمای جامع نصب و اجرای شبکه یو پی وی سی

• آماده‌سازی لوله: برش در زاویه 90° با تیغچه HSS، حذف پلیسه داخلی و خارجی تا 0.2 mm.
• استفاده از کلینر: محلول متیل اتیل کتون 60 %‎ برای زدودن چربی.
• چسب‌کاری: ضخامت فیلم چسب ‎0.4 mm‎، زمان باز ‎8 s‎ در دمای 25 °C.
• درزبندی Push-fit: گریس پایه سیلیکونی خوراکی (NSF-61) به اورینگ، عمق فرورفتگی مطابق مارکینگ روی لوله.
• تست هیدرولیک: 1.3×فشار کاری به مدت دو ساعت؛ افت مجاز فشار ‎≤ 0.02 MPa‎.

نگهداری، بازرسی و عیب‌یابی

بازرسی چشمی هر شش ماه یک‌بار برای نشتی در اتصالات رزوه‌ای و فلنجی توصیه می‌شود. تست اولتراسونیک ضخامت در خطوط زیرزمینی بعد از سال دهم کمک می‌کند خزش موضعی تشخیص داده شود. در دماهای زیر 0 °C توصیه می‌شود سرعت ضربه هیدرولیکی زیر 1 m/s نگه داشته شود تا از شکست ترد جلوگیری گردد. در صورت نشتی مویرگی، استفاده از کلمپ تعمیراتی استیل با آستردرونی NBR راهکاری سریع و موقتی تا زمان تعویض است.

الزامات طراحی هیدرولیکی و مکانیکی

• مقدار ثابت خساران (K) برای زانویی 90° چسبی قطر 110 mm معادل 1.5 است که باید در محاسبات هد کل لحاظ گردد.
• ضریب توسعه حرارتی خطی یو پی وی سی ‎65×10⁻⁶ K⁻¹‎ است؛ در دمای محیط + 40 °C باید اسپیسر لغزشی یا مفصل انبساطی هر 6 m پیش‌بینی شود.
• تنش مجاز (σ_allow) با فرمول σ = 0.25 × σ_long-term تعیین می‌شود؛ برای کلاس PN16 این مقدار ‎10 MPa‎ است.

جنبه‌های زیست‌محیطی و بازیافت

یو پی وی سی تا پنج چرخه بازیافت حرارتی خواص مکانیکی خود را حفظ می‌کند. در اروپا طبق رهنمود VinylPlus 2030 نرخ بازیافت 900 kt/yr هدف‌گذاری شده است و ضایعات پس از مصرف (Post-Consumer) در تولید پروفیل‌های در و پنجره، کانال کابل و حتی اتصالات فشار ضعیف به کار می‌رود. حذف پایدارکننده‌های سربی و جایگزینی با ترکیبات کلسیم/روی از سال 2015 در ایران نیز رواج یافت و ریسک الویتانت Pb در آب آشامیدنی را به زیر 2 µg/L رسانده است.

هزینه‌یابی و اقتصاد پروژه

مطالعات هزینه چرخه عمر (LCC) نشان می‌دهد در شبکه شهری با قطر 160 mm و طول 10 km، سهم هزینه نصب برای یو پی وی سی تنها 18 % کل پروژه است؛ این رقم برای فولاد گالوانیزه 34 % و برای فایبرگلاس 27 % می‌باشد. کاهش زمان توقف بهره‌برداری به دلیل عدم نیاز به نگهداری دوره‌ای، بازگشت سرمایه را در تصفیه‌خانه‌های متوسط طی سه سال اول ممکن می‌کند.

تمام بها؛ عرضه‌کننده معتبر اتصالات یو پی وی سی در بازار ایران

تمام بها به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان رسمی برندهای برتر لوله و اتصال یو پی وی سی، مجموعه‌ای کامل از زانویی، سه‌راهی، فلنج، مهره‌ماسوره و کوپلینگ را در سایزهای 16 تا 315 میلی‌متر با گواهی ISO 1452 در انبارهای تهران و شهرک‌های صنعتی کل کشور ارائه می‌کند. تنوع موجودی، ارسال سریع و امکان مشاوره فنی پیش از خرید، این شرکت را به گزینه‌ای قابل اتکا برای پیمانکاران تأسیسات، استخرسازان و طراحان واحدهای فرایندی بدل کرده است؛ هرچند مشتریان می‌توانند بنا به نیاز پروژه از دیگر عرضه‌کنندگان معتبر نیز تأمین نمایند.