تحقیق در مورد خواص و مزایای لوله PVC

توضیحات

 تحقیق در مورد خواص و مزایای لوله PVC دارای 25 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد خواص و مزایای لوله PVC  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد خواص و مزایای لوله PVC،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن تحقیق در مورد خواص و مزایای لوله PVC :

خواص و مزایای لوله PVC

مقاومت در برابر خوردگی:
لوله های PCV نارسانای جریان الکتریکی هستند و در برابر واکنش های الکتروشیمیایی ناشی از اسیدها، بازها و نمک ها که منجر به خوردگی در فلزات می شوند، مقاوم هستند. این ویژگی در سطح داخلی و خارجی لوله ی PVC وجود دارد. در نتیجه، استفاده از لوله ی PVC در کاربردهایی که در آن خاک مهاجم وجود دارد، بسیار به صرفه است.

مقاومت شیمیایی بالا:
PVC در برابر بسیاری از الکل ها، روغن ها و مواد نفتی غیرآروماتیک مقاوم است. این ماده همچنین در برابر اکثر خورنده ها نظیر اسیدهای غیرآلی، بازها و نمک ها مقاوم است. برای کارهای معمول آبرسانی، لوله های PVC کاملاً در برابر مواد شیمیایی موجود در خاک و آب مقاوم هستند. مسئله ی مقاومت شیمیایی تنها هنگامی مطرح می شود که محیط های غیرعادی وجود داشته باشد و یا از لوله برای انتقال مواد شیمیایی استفاده شود.

مدول الاستیسیته ی بالا و انعطاف پذیری مقاومت لوله های PVC در برابر شکست یکی از مزایای عملکردی مهم آنها محسوب می شود. لوله های PVC تحت بار قادرند بدون شکستگی تغییر شکل بدهند. مدول الاستیسیته PVC یکی از مزایای مهم آن برای کاربردهای دفنی محسوب می شود، به خصوص در شرایطی که حرکت یا لرزش خاک محتمل باشد (زمین لرزه و ;). بالا بودن این کمیت باعث می شود تا پدیده دوپهنی در این لوله ها به حداقل برسد. همچنین با توجه به این که ضخامت لوله های فاضلابی بر اساس مقدار مدول الاستیسیته ی رزین مصرفی در ساخت لوله تعیین می گردد، بالا بودن مدول PVC باعث کاهش ضخامت لوله و افزایش سطح مقطع عبور جریان می شود.

استحکام کششی بلند مدت:
لوله های PVC به گونه ای فرمول بندی می شوند تا استحکام کششی بلند مدت بالایی داشته باشند. حداقل استحکام مورد نیاز (MRS) (که در طراحی لوله های تحت فشار به کار می رود)، برای لوله های PVC در حدود دو برابر بیشتر از مقادیر متناظر دیگر لوله های پلاستیکی نظیر پلی اتیلن است. به همین دلیل هم ضخامت لوله های PVC نسبت به سایر لوله های پلاستیکی کمتر بوده و در نهایت وزن کمتری نیز دارد، که این مسئله مزیت مهمی محسوب می شود.

نسبت استحکام به وزن بالا، وزن سبک:

استحکام بالای PVC باعث حداقل شدن ضخامت و سبکی این لوله ها می گردد. لوله های PVC مزیت سبکی چشمگیری دارند که جنبه ایمنی مهمی محسوب می شود. امکان حمل و نقل آسان، آسیب های کاری را حداقل نموده و نصب و حمل و نقل ارزان تر را تسهیل می کند. یک فرد می تواند به راحتی دو لوله ی 6 متری با اندازه 110 را حمل کند، ولی تنها قادر است کمتر از 1/5 متر لوله 110 آهنی را با همان نیرو حمل کند.

اتصالات آب بند:
یک مزیت مهم برای هر لوله آب بندی اتصالات آن است. لوله های PVC با عمق دخول بالا و سیستم های اتصال اورینگی (Push-fit) توانسته است از طریق همین مزیت بسیاری از محصولات سنتی را کنار بزند.

مقاومت در برابر سایش/خراش
لوله های PVC مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خراش از خود نشان می دهند. ثابت شده است که لوله های PVC دوام بسیار بالاتری نسبت به لوله های فلزی، سیمانی و سفالی در برابر انتقال مواد دوغابی دارند.

استحکام ضربه:
تحت شرایط نرمال، لوله های PVC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر آسیب های ناشی از ضربه در مقایسه با لوله های سفالی، سیمانی و بیشتر مواد رایج در ساخت لوله دارند. با وجود کاهش مقاومت ضربه لوله های
PVC در دماهای بسیار پایین، استحکام ضربه ی آن همچنان بالاتر از حد نیاز است.

مقدار زبری پایین:
زبری لوله عامل بسیار مهم و مؤثری در ایجاد افت فشار و کاهش دبی می باشد. لوله های PVC به دلیل داشتن سطوح داخلی بسیار صیقلی (ضریب زبری و اصطکاک پایین)، مقاومت بسیار پایینی در برابر جریان

سیال از خود نشان می دهند. علاوه بر این، در بسیاری از لوله ها باکتری ها در قسمت های زبر و دارای پستی و بلندی لوله تجمع می کنند (تشکیل biofilm) و به مرور راه جریان آب را می بندند، که این امر باعث افت فشار جریان شده و بر سلامت آب آشامیدنی نیز تأثیر منفی می گذارند. زبری هیدرولیکی پایین لوله های PVC ، با ممانعت از تشکیل بیوفیلم، علاوه بر کاهش افت فشار، مانع ته نشینی لجن در شبکه های فاضلابی شده و در شبکه های توزیع آب آشامیدنی نیز باعث کاهش احتمال آلودگی می شود. بنابراین هزینه های نگهداری این لوله ها پایین بوده و طراحی اولیه ی خط لوله نیز بهینه تر صورت می گیرد.

کیفیت آب:

استفاده از فرمولاسیون مناسب جهت تولید لوله های PVC-U موجب می شود تا مطابق استانداردهای NSF 61-62 بتوان از این لوله ها جهت انتقال آب آشامیدنی استفاده نمود و اطمینان حاصل کرد که مقادیر سرب، قلع و سایر عناصر سمی نظیر جیوه، کرم، کادمیم و باریم زیر حدود مجاز استاندارد می باشند.
مقاومت در برابر شعله:

لوله ی PVC به سختی آتش می گیرد و در غیاب منبع خارجی شعله به سوختن ادامه نمی دهد. دمای شعله ور شدن خود به خودی آن 454 درجه سانتیگراد است، که بسیار بالاتر از اکثر مواد ساختمانی است. در اثر سوختن PVC، گاز HCl آزاد می شود که این گاز از دسترسی اکسیژن به منطقه ی مشتعل شده جلوگیری می کند. به همین دلیل است که PVC را ماده ای خودخاموش شونده می نامند.

قیمت مناسب:
علاوه بر مزایای ممتاز ذکر شده برای لوله های PVC ، قیمت این لوله ها بسیار مناسب و قابل رقابت با سایر لوله های پلیمری، فلزی، چدنی و ; می باشند. به طوری که امروزه لوله های PVC در دنیا یکی از گزینه های اصلی در شبکه های آب و فاضلاب می باشند

مقایسه لوله چدن نشکن با لوله PVC
مقایسه لوله‌های چدن نشكن با لوله‌های PVC
از مقایسه اطلاعات بدست آمده از آزمایشات فیزیكی بین لولــه‌هـای چدن نشــكن و لولــه‌های PVC (Poly Vinyl Chloride) و نیز مقایسه استانداردهای AWWA در هر مورد ( AWWA C150 برای لوله چدن نشكن و AWWA C900 و AWWA C905 برای لوله‌ PVC) نتایجی استخراج شده است كه در زیر می‌آید. این اطلاعات از منابع متنوع شامل استانداردهای AWWA، اطلاعات منتشر شده از طرف شركت‌های تولید كننده لوله، آزمایشهای فیزیكی انجام شده توسط مهــندسین DIPRA و كارخـانه Robert W Hunt بدست آمده است. 

نتایج مقایسه لوله چدن نشكن و PVC:
1- چرا برای یك جنس مشخص استانداردهای متفاوتی وجود دارد؟
برای لوله‌های PVC با اقطار متفاوت دو استاندارد كاملاً مجزا AWWA C900 و AWWA C905 برای طراحی و تست وجود دارد. برای مثال در استاندارد AWWA C905 فاكتور اطمینان 2 برای فشار داخلی در نظر گرفته شده است درحالیكه در استاندارد AWWA C900 فاكتور اطمینان برای لوله‌های قطر كوچك PVC معادل 5/2 ذكر شده است. به همین دلیل تغییرات ناگهانی فشار جریان سیال در استاندارد C900 مجاز است در حالیكه استاندارد C905 برای لوله‌های با قطر بیشتر از همین جنس اجازه هیچگونه نوسانی را نمی‌دهد. به عبارت دیگر فشار هیدرواستاتیك در نظر گرفته شده در طراحی لوله‌های كوچك PVC برابر با نوسانات فشار بعلاوه فشار كاری است ولی برای لوله‌های بزرگ PVC فقط برابر با فشاركاری در نظر گرفته شده است و لذا فاكتور اطمینان نیز كاهش داده شده است.

2- مقایسه ضخامت لوله‌های PVC در دو استاندارد C905 و C900
در یك فشار طراحی مشخص و با افزایش قطر بایستی ضخامت نیز افزایش یابد. در حالیكه در لوله‌های PVC برعكس می‌باشد. چرا؟ جهت روشن شدن موضوع معادله ارتباط ضخامت و فشار داخلی را بررسی می‌كنیم:

t = PD/2S
t : ضخامت
p: فشار داخلی
D: قطر لوله
S: تنش مجاز

همانطور كه در این رابطه مشخص است ضخامت با فشار و قطر نسبت مستقیم دارد. از طرفی ضخامت با تنش مجاز نسبت عكس دارد. پس در چه صورتی مجاز هستیم در یك فشار ثابت با افزایش قطر، ضخامت را كاهش دهیم؟ فقط وقتیكه تنش مجاز را كاهش دهیم. به همین دلیل است كه در لوله‌های PVC نه تنها با افزایش قطر، ضخامت كاهش می‌یابد بلكه با افزایش قطر تنش مجاز نیز كاهش می یابد. مثال‌های زیر در این مورد از استاندارد AWWA آورده می شود:
الف- در كلاس فشار Psi100:

لوله DN 300 با ضخامت 4/13 میلیمتر مطابق استاندارد (AWWA C900)
لوله DN 350 با ضخامت 5/9 میلیمتر مطابق استاندارد (AWWA C905)
ب- در كلاس فشار Psi200:

لوله DN 600 با ضخامت 8/46 میلیمتر مطابق استاندارد (AWWA C905)
لوله DN 600 با ضخامت 2/31 میلیمتر مطابق استاندارد (AWWA C905)
3- مقایسه شرایط تست‌های فیزیكی لوله PVC در دو استاندارد C905 و C900

نه تنها شرایط طراحی، بلكه شرایط تست‌های فیزیكی نیز در استاندارد C905 نسبت به استاندارد C900 سهل‌تر می‌باشد. فشار انجام تست هیدرواستاتیك در استاندارد C905 معادل نصف این مقدار در استاندارد C900 می‌باشد بطوریكه در C900 فشار تست بایستی 4 برابر فشاركاری طراحی شده باشد و در استاندارد C905 فقط دو برابر می‌باشد.

در فصل شرایط اضافی تست كه در تجدید نظر سال 1977 به استانداردهای مذكور اضافه شده است نه تنها تست‌های اضافی و جدید اضافه نشده است بلكه به تولیدكنندگان اجازه داده شده است كه تست هیدرواستاتیك برروی لوله‌ها را در پریودهایی كمتر از استاندارد نیز، بسته به شرایط، تست كند. یعنی تولید كننده می‌تواند اعلام كند فقط یك‌دهم یا یك‌صدم لوله‌ها تست شده‌اند. همچنین هر تكه تصادفی از لوله با هرطولی می‌تواند تحت تست هیدرواستاتیك قرار گیرد و به نتایج آن استناد شود. در حالی كه تمامی لوله‌های تولید شده چدن نشكن بایستی مطابق استاندارد مربوطه تحت تست هیدرواستاتیك قرار گیرند.
4- استحكام كششی

استحكام كششی لوله چدن نشكن بیش از 8 برابر لوله PVC می‌باشد.
مقاومت استحكام كششی یكی از مهم‌ترین خواص لوله‌ها است. چراكه مقاومت در مقابل فشار هیدرواستاتیك داخلی و فشار ضربه‌ای سیال را تعیین می‌كند. شكل 6 استحكام كششی این دو جنس را مقایسه می‌كند.

5- تاثیر دما بر استحكام
دمای نصب و دمای كاری لوله چدن نشكن، برخلاف لوله PVC، تاثیری بر استحكام آن ندارد.
از آنجا كه ضریب انبساط حرارتی چدن نشكن متعادل و قابل اطمینان می‌باشد، در صورت تغییرات در دمای سرویس، مشكلات كمی در آن ایجاد می‌شود. از طرف دیگر در رنج‌ دمایی كارهای آبرسانی (از یك تا 35 درجه سانتیگراد) یا حتی در دماهای نصب غیر معمول و غیر عادی مثل 23- تا 43+ درجه سانتیگراد هیچ‌ تغییر اساسی در استحكام لوله‌های چدن نشكن ایجاد نمی‌شود. برعكس بدلیل بالا بودن ضریب انبساط حرارتی PVC، كه 5 برابر چدن می‌باشد، این لوله‌ها عملكردی بشدت وابسته به دما دارند. PVC در دمای بالاتر از 23 درجه سانتیگراد، استحكام خود را از دست می‌دهد و در دمای كمتر از 23 درجه سانتیگراد، داكتیلیته‌اش كاهش ‌می‌یابد.

بالا بودن ضریب انبساط حرارتی PVC موجب می‌شود در برابر تغییرات شدید و ناگهانی دما، لوله دچار تغییر شكل و اعوجاج شدید شده و اتصالات آن جدا ‌گردند.
استحكام PVC در 43 درجه سانتیگراد، نصف استحكام آن در 23 درجه می‌باشد. (شكل7)

6- مقاومت فشاری
مقاومت در مقابل فشار هیدرواستاتیك لوله‌های چدن نشكن 4 برابر PVC می‌باشد.
در شكل 8 فشار تركیدگی لوله چدن نشكن سایز DN 150 در كلاس فشار Psi350 و لوله هم‌سایز PVC مقایسه شده است كه لوله چدن نشكن 4 برابر مقاومتر است. توجه شود كه هرچند لوله‌های PVC در فشار Psi350 در همه سایزهای 75 تا 1600 میلـیمتر موجود می‌باشد، لیـكن هیچ لوله PVC (اسـتاندارد C905 و C900) تولید نشده است كه در فشاری به بزرگی فشار كاری لوله‌های چدن نشكن قادر به كاركردن باشد.

7- رابطه استحكام با زمان
استحكام لوله چدن نشكن با گذشت زمان كاهش نمی‌یابد.
برای چدن نشكن هیچ ارتباطی بین استحكام و زمان شكست وجود ندارد. اما لوله‌های PVC پس از گذشت زمانی متناسب با تنش اعمالی می‌شكنند. بنابراین استحكام تسلیم در نظر گرفته شده جهت طراحی لوله‌های PVC كمتر از استحكام تسلیم آنها در زمان كوتاه تست می‌باشد. استحكام لوله‌های PVC با گذشت زمان كاهش می‌یابد. شكل9 نشان می‌دهد كه با افزایش زمان، حد تحمل تنش لوله‌‌های PVC كاهش می‌یابد.

برای دریافت اینجا کلیک کنید