Что лучше ПНД или ПВХ? Сравнение труб
В современном мире все шире распространяются новые технологии и материалы, в том числе и в прокладке инженерных сетей. На место тяжелых и низкотехнологичных трубопроводов из стали и чугуна приходят лёгкие по весу и монтажу полимерные трубы. В отличие от металлических сетей – полимер не боится коррозии, стоек к воздействию транспортируемых рабочих сред и имеет сравнительно низкий вес, что немаловажно при многоэтажных составных конструкциях.
Полимерные трубы выпускаются из двух видом материала – это полиэтилен низкого давления (он же ПЭВП – полиэтилен высокой плотности) и поливинилхлорид. Каждый материал имеет свои особенности, соответственно от этого разнится и их назначение.
В чем разница между ПВХ и ПНД(ПЭВП)
Несмотря на внешнюю схожесть изделия из различных полимерных материалов отличаются по своим техническим и эксплуатационным характеристикам.
- ПВХ замерзает, теряя пластичность, в то время как ПЭВП легко переносит колебания температуры;
- ПВХ более легко монтируется, за счет разъемного соединения труба-раструб, в то время как ПНД требует наличия специального сварочного аппарата;
- Оба материала легко обрабатываются, но в то же время если для ПНД основным способом соединения служит сварка, для ПВХ труб используется и разъёмные соединения;
- ПЭВП устойчив к ударным нагрузкам, в отличие от поливинилхлорида, поэтому для транспортировки сыпучих веществ лучше применять ПНД;
- Для транспортировки питьевой воды стоит применять только полиэтилен, при этом первичный, ПВХ и вторичный ПНД могут выделять вредные для здоровья примеси в рабочую среду.
Основная разница между трубными изделиями из ПВХ и ПНД заключается в основном в применении и разных температурных диапазонах. В тоже время стоимость ПЭВП-изделий чуть выше.
Характеристики ПВХ и ПНД
ПВХ – изделия, выполненные из поливинилхлорида, для сборки конструкций в основном используется система «труба-раструб», реже сварка. Отличаются хорошей химической стойкостью, но в процессе эксплуатации могут выделять активные вещества. По этой причине не рекомендуется использовать их для транспортировки питьевой воды. Нижний порог рабочих температур ограничен, ПВХ не стоит использовать в холоде, так как этот материал при замерзании резко теряет пластичность и становиться хрупким.
ПЭВП или ПНД – одна из технологий изготовления полиэтиленов. Для соединения изделий используется сварка. Химическая устойчивость на уровне ПВХ, но в то же время трубы из первичного материала не выделяют вредных примесей. Стоит отметить, что вторичный полиэтилен не рекомендуется применять для пищевых жидкостей, ввиду возможности выделения вредных примесей. Диапазон рабочих температур материала ограничен только пороговыми значениями -60 и +60 градусов.
Применение изделий из полимеров
ПВХ, исходя из его характеристик, применяется для создания ненапорных и напорных сетей в условиях постоянно температуры, в теплом климате, внутри помещений и в подвалах, для создания инженерной сети снаружи дома этот материал не подходит абсолютно.Выбор в пользу ПНД труб более демократичен, напорный или ненапорный трубопровод, любой температурный диапазон, но в то же время не стоит использовать изделия из вторичного полиэтилена для обеспечения питьевой водой. Несколько ограничивает его применение только сложность соединения, но в то же время при использовании электросварных муфт можно свести эти неудобства к минимуму.
Итог
Таким образом для каждого конкретного случая нужно использовать тот полимер который наиболее хорошо покажет себя в конкретных условиях. Для сборки системы канализации внутри дома лучше подойдёт ПВХ, в тоже время сети водоснабжения и дренаж на улице лучше сделать из труб ПНД.
Заказать консультацию
ПВД расшифровка и отличие от ПНД труб
Аббревиатура ПВД в применении к трубному производству расшифровывается как трубы, изготовленные из полимерных материалов под высоким давлением. Материал отличается прочностью и пластичностью, поэтому применяется для прокладки коммуникаций различного назначения: водопроводов, дренажных трубопроводов и в качестве изоляционных защитных оболочек для электросетей. В частном домостроении трубы из ПВД используют для скважин. Их основное достоинство — способность выдерживать лёгкое смещение почвы и давление транспортируемой жидкости.
Достоинства ПВД
Полиэтилен, произведённый в условиях повышенного давления, отличается термической и химической устойчивостью, небольшим весом и, соответственно, простотой применения: эти трубы легче монтировать и перевозить.
Но при всей лёгкости — это довольно прочный, мягкий и пластичный материал, способный выдерживать серьёзные нагрузки:
- деформирование и механическое воздействие: сжатие, растяжение, удары различной силы;
- замерзание не вызовет разрыва трубы;
- химическое воздействие и коррозия для труб ПВД не опасны;
- предельное значение давления, которое допустимо при использовании труб ПВД — 25 атмосфер,
- рабочая температура — 40°С, при авариях — их предел — 80°С.
ПВД и ПНД — в чём разница
ПВД производят из гранул этилена путём полимеризации. Температурные нагрузки и воздействие высокого давления — основные факторы, придающие полимерам характерные особенности (пластичность и прочность) и отличают их от полиэтилена, произведённого в условиях низкого давления, который также служит материалом для труб, но отличается большей жёсткостью и устойчивостью к химическим воздействиям, но при этом трубы из ПНД менее прочные, могут разрываться и деформироваться от механического воздействия, а также содержат больше примесей, которые применяются для полимеризации под низким давлением.
ПВД же не выделяет токсинов, поскольку в его составе нет дополнительных веществ, и, следовательно, материал можно применять в производстве труб для водопроводных систем с питьевой водой, причём прокладывать такие трубы можно прямо в грунт без каких-либо защитных оболочек.
Обратите внимание! ПВД применяют исключительно для жидких сред, тогда как ПНД используются для подачи и газа, и технических, и хозяйственных жидкостей, и топлива, и для прокладки кабеля.
Виды труб ПВД
Две базовые марки отечественных полиэтиленов служат сырьём для изготовления труб по ГОСТу: ПВД-108 и ПВД-158.
- № 108 — считается лучшим материалом для трубного производства. Этот полиэтилен обладает антикоррозийными свойствами, не подвержен гниению и разрушению.
- № 158 — применяется для изготовления тонкостенных изделий. Разница между полимерами в том, что первый — более жёсткий и прочный материал, а второй более гладкий и почти не содержит вкраплений.
ПВД трубы различаются по диаметру и размеру стенок, но, кроме того, есть различия и в строении, они могут быть как однослойными, так и комбинированными, т.е состоять из полиэтилена двух видов: ПВД и ПНД. Например, двуслойные — из внешнего ПВД слоя из гофры и гладкого слоя ПНД внутри, тем самым два основных свойства каждого вида (прочность и гибкость) объединяются в одной трубе. Трёхслойные трубы могут быть усилены дополнительно синтетической нитью.
Трубы ПВХ и ПНД — основные отличия
Пластиковые трубы уверенно вытесняют металлические, они широко используются при прокладке водопроводов и газопроводов, монтаже систем отопления. На рынке представлены самые разные типы пластиковых труб, поэтому потребителю порой бывает трудно разобраться в том, какой тип труб следует использовать в том или ином случае.
Основными материалами для пластиковых труб являются полиэтилен низкого давления (ПНД) и поливинилхлорид (ПВХ). Трубы из этих материалов используются очень широко, срок их службы составляет не менее 50 лет. Основное отличие труб ПВХ и ПНД состоит в используемом материале, что определяет и различные области их использования.
Трубы ПВХ
Для производства труб ПВХ используется безопасный поливинилхлорид, не выделяющий канцерогенов. О его безопасности говорит тот факт, что данный материал широко используется при производстве детских игрушек. Основное применение труб из ПВХ:
- водоснабжение, системы полива;
- безнапорная канализация;
- ливневые стоки.
Существует два основных типов поливинилхлорида, используемого для производства труб ‒ нПВХ, или непластифицированный поливинилхлорид (он же PVC-U) и хлорированный ПВХ (PVC-С). Трубы из нПВХ хорошо зарекомендовали себя при температурах от 0 ºC до 60 ºC.
Там, где требуется более высокая термостойкость, следует использовать трубы из хлорированного поливинилхлорида. Отметим, что этот материал был впервые создан в NASA и до сих пор широко используется в космической технике, температура его плавления превышает 480 ºC. Благодаря высокой механической прочности трубы из PVC-С широко применяются для создания трубопроводов высокого давления.
Все трубы из ПВХ химически устойчивы, обладают высокой прочностью и пластичностью. Они выдерживают воздействие многих кислот и щелочей, алифатических углеводородов, солей, поэтому широко используются в нефтехимическом комплексе. А учитывая безвредность ПВХ, трубы из него могут использоваться для транспортировки воды, растительных масел, любых других жидких пищевых продуктов.
Соединение безнапорных труб осуществляется механически – конец одной трубы входит в раструб другой, герметичность обеспечивается резиновыми герметизирующими кольцами. Для напорных систем – например, водопровода, ПВХ-трубы можно соединить методом «холодной сварки», с использованием специального клея и различных видов фитингов ‒ муфт, тройников, отводов и т.п. Соединение получается прочным и исключительно надежным.
Трубы ПНД
Трубы из полиэтилена низкого давления подходят как для жидкостей, так и для газов. Основные сферы их использования:
- водоснабжение;
- газоснабжение;
- напорная канализация;
- защита кабелей.
Трубы ПНД бывают безнапорные и напорные, что следует учитывать при их покупке. Благодаря своей прочности и пластичности ПНД-трубы хорошо выдерживают жару, не трескаются на морозе.
Соединение данного типа труб осуществляется с помощью сварки или компрессионных фитингов. В первом случае пластик разогревается специальным сварочным аппаратом, образуется очень прочное неразъемное соединение. Для монтажа используется широкий спектр самых разнообразных фитингов – муфты, тройники, переходники с одного диаметра на другой и т. д. При использовании компрессионного фитинга надежность соединения обеспечивается затягиванием гаек, соединение получается разборным.
Трубы ПВХ и ПНД по выгодным ценам!
В нашей компании Вы можете приобрести любые интересующие Вас трубы из полиэтилена низкого давления и поливинилхлорида. Вашему вниманию представлены трубы различного диаметра, всегда в наличии любые типы быстроразъемных соединений, запорно-регулирующая арматура и т.д.
Мы работаем в ряде российских регионов, в том числе в Екатеринбурге, Тюмени, Челябинске, Перми, Кургане, Оренбурге, Салехарде, Ханты-Мансийске. Не упустите возможность выгодно приобрести надежные и недорогие пластиковые трубы, оформите заказ прямо сейчас!
Полиэтиленовые трубы – труба ПНД и ПВД. В чем же разница? | «АльфаПолюс»
2.02.2016
В современном мире полиэтиленовые трубы все более активно начали применяться в различных сферах деятельности, хотя сами по себе они являются достаточно «молодым» изобретением человечества.
Различают две разновидности полиэтиленовых труб – ПНД (полиэтилен низкого давления) и ПВД (полиэтилен высокого давления), при этом ПНД является более современным материалом. Использование и эксплуатация того или иного материала регулируется многочисленными ГОСТами и международными стандартами ISO, в которых указаны нормативные требования.
По своему назначению полиэтиленовые трубы можно подразделить на:
- Трубы для газоснабжения;
- Канализационная труба ПНД;
- Труба для теплотрассы;
- Водонапорные трубы;
- Труба дренажная;
- Труба ПНД для кабельной канализации.
По своей конструкции трубы могут быть однослойными и двуслойными. Например, для прокладки кабеля широко применяется однослойная труба ПНД. Двухслойная труба ПНД/ПВД может применяться также для прокладки кабеля в тяжелых грунтах, грунтах с повышенной внешней нагрузкой (например, в путепроводах).
По конструкции трубу ПНД также можно подразделить на гофрированную и гладкую. Труба гофрированная ПНД с протяжкой или без нее очень удобна для прокладки кабеля во внутренних системах зданий и сооружений. Двустенная труба ПНД/ПВД, внешний слой которой гофрированный, а внутренний слой трубы гладкий используется для прокладки кабеля в землю. Гофрированная труба ПНД за счет своей гибкости и большого угла изгиба очень удобна в прокладке кабельных линий.
Так же среди разновидностей гофрированных труб ПНД можно встретить трубу гофрированную ПНД тяжелого типа. Что же это такое? Труба ПНД тяжелого типа обладает повышенной прочностью, большей толщиной стенок, может выдерживать большую нагрузку. Такую трубу, как правило, укладывают в бетонно-цементную стяжку или используют в монолитном домостроении.
Труба ПНД гладкая имеет ровную гладкую поверхность. Ее как правило используют для прокладки кабельных линий и магистральных трубопроводов. По цене она значительно дешевле своего гофрированного аналога, но уступает по удобству прокладки. Гладкая труба ПНД может выпускаться отрезками по 6 или 12м (в большинстве случаев) или сматываться бухтами. Более крупный диаметр, например 120мм, 180мм или 240 мм выпускаются отрезками по 6 или 12 метров.
Компания АльфаПолюс предлагает широкий ассортимент трубы ПНД/ПВД – труба гофрированная ПНД/ПВД легкого и тяжелого типа, труба ПНД техническая гладкая. Цена и технические характеристики всегда указаны на нашем сайте. Мы работаем только с производителями, поэтому цена на всю поставляемую нами продукцию всегда является конкурентной, а логистика поставок – оптимизирована. Наши специалисты отдела продаж всегда рады помочь вам с выбором и ответить на все интересующие вас вопросы.
Сравнение труб ПНД и ПВХ с характеристиками: что лучше?
Планируя создание водопровода, дренажной или канализационной системы, необходимо разобраться, в чем отличие трубы ПНД от ПВХ. Рассмотрим значимые характеристики обоих вариантов.
Обще описание
ПВХ: привычные для жителей страны пластиковые трубы серого цвета. Делаются методом расплавления поливинилхлорида. Выпускаются со следующими параметрами:
- Давление — 6-16 бар;
- Диаметр — 9-50 см;
- Длина — до 6 м.
Срок службы таких изделий в среднем равен 60 годам. Технология изготовления разработана в 30-х г.;
ПНД: полиэтиленовые трубы черного или синего цвета. Обладают следующими характеристиками:
- Давление — 4-20 бар;
- Диаметр — 1,6-160 см;
- Длина — до 12 м, 13 метров для газовых.
Срок службы такой же, как у предыдущего варианта. Технология новее — возникла в 60-е годы.
Сравнение
ПВХ-изделия используются для напорных и безнапорных водопроводов, а также прокладки кабеля. ПЭ-трубы эксплуатируются для аналогичных целей, но могут применяться и для транспортировки природного газа. Посмотрите на оставшуюся разницу между ПВХ и ПНД:
- Воздействие температур — максимальный порог у полиэтилена достигает 70 °C, у поливинилхлорида 140 °C.
Стандартные варианты рассчитаны на 40 °C. Другое дело — минусовые показатели. ПВХ-трубы крошатся уже при температуре −10 °C, тогда как ПНД-изделия выдерживают морозы вплоть до −60 °C. Поэтому последние чаще используются для монтажа наружной канализации;
- Устойчивость к агрессивным средам — в случае с водой, она одинакова. Щелочи, кислоты и соли могут свободно проходить через каналы;
- Прочность — ПВХ немного хуже переносит ударные нагрузки. Это особенно касается ливневых вариантов;
- Цена — практически не отличается;
- Вес — труба ПНД немного тяжелее своего конкурента из поливинилхлорида.
Некоторые виды ПВХ, выйдя из строя, начинают выделять токсичные вещества (хлориды), вредящие почве. С ПЭ-вариантами подобное исключено.
Резюме
Мы выяснили, в чем разницу трубы ПВХ и ПНД. Полиэтиленовые изделия выдерживают большие и узконаправленные нагрузки, лучше переносят морозы. Их можно использовать для перекачки газа и прокладки проводов. Других различий у продукции нет.
Важную роль в качестве играет добросовестность производителя. Пример: в цехах ПВХ-каналы выплавляются из порошка, который предварительно смешивается с нужными ингредиентами. Если пропорции отклонены от нормы, продукция становится хрупкой, иногда желтеет уже через 3 дня. У нас вы не столкнетесь с такой проблемой.
ПНД и полипропилен. В чем разница?
Полипропилен — это полимер пропилена, а полиэтилен — полимер этилена. Оба вида пластика имеют много общего. Оба не подвержены коррозийному воздействию, в отличие от металла, поэтому их предпочтительнее применять в водопроводных системах. И полиэтилен, и полипропилен устойчивы к химическим средам, температурным перепадам. За счет своих свойств они получили широкое распространение. Транспортировка этих материалов обходится дешевле других, они меньше весят, и просто устанавливаются.
Оба полимера можно получить реакцией полимеризации.
Существуют два вида полиэтилена: низкой и высокой плотности. Структура и свойства полиэтилена определяются способами его получения. С увеличением плотности растет жесткость полиэтилена. К примеру, полиэтилен высокого давления (низкой плотности) чаще используется для изготовления пластиковых бутылок, а полиэтилен низкого давления является самым эластичным и прочным материалом из всей группы.
Полипропилен жестче полиэтилена низкого давления. Полипропилен идеален для изготовления труб, а полиэтилен низкого давления лучше применять для производства пластиковых емкостей. Теплопроводность полипропилена выше по сравнению с полиэтиленом (что прекрасно для водопроводных систем). Но полиэтилен менее подвержен солнечному и кислородному воздействию (по сравнению с полипропиленом без добавок), и достаточно термостоек, чтобы изготавливать из него пластиковые бассейны.
Наибольшее распространение получил полиэтилен низкой плотности (ПНД). Именно из него компания «Крис групп» выпускает на рынок широкий ассортимент своей продукции: пластиковые пруды, емкости для разведения рыбы, детские санки, сани-волокуши для снегохода, купели, поддоны для душа, бассейны эконом класса.
Полиэтилен низкого давления более эластичный, чем полиэтилен высокого давления и полипропилен.
Полиэтилен высокой плотности получают при низком или среднем давлении, а низкой – при высоком. Полиэтилен низкого давления — это пластик высшего качества. Полиэтилен – одни из самых дешевых полимеров. Полиэтилен стоит на первом месте в мире из всех пластиков, получаемых полимеризацией.
ПВД и ПНД — отличия, свойства, преимущества
Фасовочные полиэтиленовые пакеты очень востребованы в разных сегментах производства товаров широкого потребления. Существует несколько разновидностей полиэтилена в зависимости от методов его производства, самые популярные – ПВД (полиэтилен высокого давления) и ПНД (полиэтилен низкого давления). В чём состоит различие между пакетами ПВД и пакетами ПНД? Какие из них лучше подойдут для размещения фирменного логотипа или рекламы? Читайте об этом в нашей статье.
ПВД пакеты – свойства и сферы применения
Полиэтилен высокого давления (его еще называют полиэтилен низкой плотности) – это гладкий материал с высоким уровнем пластичности. Отличительная особенность – возможность придавать плёнке большую толщину, такую плёнку можно использовать для формовки достаточно плотных изделий (в том числе пластиковой посуды). Ввиду гладкости и глянца пакетов из ПВД на них выигрышно смотрятся красочные изображения (например, логотипы). Этот материал устойчивый к порезам и проколам.
Толщина пакетов – от 45 до 100 мкм (микрометров). В зависимости от размера самого кулька и других параметров он может выдерживать груз весом до 20 кг. На грузоподъёмность влияет наличие рейтера и донной складки, а также подложки для укрепления ручек.
У пакетов из ПВД презентабельный вид, который сохраняется на протяжении длительного времени. Кроме того, у них меньший коэффициент растяжения, поэтому в пакетах можно переносить довольно тяжелые грузы. На пленку ПВД легко наносятся сложные изображения, рекламные логотипы. Поэтому пакеты часто используют на различных презентациях и выставках, а также в супермаркетах и магазинах с товарами повседневного потребления.
ПНД пакеты – свойства и сферы применения
На вид пакеты жёсткие, шершавые, матовые и тонкие. Полиэтилен низкого давления (полиэтилен высокой плотности) обладают довольно высокой прочностью на разрыв, поэтому выдерживают существенные весовые нагрузки. Пакеты из ПНД не утрачивают своих качественных характеристик в широком температурном диапазоне (от -50 до +120°C). Они инертны к активным веществам – в таких пакетах можно не бояться хранить продукцию без риска потери её первоначальных свойств. Упаковка из ПНД отлично изолирует продукцию от воздействия воздуха, влаги, жиров и других веществ. ПНД нетоксичен, экологически безопасен.
Негативные качества: пакеты ПНД шуршат и легко мнутся. Кроме того, в результате незначительного прокола плёнка может разойтись по прямой линии. Поэтому в пакетах лучше не переносить предметы с острыми краями.
Низкая стоимость и хорошая прочность сделали пакеты ПНД очень популярными. Их можно встретить практически повсюду, особенно это касается супермаркетов и торговых центров (фасовочные пакетики, пакеты-майки разного размера). Они отлично подходят для фасовки, хранения и перевозки лёгких и небольших по габаритам грузов. На такие пакеты также можно наносить различные изображения в рекламных целях, хотя их вид и не такой презентабельный, как у ПВД.
Пакет ПНД и ПВД – в чём главное отличие?
Пакет из ПВД отличается от ПНД тем, что тем, что он намного меньше мнётся, имеет более презентабельный вид, не боится проколов. Если говорить об «имиджевой» продукции, где внешний вид упаковки играет важную роль, то ниша тут занята пакетами из ПВД.
Разница состоит и в том, что пакеты из ПНД очень шуршат, а пленка ПВД своей гладкостью напоминает воск, и почти бесшумна.
Но если вас больше всего интересуют факторы цены и прочности, то следует остановить свой выбор на паркетах ПНД – они более дешевые и больше подходят для переноски тяжелого груза.
На поверхности пакетов из ПВД очень выигрышно смотрятся картинки и логотипы, к тому же сами пакеты имеют более длительный срок службы и дольше сохраняют свой презентабельный вид. Пакеты же из ПНД быстро мнутся, на них возникают потёртости. Если вам нужна красочная упаковка для брендовых товаров небольшого веса – однозначно выбирайте ПВД пакеты. Если вам нужны пакеты, тара для торговой сети, фасовочная упаковка – остановите свой выбор на ПНД-материале.
Особенности производства пакетов ПВД и ПНД
Гранулы полимера отправляют в специальный котёл, который нагревают до температуры плавления. Полимерная масса расплавляется и попадает в экструдер. Экструдер превращает эту тягучую субстанцию в тоненькую и легкую плёнку. Чтобы придать будущим пакетам определённый цвет, на этом этапе производства в расплавленную массу добавляют краситель. Для придания материалу нужной толщины, плёнка растягивается. Заготовка сворачивается в рукав или полурукав.
Далее наступает этап нанесения на плёнку надписей/картинок – для этого плёнку прогоняют через флексомашину, на поверхность наносится быстросохнущая краска. После нанесения рисунка непрерывная плёночная лента нарезается на порционные отрезки. Так образуется сформированный рукав, который отправляется в пакетоделательную машину.
Если речь идёт о совсем простых по форме упаковочных материалах, то тут технология такая: горячим ножом машинка наносит сварной шов, после чего гильотинный нож отделяет один пакет от другого. Если мы говорим о пакетах-майках, тут действует другая технология: полимерное полотно зафальцовывается, рукав нарезается на заготовки, которые запаиваются. Заготовки, запаянные с двух сторон, отправляются на вырубной пресс, на котором у пакетов вырезается «горловина».
Часто задаваемые вопросы о ПВХ
Термины «размерное соотношение» и «стандартное размерное соотношение» широко используются в производстве труб из ПВХ. Оба термина относятся к одному и тому же соотношению, которое является безразмерным термином, полученным путем деления среднего внешнего диаметра трубы на минимальную толщину стенки трубы.
Соотношения размеров и стандартные соотношения размеров были разработаны для удобства, а не по необходимости. Они были созданы для упрощения стандартизации спецификаций пластиковых труб на международной основе.Поскольку они определяют постоянное соотношение между внешним диаметром и толщиной стенки, они обеспечивают простое средство определения размеров продукта для поддержания постоянных механических свойств независимо от размера трубы. Другими словами, для данного DR или SDR допустимое давление и жесткость трубы остаются постоянными независимо от размера трубы.
Несмотря на то, что термины DR и SDR являются синонимами, одно небольшое различие между ними состоит в том, что SDR относится только к определенной серии чисел, то есть 51, 41, 32,5, 26, 21 и т. Д.Эта серия «предпочтительных чисел» основана на геометрической прогрессии и была разработана французским инженером по имени Шарль Ренар. Эти числа часто называют «числами Ренара».
Термин DR стал широко использоваться в 1975 году с публикацией AWWA C900, который регулирует производство напорных труб из ПВХ малого диаметра. AWWA позволил желаемой допустимой нагрузке определять толщину стенки. Поскольку полученные значения OD / t не попадали ни в одно из чисел Ренарда, AWWA удалило «стандартное» обозначение из термина SDR.
Интересно отметить, что наиболее широко используемый продукт для канализации малого диаметра в США, ASTM D3034, SDR 35, дает очевидное противоречие в терминах. Хотя 35 не является числом Ренара, его по-прежнему называют стандартным соотношением размеров. Фактически, все отношения OD / t в D3034 перечислены как SDR независимо от того, включены они в «предпочтительные числа» Ренара или нет. Вероятно, это было сделано для удобства. D3034 был написан в 1972 году, до популяризации термина DR.Соответственно, ASTM, возможно, разрешил называть все отношения OD / t SDR.
Итог прост: эти два термина взаимозаменяемы. SDR = DR = OD / т.
Все, что вам нужно знать о пластике ПВХ
Что такое поливинилхлорид (ПВХ) и для чего он используется? Поливинилхлорид (ПВХ) — один из наиболее широко используемых термопластичных полимеров во всем мире (рядом с несколькими более широко используемыми пластиками, такими как ПЭТ и П. П.). Это естественно белый и очень хрупкий (до добавок пластификаторов) пластик. ПВХ существует дольше, чем большинство пластмасс, он впервые был синтезирован в 1872 году и коммерчески произведен компанией B.F. Goodrich в 1920-х годах. Для сравнения, многие другие обычные пластмассы были впервые синтезированы и коммерчески жизнеспособны только в 1940-х и 1950-х годах. Чаще всего он используется в строительной отрасли, а также для изготовления вывесок, медицинских изделий и волокон для одежды. ПВХ был случайно обнаружен дважды, один раз в 1832 году французским химиком Анри Виктором Реньо, а затем вновь обнаружен в 1872 году немцем по имени Юджин Бауманн.
производится в двух основных формах: жесткий или непластифицированный полимер (RPVC или uPVC), а второй — в виде гибкого пластика. В базовой форме ПВХ отличается жесткой, но хрупкой структурой. В то время как пластифицированная версия имеет различные применения в различных отраслях промышленности, жесткая версия ПВХ также имеет свою долю использования. В таких отраслях, как водопровод, канализация и сельское хозяйство, жесткий ПВХ может использоваться во многих сферах.
Гибкий, пластифицированный или обычный ПВХ более мягкий и более поддается изгибу, чем НПВХ, из-за добавления пластификаторов, таких как фталаты (например, диизононилфталат или ДИНФ). Гибкий ПВХ обычно используется в строительстве в качестве изоляции электрических проводов или полов в домах, больницах, школах и других областях, где стерильная среда является приоритетом. В некоторых случаях ПВХ может выступать в качестве эффективной замены резины. Жесткий ПВХ также используется в строительстве в качестве трубы для водопровода и сайдинга, обычно называемой термином «винил» в Соединенных Штатах.ПВХ-трубу часто называют ее «графиком» (например, Приложением 40 или Приложением 80). Значительные различия между графиками включают такие параметры, как толщина стенок, номинальное давление и цвет.
Некоторые из наиболее важных характеристик ПВХ-пластика включают его относительно низкую цену, его устойчивость к разрушению окружающей среды (а также к химическим веществам и щелочам), высокую твердость и выдающуюся прочность на разрыв для пластика в случае жесткого ПВХ. ПВХ остается широко доступным, широко используемым и легко перерабатываемым (классифицируется по идентификационному коду смолы «3»).
Некоторые из наиболее важных свойств поливинилхлорида (ПВХ):
- Плотность: ПВХ очень плотный по сравнению с большинством пластмасс (удельный вес около 1,4)
- Экономика: ПВХ доступен и дешев.
- Твердость: Жесткий ПВХ хорошо оценивается по твердости и долговечности.
- Прочность: Жесткий ПВХ обладает отличной прочностью на разрыв.
Поливинилхлорид — это «термопластичный» (в отличие от «термореактивного») материал, который имеет отношение к тому, как пластик реагирует на тепло. Термопластические материалы становятся жидкими при их температуре плавления (диапазон для ПВХ от очень низких 100 градусов Цельсия до более высоких значений, таких как 260 градусов Цельсия, в зависимости от добавок). Основным полезным признаком термопластов является то, что их можно нагревать до температуры плавления, охлаждать и снова нагревать без значительного разрушения.Вместо сжигания термопластов, таких как сжиженный полипропилен, их можно легко формовать под давлением, а затем перерабатывать. Напротив, термореактивные пластмассы можно нагреть только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первое нагревание вызывает затвердевание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическим изменениям, которые нельзя отменить. Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик во второй раз до высокой температуры, он будет только гореть. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.
PVC предлагает широкий спектр применений и преимуществ в различных отраслях промышленности как в жестких, так и в гибких формах. В частности, жесткий ПВХ обладает высокой плотностью по сравнению с пластиком, что делает его чрезвычайно твердым и в целом невероятно прочным. Он также легкодоступен и экономичен, что в сочетании с долговечными характеристиками большинства пластиков делает его легким выбором для многих промышленных применений, таких как строительство.
ПВХ имеет чрезвычайно прочную природу и легкий, что делает его привлекательным материалом для строительства, сантехники и других промышленных применений. Кроме того, высокое содержание хлора делает материал огнестойким, что является еще одной причиной, по которой он приобрел такую популярность в различных отраслях промышленности.
Какие бывают типы ПВХ?Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: жесткий и гибкий. У каждого типа есть свои преимущества и идеальное применение в различных отраслях промышленности.Гибкий ПВХ может действовать как изоляция электрического кабеля и как альтернатива резине. Жесткий ПВХ находит широкое применение в строительстве и сантехнике, обеспечивая легкий, экономичный и прочный материал.
Как производится ПВХ?Поливинилхлорид производится одним из трех эмульсионных процессов:
- Суспензионная полимеризация
- Эмульсионная полимеризация
- Массовая полимеризация
Две основные проблемы связаны с работой с ПВХ, что делает его относительно проблематичным и не рекомендуется для использования непрофессионалами. Первый — это выброс токсичных и едких газов при плавлении материала. В той или иной степени это происходит во время 3D-печати, обработки с ЧПУ и литья под давлением. Мы рекомендуем ознакомиться с паспортами безопасности материалов для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем. Во-вторых, это коррозионная природа ПВХ. Это проблематично, когда ПВХ постоянно контактирует с металлическими соплами, резаками или пресс-формами, изготовленными из материала, отличного от нержавеющей стали или какого-либо другого аналогично стойкого к коррозии металла.
Поливинилхлорид доступен в виде нити в виде пластикового сварочного стержня (материала, используемого для сварки), но в настоящее время он не модернизируется для специального использования в 3D-печати. Несмотря на то, что количество пластиков и заменителей пластика, доступных для 3D-печати, растет, наиболее распространенными остаются АБС и ПЛА. В Creative Mechanisms мы обычно выполняем 3D-печать с использованием АБС-пластика. Список причин, по которым можно сравнить два наиболее распространенных пластика для 3D-печати (ABS и PLA) для 3D-печати, можно найти здесь.
Самая большая проблема с ПВХ для 3D-печати — это его коррозионная природа (потенциально ставящая под угрозу функциональность типичных машин, если они использовались в течение более длительного периода). Интересный кикстартер разработал сопло для 3D-печати (головка экструдера), способное к ПВХ, предложенное инженером и предпринимателем Роном Стилом, которое, к сожалению, закрылось без особого интереса в 2014 году. Вы можете посмотреть вводную презентацию (видео) здесь:
Обработка с ЧПУ:Поливинилхлорид можно резать на станке с ЧПУ, но любой машинист, который пробовал, вероятно, испытал ухудшение качества резака в зависимости от материала, из которого он изготовлен.ПВХ является коррозионно-агрессивным и абразивным материалом, поэтому резцы, изготовленные не из нержавеющей стали или сравнительно стойкого к коррозии материала, со временем могут испортиться.
Литье под давлением:Поливинилхлорид можно вводить так же, как и другие пластмассы, но хлор в материале усложняет процесс. Это связано с тем, что расплавленный ПВХ может выделять едкий токсичный газ. Соответственно, магазины нужно оборудовать хорошими системами вентиляции. Те, кто не колеблется, поработают с материалом.Кроме того, при литье под давлением ПВХ-пластика для пресс-формы требуются уникальные коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая сталь или хромирование. Усадка ПВХ обычно составляет от одного до двух процентов. Он по-прежнему может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая твердомер (твердость) материала, размер литника, давление выдержки, время выдержки, температуру плавления, толщину стенок формы, температуру формы, а также процентное содержание и тип добавок.
Токсичен ли ПВХ?ПВХ может представлять опасность для здоровья при сжигании, так как выделяет пары хлористого водорода (HCl).В тех случаях, когда вероятность возгорания высока, иногда предпочтительна изоляция электрических проводов, не содержащая ПВХ. Пары также могут выделяться при плавлении материала (например, во время создания прототипов и производственных процессов, таких как 3D-печать, обработка с ЧПУ и литье под давлением). Мы рекомендуем ознакомиться с Паспортами безопасности материалов (MSDS) для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем.
Каковы преимущества поливинилхлорида?ПВХ обеспечивает промышленным предприятиям ряд важных преимуществ, которые закрепили за ним место одного из самых популярных и широко используемых пластиков на рынке.Эти преимущества включают в себя:
- Поливинилхлорид легко доступен и относительно недорог.
- Поливинилхлорид очень плотный и, следовательно, очень твердый и очень хорошо сопротивляется ударной деформации по сравнению с другими пластиками.
- Поливинилхлорид обладает выдающейся прочностью на разрыв.
- Поливинилхлорид очень устойчив к химическим веществам и щелочам.
Преимущества ПВХ помогли укрепить его позицию в качестве одного из наиболее часто используемых пластиков во всем мире.Однако, несмотря на то, что он широко эффективен и популярен, вы должны учитывать некоторые факторы при его использовании.
Каковы недостатки поливинилхлорида?Хотя ПВХ имеет множество преимуществ, которые делают его желательным материалом для работы, есть несколько причин, по которым следует проявлять осторожность. К недостаткам, которые необходимо учитывать при использовании ПВХ, относятся:
- Поливинилхлорид имеет очень плохую термостойкость. По этой причине добавки, которые стабилизируют материал при более высоких температурах, обычно добавляют в материал во время производства.
- Поливинилхлорид выделяет токсичные пары при плавлении или пожаре.
Несмотря на некоторые недостатки, поливинилхлорид в целом является отличным материалом. Он обладает уникальным сочетанием качеств, которые делают его особенно полезным для строительного бизнеса. Принимая во внимание и учитывая недостатки материала, вы можете эффективно ориентироваться и компенсировать, чтобы вы могли эффективно использовать материал в своих будущих проектах.
Каковы свойства поливинилхлорида?Недвижимость | Значение |
Техническое наименование | Поливинилхлорид (ПВХ) |
Химическая формула | (C2h4Cl) n |
Температура расплава | 212 — 500 ° F (100 — 260 ° C) *** |
Температура теплового отклонения (HDT) | 92 ° C (198 ° F) ** |
Прочность на разрыв | Гибкий ПВХ: 6.9-25 МПа (1000-3625 фунтов на квадратный дюйм) Жесткий ПВХ: 34 — 62 МПа (4930 — 9000 фунтов на кв. Дюйм) ** |
Удельный вес | 1,35 — 1,45 |
* В стандартном состоянии (при 25 ° C (77 ° F), 100 кПа)
В чем разница между ХПВХ и ПВХ?
Поливинилхлорид (ПВХ) — это хорошо знакомый и универсальный термопласт, особенно известный как материал для трубопроводов и фитингов, используемый для бытовой и коммерческой сантехники.
В том же семействе термопластов, что и ПВХ, находится хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ).
ХПВХ, хотя и похож на ПВХ по названию и доступным типам продуктов, демонстрирует превосходную стойкость к нагреванию и давлению, что позволяет использовать его в более требовательных промышленных приложениях.
Разница в сопротивлении теплу и давлению обусловлена молекулярным составом каждого материала.
Молекулярный состав ХПВХ и ПВХ
ХПВХ представляет собой гомополимер ПВХ, подвергнутый реакции хлорирования.Обычно хлор и ПВХ реагируют по основному механизму свободных радикалов, который может быть инициирован под действием тепловой и / или ультрафиолетовой энергии.
В ПВХ атом хлора занимает 25 процентов мест связывания на углеродной основе, а остальные участки заполнены водородом.
ХПВХ отличается от ПВХ тем, что примерно 40 процентов мест связывания на основной цепи заполнены атомами хлора. Атомы хлора, окружающие углеродную основу CPVC, достаточно велики, чтобы защитить углеродную цепь от условий, которые часто ослабляют другие термопласты.
Содержание хлора в базовом ПВХ может быть увеличено с 56,7 массовых процентов до 74 массовых процентов, хотя обычно большинство коммерческих смол на основе ХПВХ содержат от 63 до 69 массовых процентов хлора.
Диаграмма ХПВХ (слева) на молекулярном уровне по сравнению с ПВХ (справа). Красные сферы представляют собой хлорные элементы.
Эксплуатационные характеристики: ХПВХ по сравнению с ПВХ
Многие важные характеристики ХПВХ и ПВХ совпадают между материалами.И в других отношениях, прежде всего в устойчивости к температуре и давлению, молекулярные различия ХПВХ делают его базовые характеристики лучше, чем у ПВХ.
Химическая стойкость
Термопласты становятся все популярнее, часто как альтернатива традиционным металлическим материалам. Например, рынок ПВХ, который в 2015 году оценивался в 57 миллиардов долларов, ожидается, что к 2021 году он достигнет почти 79 миллиардов долларов.
В отличие от металлов, которые подвержены коррозии, образованию накипи и точечной коррозии, ПВХ и ХПВХ по своей природе инертны по отношению к большинству кислот, оснований и солей, а также к алифатическим углеводородам.Это может продлить срок их службы на годы или десятилетия. Химическая стойкость — явное преимущество как для ХПВХ, так и для ПВХ.
Тем не менее, из-за разницы в содержании хлора каждый материал имеет свое нишевое преимущество. Одним из примеров является более высокая концентрация серной кислоты. Если материал изготовлен профессионально, ХПВХ превосходит ПВХ. В качестве альтернативы такое химическое вещество, как аммиак, сильно реагирует с хлором. Повышенное содержание хлора в ХПВХ означает, что ПВХ лучше действует против аммиака и большинства аминов.
Перед тем, как указать ХПВХ, сверьтесь с таблицей химической совместимости и обратитесь в службу технической поддержки, чтобы убедиться, что он подходит для вашего применения.
В этой таблице показана химическая стойкость ХПВХ для использования с различными химическими группами. Для получения информации о химической совместимости Corzan ® CPVC с более чем 400 химическими веществами см. Данные о химической стойкости Corzan CPVC.
Термостойкость
Температура стеклования (Tg) повышается по мере увеличения содержания хлора в ХПВХ.Tg — это точка, в которой полимер переходит из твердого стекловидного материала в мягкое, эластичное вещество, теряя свою структурную целостность.
Превосходная термостойкость CPVC подтверждена стандартами ASTM для каждого материала, поскольку максимальная рабочая температура для ПВХ составляет до 140 ° F (60 ° C), а для CPVC — до 200 ° F (93,3 ° C). Примечание. Обязательно проконсультируйтесь с производителем, чтобы проверить индивидуальные рабочие возможности его продукта.
ХПВХ не только может использоваться при температурах, превышающих максимальную рабочую температуру ПВХ, но его повышенная термостойкость позволяет ему лучше работать при температурах в пределах рабочего диапазона ПВХ.Например, даже при температуре ниже 140 ° F (60 ° C) ХПВХ превосходит ПВХ с точки зрения ударной вязкости и прочности на разрыв.
Сопротивление давлению
Трубопроводы из ХПВХ и ПВХ проходят испытания при одинаковом номинальном давлении при 73 ° F (22,8 ° C), но при повышении температуры ХПВХ сохраняет свое номинальное давление лучше, чем ПВХ.
Например, давайте рассчитаем номинальное давление для 10 дюймов трубопровода Schedule 80 при 130 ° F (54,4 ° C) как для ПВХ, так и для ХПВХ. Обратите внимание, что каждый материал рассчитан на давление 230 фунтов на квадратный дюйм при 73 ° F (22.8 ° С).
- PVC имеет коэффициент снижения мощности 0,31 при 130 ° F (54,4 ° C), что делает его номинальное давление до 71,3 фунтов на квадратный дюйм при этой температуре (230 фунтов на квадратный дюйм x 0,31 = 71,3 фунтов на квадратный дюйм).
- CPVC имеет коэффициент снижения мощности 0,57 при 130 ° F (54,4 ° C), что делает его номинальное давление до 131,1 фунтов на квадратный дюйм при этой температуре (230 фунтов на квадратный дюйм x 0,57 = 131,1 фунтов на квадратный дюйм).
Хотя ПВХ по-прежнему может использоваться при температуре 130 ° F (54,4 ° C), материал может выдерживать значительно меньшее давление при повышенных температурах (выше 73 ° F или 22 ° C).8 ° C), чем ХПВХ.
Эта диаграмма показывает, что ХПВХ поддерживает более высокое номинальное давление, чем ПВХ, при повышении температуры. Температура ПВХ выше 60 ° C (140 ° F) превышает максимальную рабочую температуру.
Пожарная безопасность
Термопласты, такие как полипропилен и полиэтилен, часто дают всем термопластам отрицательную репутацию, когда дело касается огнестойкости. Однако не все термопласты подвержены горению и плавлению.
Промышленный ХПВХ специально разработан для ограничения воспламеняемости и дымообразования. В частности, существуют тесты ASTM, которые измеряют материал:
Температура мгновенного воспламенения : Самая низкая температура, при которой достаточно горючего газа может воспламениться небольшим внешним пламенем. Чтобы это произошло, ХПВХ Corzan должен иметь температуру 900 ° F (482 ° C), а жесткий ПВХ — 750 ° F (399 ° C).
Предельный кислородный индекс (LOI): Процент кислорода, необходимый в окружающей атмосфере для поддержания пламени.LOI Corzan CPVC составляет 60, а PVC — 45. Для справки, атмосфера Земли состоит на 21% из кислорода.
Общие типы изделий из ХПВХ и ПВХ
Как ПВХ, так и ХПВХ смола начинается в форме порошка или гранул, часто с уже добавленными добавками. Затем из смолы придают форму или формуют в изделиях, используемых для бытового, коммерческого и промышленного использования.
Для ПВХ и ХПВХ используются два основных метода формования.
- Литье под давлением: Для крупносерийного производства литье под давлением является легко повторяемым процессом.Смола подается в нагретый цилиндр, впрыскивается из этой точки входа через пресс-форму и затем охлаждается до затвердевания.
- Экструзия: Экструзия также является процессом для продуктов большого объема. Экструзия начинается, когда смола подается в верхнюю часть машины. Сырье постепенно плавится за счет механической энергии вращающегося винта и нагревателей вдоль ствола. Затем он формируется в непрерывный профиль и охлаждается до затвердевания.
Трубы, фитинги и клапаны: Согласно отчету рынка ПВХ за 2016 год, на трубы и фитинги приходится 62% выручки из ПВХ.Простота установки и устойчивость к коррозии делают его ценной заменой альтернативным материалам. ХПВХ обычно определяется как трубы, фитинги и клапаны, для которых важна устойчивость к нагреву, давлению и химическим веществам.
Воздуховоды: С увеличением количества выбросов в атмосферу потребность в надежных системах удаления дыма, особенно в агрессивных средах, быстро растет. В зависимости от требований, в первую очередь температуры, ПВХ и ХПВХ указываются там, где требуется надежность.
Лист и футеровка: Превосходная коррозионная стойкость и огнестойкость ХПВХ могут применяться в различных промышленных областях и могут быть покрыты армированным волокном пластиком (FRP). И, когда лист или подкладка будут сталкиваться с меньшими требованиями к температуре и давлению, можно выбрать ПВХ.
Другие типы продукции: Часто, начиная с листа ХПВХ или ПВХ в качестве основы, производители могут вырезать и формировать материал для использования в различных областях.
Применение ПВХ и ХПВХ
Ценность ПВХ и ХПВХ заключается в их универсальности, относительной стоимости, простоте монтажа и устойчивости к коррозии. Помня об этих преимуществах, общие способы использования каждого из них различаются в зависимости от требований приложения.
Применение ПВХ
ПВХ— недорогой и надежный материал, который также может быть установлен без привлечения квалифицированных и дорогих сварщиков. Во всем мире более 50% ПВХ-смолы производится для использования в строительстве.
Вода: Относительная коррозионная стойкость и низкая стоимость делают ПВХ популярным выбором в системах водопровода при низких температурах и под давлением.
- Питьевая вода
- Ливневая канализация
- Канализация канализация
- Дренаж
Корпус: лист ПВХ может быть изготовлен для замены других материалов, таких как дерево, в качестве легкого и прочного заменителя. Материал часто окрашивают или обрабатывают, чтобы придать внешний вид другим традиционным материалам.
- Сайдинг виниловый
- Оконные рамы
- Подоконники
- Отделка корпуса
- Полы
Изоляция электрического кабеля: Пластификаторы могут сделать ПВХ более мягким и гибким для использования в качестве изоляции кабеля. Кроме того, ПВХ устойчив к возгоранию и недорог.
Вывески: Поскольку ПВХ может быть экономичным, относительно прочным и легко окрашиваемым, листы этого материала обычно используются для вывесок.
Применение ХПВХ
Поскольку ХПВХ основан на сильных сторонах ПВХ, он может использоваться во многих из тех же приложений, но может быть дорогостоящим из-за недорогого ПВХ в качестве жизнеспособной альтернативы.
Однако, когда применение требует химической стойкости ПВХ или ХПВХ в жестких условиях температуры и давления, ХПВХ является надежным вариантом.
Промышленное применение: CPVC — это беспроблемное, долговечное решение для самых суровых промышленных условий, которое часто используется в ряде отраслей с высокими требованиями.
- Химическая обработка: надежная транспортировка агрессивных химикатов при высоких температурах, под давлением, без проблем с коррозией.
- Хлор-щелочь: транспортировка химикатов через некоторые из самых агрессивных сред, которые только можно вообразить, без проблем с коррозией.
- Обработка полезных ископаемых: соответствие требованиям операций по переработке драгоценных металлов и сырья.
- Power Generation: стойкость к воздействию высоких давлений и агрессивных химикатов, обычно используемых на электростанциях.
- Полупроводник: сопротивление пламени и дыма, которое увеличивает эффективность, повышает безопасность и предотвращает загрязнение чистых помещений.
- Очистка сточных вод: положите конец коррозии даже при транспортировке самых агрессивных дезинфицирующих химикатов.
Бытовая и коммерческая сантехника: Для водопроводных систем, требующих большей надежности по температуре и давлению, ХПВХ обеспечивает безопасную, эффективную и гибкую систему, устойчивую к образованию накипи, точечной коррозии и скоплению бактерий — независимо от pH воды или уровней хлора.
- Гостиничный бизнес: Рестораны и малоэтажные офисные здания.
- Розничная торговля: Среднеэтажные офисные здания и торговые центры.
- Образование: школы K-12, а также колледжи и университеты.
- Здравоохранение: Больницы, поликлиники и медицинские комплексы.
- Многосемейный: Строения шести или менее этажей, включая квартиры, кондоминиумы, отели и мотели.
- Высотное здание: апартаменты, кондоминиумы и отели, занимающие семь и более этажей.
Бытовые и коммерческие пожарные спринклеры: Огнестойкость и дымостойкость ХПВХ, а также простой метод соединения делают его идеальным для различных жилищных приложений.
- Отдельная семья (NFPA 13D): Автономное жилье, мобильные дома.
- Жилые (NFPA 13R): Строения, состоящие из четырех и менее этажей, включая кондоминиумы, отели или мотели, а также многоквартирные дома.
- Жилые коммерческие объекты (NFPA 13): Пятиэтажные и более строения, включая многоэтажные дома, квартиры, отели и многоквартирные дома.
Чем отличается ХПВХ с материалами для металлических трубопроводов?
В некоторых случаях для замены металла обычно используются ПВХ и ХПВХ.Прочтите нашу ресурсную статью «Металл против трубопроводных систем из ХПВХ», чтобы узнать больше о том, как ХПВХ противостоит металлическим альтернативам.
Труба ПВХ | График 40 | График 80
Труба из ПВХ CANTEX проверена и признана в отрасли благодаря своему качеству и многолетнему использованию без обслуживания для подземных, закрытых и открытых труб из ПВХ. На протяжении нескольких десятилетий CANTEX поставляет лучшие трубы из ПВХ американского производства для коммерческих, жилых, промышленных и коммунальных предприятий по всей стране.CANTEX производит трубы из ПВХ Schedule 40 и Schedule 80, трубопроводы для непосредственного захоронения, закрытые неметаллические трубопроводы для захоронения, а также отличные варианты труб для горизонтально-направленного бурения для удовлетворения всех ваших потребностей в электропроводке. ПВХ-труба CANTEX — прочная и долговечная с высокой прочностью на разрыв, но при этом она легкая, простая в обращении и установке на любой строительной площадке.
Щелкните по ссылкам категории трубопровода / трубы из ПВХ (вверху), чтобы выполнить поиск трубы из ПВХ CANTEX в нашем онлайн-каталоге. Для получения дополнительной информации о технических характеристиках труб CANTEX PVC и их сертифицированном использовании ознакомьтесь с нашими ФАКТАМИ О ТРУБЕ CANTEX PVC PIPE.
Какие бывают типы труб из ПВХ?
Schedule 40 PVC Conduit используется в стенах, полах и потолках в соответствии с NEC 352. Согласно NEC 352 его также можно закопать прямо в землю, заключить в бетон и использовать в местах, подверженных воздействию прямых солнечных лучей. Для участков, подверженных физическим повреждениям, вы должны использовать ПВХ-кабелепровод Schedule 80 для тех же целей (см. Выше).
Воздуховод из ПВХпредназначен для непосредственного захоронения и захоронения в закрытых помещениях.Он не предназначен для использования над землей или в стенах, полах или потолках. Для получения более подробной информации и технических данных о различиях между ПВХ-воздуховодом DB и EB, вы можете щелкнуть ссылку «Сервисный воздуховод» выше, чтобы перейти к конкретным продуктам в нашем онлайн-каталоге. Вы также можете ознакомиться с нашей брошюрой ФАКТЫ О ПВХ ТРУБАХ CANTEX или посетить нашу страницу часто задаваемых вопросов.
Гибкая трубка CANTEX EZ FLEX или электрическая неметаллическая трубка для ЛОР-органов — это высокопроизводительная недорогая альтернатива электрическим металлическим трубкам.Его можно использовать в потолках, стенах и плитах, а также он является герметичным при использовании подходящего цемента на основе растворителя. Подходящим растворителем для электрических неметаллических трубок для ЛОР является цемент CANTEX # 50 ENT. Обычный ПВХ-цемент слишком агрессивен для использования с гибким кабелепроводом от ЛОРа.
Горизонтально-направленная буровая труба из ПВХCANTEX используется для соединения подземных труб, проводов, кабелей и каналов с использованием технологии подземного бестраншейного бурения с ГНБ, которая сводит к минимуму ущерб инфраструктуре и окружающей среде.Системы CANTEX CAN> LOC ® и CAN> GRIP® с трубопроводами для горизонтально-направленного бурения предлагают бесчисленные преимущества, такие как более быстрая установка, снижение затрат на рабочую силу, прочность, гибкость и простота транспортировки. Для получения дополнительной информации о CAN> LOC ® и CAN> GRIP ® щелкните ссылку выше.
Спецификации для каждой марки и номера модели труб из ПВХ, производимых CANTEX, можно найти в нашем онлайн-каталоге продукции. Остались вопросы? Свяжитесь с CANTEX здесь.
Монтаж труб из ПВХ CANTEX
Schedule 40 и Schedule 80 Непосредственная установка трубы из ПВХ
Прямое закапывание (DB) и закапывание в замкнутом пространстве (EB) Монтаж в канале инженерных сетей
Jain Irrigation Systems Ltd.
Начато: • Шрила Прабхупада. Бхаварлалджи Джайн основывает торговую фирму, занимающуюся сельскохозяйственными ресурсами и оборудованием, закладывая основу джайнского конгломерата . | Начато: • Производство труб из ПВХ | • Jain Irrigation Systems Ltd.Зарегистрировано как открытое общество с ограниченной ответственностью | • Системы капельного орошения, впервые примененные для мелких землевладельцев в Индии | Начато: • НИОКР, демонстрационно-обучающий центр | Начато: • Производство обсадных труб | Начато: • Производство полиэтиленовых труб | Начато: • Саженцы тканевых культур | Начато: • Завод по переработке фруктов Green Field | Начато: • Производство труб-колонн | Начато: • Производственное предприятие в Тамил Наду (MIS и производство труб) | Получено: • Завод по переработке фруктов в Читторе, AP | Начато: • Производство труб ПВХ SWR Получено: • Водолей, Ирригационная компания, США | Получено: • THE Machine, компания по производству оборудования, Швейцария | Начато: • • Производство двустенных гофрированных полиэтиленовых труб | Начато: • На основе биогаза 1.Внутренняя электростанция 7 МВт | Получено: • Слифорд, пищевая компания, Великобритания | Получено: • Protool, Компания по производству оборудования, Швейцария | Начато: • 8.Солнечная электростанция мощностью 5 МВт, Индия Получено: • White Oak, Frozen Food Company, США | Начато: • Завод по производству солнечных насосных систем в Джайне | Получено: • Gavish Control System Ltd. Micro Irrigation Company, Израиль | Начато: • Производство сантехнических систем Jain Получено: • DripTech, Ирригационная компания, Индия | Начато: • розничный бизнес Jain FarmFresh Foods Ltd.• Производство автоматических сетчатых фильтров Smart Clean • Производство интеллектуальных контроллеров полива IrriCare. • NutriCare — производство машин для фертигации | Начато: • Fru2go, продукт компании Jain Farm Fresh Foods Ltd. Получено: • Observant, Irrigation Company, (базируется в США и Австралии) | Начато: • Завод по переработке специй в Индии. |
В чем разница и что мне использовать?
Независимо от того, являетесь ли вы производителем труб, профессиональным строителем или любопытным потребителем, который ищет лучшие трубопроводы для небольшого домашнего проекта, вам может быть интересно, в чем основные различия и области применения между трубами из полиэтилена и ПВХ.
PE против труб из ПВХ: что у них общего
Трубы из ПВХ и ПЭ состоят из термопластов; Поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен (ПЭ). Оба эти материала могут использоваться для экструзии труб с превосходными результатами по сравнению с традиционными трубными материалами, такими как бетон и сталь.
Трубы из полиэтилена и ПВХ обычно используются для транспортировки больших объемов жидкости (воды, удобрений, опасных химикатов) с высокой скоростью. Пластиковая труба может поддерживать эту скорость с меньшим сопротивлением и турбулентностью, чем традиционные бетонные или металлические трубы, обеспечивая большее сопротивление образованию накипи и отложений.Трубы из ПЭ и ПВХ также лучше поддерживают равномерную температуру по всей трубопроводной системе и устойчивы к ряду химикатов, суровым факторам окружающей среды и агрессивным грибкам в почвах. Как трубы из полиэтилена, так и ПВХ могут использоваться в течение длительного времени и служить экономичным решением для трубопроводов для любого применения.
Итак, при всем сходстве между полиэтиленом и ПВХ, что действительно отличает эти два типа труб?
Применение труб из ПВХ
ПВХ — это легкий, недорогой, жесткий термопласт, для которого требуется двухшнековый экструдер из-за жесткости материала в необработанном состоянии.Трубы из ПВХ менее чувствительны к тепловому расширению (удлинению), чем трубы из полиэтилена. Таким образом, трубопроводная система из ПВХ, подверженная колебаниям внешней или внутренней температуры, лучше защищена от возможных повреждений, вызванных сжатием и расширением труб. Деформация ПВХ при нагревании начинает происходить при температурах выше 60 ° C (140 ° F), а чрезмерное воздействие холода может привести к тому, что труба станет хрупкой при замерзании. Таким образом, ПВХ не подходит для таких применений, как кухонные водостоки или установки, подверженные суровым погодным условиям.
Фактически, некоторые типы ПВХ не подходят для питьевой воды из-за их химического состава, в то время как другие типы одобрены для использования с питьевой водой. Общие области применения включают в себя канализацию, водопровод, канализацию / сточные воды / вентиляционные отверстия и ирригацию. Поскольку ПВХ чувствителен к ультрафиолетовому излучению, если он используется над землей, он должен содержать стабилизаторы и ингибиторы ультрафиолетового излучения и может потребовать окраски латексной краской на водной основе.
Труба ПВХ из-за своей жесткости не может быть свернута в бухты и должна транспортироваться жесткими сегментами.Эта жесткость ограничивает общую длину погонных футов трубы, которую можно одновременно хранить и транспортировать, что увеличивает транспортные расходы. Для труб из ПВХ требуются фитинги на каждой жесткой секции, что делает установку трудоемкой и увеличивает риск утечек и повреждений соединений в каждой точке соединения.
Поскольку ПВХ жесткий, он может затруднить установку на неровном грунте, требуя его выравнивания для получения удовлетворительных результатов. Если требуется сорт, ПВХ будет хорошо сохранять его после укладки.Однако из-за своей жесткости, в отличие от гибких полиэтиленовых труб, ПВХ требует лишь прерывистых опор при подвешивании.
Применение полиэтиленовой трубы
Полиэтиленовая трубаявляется гибкой и изготавливается как цельный кусок трубы, который можно разрезать до нужной длины. Поскольку полиэтиленовые трубы гибкие и легкие (по сравнению с традиционными материалами, такими как бетон и сталь), их можно хранить и транспортировать в бухтах или разрезать на секции. Неровная земля также не вызывает беспокойства, поскольку гибкая полиэтиленовая труба легко проходит через холмы, долины и препятствия.
Трубные фитинги и соединители не требуются
Вместо частых подключений, полиэтилен можно сплавить вместе, создав непрерывную, практически без утечек систему, обеспечивая более эффективную и экономичную установку. Хотя для плавления требуются специальные инструменты, меньшее количество соединителей и фитингов снижает падение скорости воды и трение, которые могут вызвать потерю давления в системе. Это означает, что для работы насосов требуется меньше энергии.
Гибкая полиэтиленовая труба
Его гибкость позволяет использовать приямки меньшего размера, что помогает уменьшить неудобства для местного населения во время установки и обслуживания.Эти характеристики делают полиэтилен идеальным и для бестраншейной установки.
Прочность и длительный срок службы
PE также демонстрирует отличную стойкость к медленному росту трещин (SCG) и быстрому распространению трещин (RCP) и сохраняет эти свойства в широком диапазоне температур, включая очень низкие температуры. Преимущества технических свойств включают утечку, растрескивание, разрыв, разрыв, прокол и химическую стойкость, что делает полиэтилен пригодным для широкого спектра применений.
PE обладает превосходной прочностью, прочностью и долговечностью, а исследования показали, что ожидаемая продолжительность жизни составляет более 100 лет. Таким образом, обслуживание простое, и системы могут рассчитывать на длительный срок службы.
В то время как труба из ПВХ идеальна в качестве недорогого материала для находящихся под давлением и / или подвесных систем, которые не подвержены резким колебаниям температуры. Полиэтиленовая труба — правильный выбор для проектов, связанных с питьевой водой, воздействием экстремальных температур или там, где требуется неклассифицированная или надземная установка.
Технология трехслойных труб
Как ПВХ, так и полиэтилен являются подходящим выбором для производителей, которые хотят воспользоваться преимуществами экономии затрат, универсальности и экологичности технологии трехслойных труб. Трехслойные трубы изготавливаются с использованием специальной трехслойной фильерной головки, которая выдавливает внутренний и внешний слой, разделенные сердцевиной из разного материала. Трехслойные трубы могут соответствовать техническим стандартам высококачественной полимерной однослойной трубы с меньшими затратами за счет использования недорогого материала сердцевины, обычно переточенного.Трехслойная труба также обеспечивает большую универсальность, позволяя выбирать материалы для слоев, отвечающие требованиям окружающей среды и обращения с жидкостями.
Машины для экструзии труб из ПЭ и ПВХ
Если вы настраиваете новую производственную линию или модернизируете существующую линию по производству труб из ПВХ или полиэтилена, команда DRTS может помочь вам выбрать лучшие варианты для вашего рынка и вашей компании. Получите бесплатную консультацию специалиста, чтобы узнать больше о наших решениях для производства труб
Еще из DRTS
Экструдеры для производства качественных труб DRTS
Линии по производству полиэтиленовых труб
Линии по производству труб из ПВХ
Особенности инсайдера: экструзионные головки
Сборные вертикальные водостоки | Геоинженер.org
Сборные вертикальные водостоки (PVD) или «фитинги» состоят из пластикового сердечника, заключенного в геотекстиль с целью ускорения консолидации медленно дренирующихся грунтов. Обычно они сочетаются с дополнительными сборами, чтобы ускорить уплотнение грунта перед строительством. Нагрузка означает предварительную нагрузку на мягкий грунт путем приложения к нему временной нагрузки, которая вызывает напряжение, обычно эквивалентное или большей величины, чем ожидаемые расчетные напряжения. Изначально эта надбавка увеличит давление воды в порах, но со временем вода будет стекать, а пустоты в почве сжимаются.Эти сборные фитинги используются для сокращения расстояния прохождения поровой воды, сокращая время предварительной нагрузки. Намерение состоит в том, чтобы ускорить первичный расчет. Поровая вода будет течь сбоку к ближайшему дренажу, а не вертикально к нижележащему или вышележащему дренажному слою. Дренажный поток является результатом давления, создаваемого в поровой воде. На рисунке 2 ниже показан вертикальный поток воды без использования сборных фитилей и горизонтальный поток воды с использованием фитилей.8 ].
Сборные фитинги служат для других целей. Они могут применяться для уменьшения потенциального сопротивления сваям или увеличения емкости хранилищ для будущих свалок и мест хранения отходов.Развивающееся применение PVD — это сбор и извлечение загрязненных грунтовых вод, которые могут быть объединены с защитными стенками для обеспечения полного отвода.
История
В 1920-х годах в США была запатентована технология установки песчаных отводов, предшественница PVD. Калифорнийское отделение автомобильных дорог, материалов и исследований, начиная с 1933 года, провело лабораторные и полевые испытания характеристик вертикального отвода песка. В течение десятилетия Вальтер Кьельман, тогдашний директор Шведского геотехнического института, разработал сборный ленточный вертикальный водосток из картонной сердцевины и бумажного кожуха фильтра, который был установлен в землю с помощью механического оборудования [9].В 1970-е годы за пределами США были установлены дренажные дренажные каналы для картонных фитилей, а затем пластиковые дренажные системы, обернутые в бумагу. Спустя десятилетие после этого были введены полностью пластиковые PVD-покрытия как более прочный, надежный и недорогой вариант по сравнению с песчаными стоками. Поскольку эти пластиковые водостоки можно было установить очень быстро по сравнению с песчаными стоками, к концу 1980-х годов они в значительной степени заменили песчаные водостоки [17].
Пример ускорения первичного уплотнения с использованием фитильных дренажных каналов используется для отображения некоторых цифр, касающихся времени, необходимого для уплотнения с фитильными дренажами и без них.
Строительство Новой Истаны (Королевского дворца) для султана Брунея должно было быть завершено до того, как Бруней стал независимым в июле 1983 года. Это сооружение требовало засыпки на очень мягких сжимаемых почвах поймы. Расчеты, проведенные до размещения насыпи в 1981 году, предсказывали, что оседание насыпи на несколько футов произойдет в результате консолидации под зоной затопления. Прогнозируемая осадка первичной консолидации составляла 8,3 фута. Для сжимаемого грунта толщиной 60 футов для завершения 50% поселения потребовалось 3 года, а для строительства 90% поселения — 13 лет.Эти предсказанные консолидации были рассчитаны по методу, описанному Леонардсом (1962). Этот требуемый срок был неприемлемым, и его нужно было ускорить, чтобы 90% консолидированных расчетов было завершено в течение 6 месяцев. Реальным вариантом было установить на участке водостоки.
Расстояние между центрами фитильных дренажных каналов длиной 5 футов было рассчитано методом, описанным в Hansbo (1979), на основе требования, чтобы 90% консолидации мягких отложений происходило в течение вышеупомянутых 6 месяцев.Один фут заливки помещали каждые 2 дня, так что за 6 месяцев было 85 приращений на 1 фут. Использование фитилей для дренажа показало, что оседание первичной консолидации будет ускорено примерно в 25 раз, а вторичное сжатие не будет затронуто. Перед установкой дренажей фитилей было помещено 12 футов засыпки, а поверх засыпки было помещено последующее дренажное одеяло толщиной 1,5 фута. Укладка насыпи началась в середине сентября 1981 года и была завершена к концу марта 1982 года.
Маркеры осадки на поверхности и датчики глубинной осадки были установлены по всей пойме для получения данных об оседании до, во время и после строительства насыпной насыпи, что позволило проводить текущие оценки производительности слива фитиля.Ранние чтения показали немедленную реакцию на установку дренажей для фитилей. Последнее чтение было проведено в июле 1982 года, и максимальное урегулирование составляло 7 футов. Предполагалось, что это составляет 90% от первичной консолидации, и что общая осадка при первичной консолидации составит 7,8 футов. Это хорошо согласуется с прогнозируемой максимальной первичной консолидацией в 8,3 фута.
Установка фитилей в мягких пойменных грунтах позволила продолжить строительство насыпной насыпи в соответствии с графиком и дала желаемые результаты, увеличив скорость уплотнения в 25 раз.
PVD имеют пластиковую сердцевину с канавками или шипами, обернутую геотекстилем. Пластиковая сердцевина служит опорой для фильтрующей ткани и обеспечивает продольные пути потока по длине слива. Он также обеспечивает сопротивление продольному растяжению, а также короблению слива. Дренажная рубашка действует как фильтр, ограничивающий проникновение мелкозернистой почвы в ядро. Он также предотвращает закрытие внутренних путей потока воды под боковым давлением почвы.
[C] Пример дренажа с фитилем Layfield
[D] Пример дренажа с фитилем Geosupply
Легкие дренажные каналы имеют отношение ширины к толщине 30-35.Желательно, чтобы площадь поверхности, обеспечивающая просачивание в канализацию, составляла 0,2-0,3 дюйма 2 (150-200 мм 2 ) на 0,4 дюйма (1 мм) длины. Дренажные фитили следует устанавливать с расстоянием между центрами от 3 до 8 футов [17]. Подробнее об этом будет сказано в разделе «Расчетные параметры».
Эквивалентный диаметр
Фитинги имеют продолговатую форму, но доступные теории радиального уплотнения были получены для водостоков, имеющих круглую форму, часто принимаемую равной номинальному диаметру песчаной канализации.Феллениус (1977) предположил, что эквивалентный цилиндрический диаметр песчаного водостока — это номинальный диаметр песчаного водостока, умноженный на пористость песка в водостоке [2]. Пористость рыхлого свободно дренируемого песка может составлять от 0,4 до 0,5. В результате эквивалентный цилиндрический диаметр песчаного дренажа составляет примерно половину номинального диаметра. Чтобы применить эти теории к проектированию полевых установок водостоков, необходим эквивалентный диаметр продолговатой формы.Было предложено множество уравнений для вычисления эквивалентного диаметра, но каждое вычисление дает разные результаты, потому что они были получены при разных предположениях.
Уравнения, предсказывающие прогресс консолидации вокруг вертикальных дренажных каналов, предполагают круглое поперечное сечение как самого дренажа, так и области, на которую дренаж влияет (Barron 1948).
Обычные дренажные водостоки имеют пластиковую сердцевину, окруженную геотекстилем:
[E] Поперечное сечение PVD
Хансбо (1979) использовал анализ методом конечных элементов и сообщил, что эквивалентный диаметр дренажа определяется как :
d w = 2 * ((b + t) / π) (1)
Где:
d w = эквивалентный диаметр водостока
b = ширина сборного водостока
t = толщина дренажа
Rixner et al.(1986) предлагает следующие несколько уравнений:
d w = (b + t) / 2 (2)
d w = [(4 * (b * t)) / π] 0,5 (3)
d w = 2 (b ‘+ t’) / π (4)
d w = [(4 * (b ‘* t’)) / π ] 0,5 (4)
Где:
2 (b` + t`) используется для окружности свободного или открытого дренажа
b` * t` используется для поперечного сечения свободного или открытого дренажа
b` и t` — уменьшенные размеры для учета засорения дренажной поверхности
В независимой оценке Ричарда П.Лонг и Альваро Ково (1994), электрический аналог используется для определения эквивалентного диаметра путем оценки различных результатов приведенных выше уравнений. Использовались аналоговый полевой плоттер Sunshine и электропроводящая бумага. В этом методе используются аналогии электрического потенциала с гидравлическим напором и электрического тока с потоком воды [14].
Процедура представлена как установившийся поток воды для модели ¼ поперечного сечения дренажа. Четверть поперечного сечения используется для исключения повторения, поскольку сток имеет две оси симметрии.Модель, показанная ниже, неприменима в непосредственной близости от дренажа в короткие промежутки времени после начала уплотнения. Когда вода течет через круговой сток, а не через предполагаемый продолговатый профиль, следует использовать коэффициент формы для водоотводящей сети [18].
[F] Сетка для потока в продолговатый сток из кругового источника
Коэффициент формы = N f / N d = 2 * π * ln (R e / R w ) ( 6)
R e = внешний радиус области
R w = радиус центрального колодца
N f = количество путей потока
N d = количество капель напора
R e , b и t варьировались на протяжении всего исследования Foott & Ladd (1981), и для каждой комбинации значений была построена сеть потока с использованием аналогового полевого плоттера.Используя коэффициент формы и обобщение результатов полевого плоттера, был определен эквивалентный диаметр.
d w = 2 * R w
Результаты аналогового моделирования показаны ниже. Отношение вычисленного эквивалентного диаметра слива, d w , к ширине, b, откладывается по вертикальной оси, а отношение толщины слива, t, к ширине слива, b, отображается как горизонтальная ось. Отношение толщины к ширине t / b в аналоговой модели изменялось от 0 до 1.0, который включает все возможные комбинации толщины и ширины слива. Результаты представлены с использованием размера x , и показана прямая линия наименьших квадратов.
[G] График зависимости диаметра отвода к ширине отвода, d / b от толщины стока к ширине отвода, т / об
Также на рис. круги, представляющие Suits et al. (1986) результаты экспериментальной оценки эквивалентных диаметров дренажей.
Suits et al.Метод требует определения коэффициента уплотнения для повторно сформированных образцов грунта стандартными лабораторными испытаниями, а затем уплотнения тех же грунтов с помощью фитильных дренажей. Почвы, используемые для этого эксперимента, включают, помимо прочего, глину, органическую илистую глину и торф. Сообщенные значения приблизительно равны предсказанию линейной модели наименьших квадратов [16].
Допуская пренебрежимо малое сопротивление потоку воды, можно рассчитать уникальное значение для d w , основанное на данных модели для толщины и ширины слива.Уравнение (7) показывает, что для t = b, d w = 1,2b, приблизительно диаметр круга с площадью b 2 . Уравнение (7) дает соответствующее значение эквивалентного диаметра слива для всех t / b.
d w = 0,5 * b + 0,7 * t (7)
Значения, рассчитанные по уравнениям (1), (2), (3) и (7), и объединены со средними экспериментальными данными значения из Suits et al. (1986) показаны в Таблице 1. NYLEX и AMER-DRAIN были испытаны только с глиной, но все типы дренажей были испытаны с каждым грунтом.Уравнения (2) и (7) показывают значения, аналогичные экспериментальным значениям. В то время как значения уравнения (1) постоянно больше, а значения уравнения (3) меньше. Уравнения (2) и (7), кажется, дают регулярно согласующиеся значения, однако, когда b = t, оба метода дают результаты, которые различаются на 20% [10].
[H] Сравнение эквивалентных диаметров дренажа различными методами
Таким образом, эквивалентный диаметр важен для правильной интерпретации полевых данных для оценки полевых условий.Эквивалентный диаметр формы сборных водостоков был определен с помощью электрического аналогового полевого плоттера. Значения, определенные этим методом, согласуются с экспериментальными значениями Suits et al. (1986). Эквивалентные диаметры имеющихся в настоящее время сборных дренажных систем могут быть рассчитаны с приемлемой точностью по уравнению (2) или (7), но (7) дает более точное значение для всех t / b.
Преимущества
- Уменьшение общего времени, необходимого для завершения первичного уплотнения из-за предварительной нагрузки
- Уменьшение суммы доплаты, необходимой для достижения желаемой величины предварительного сжатия в данный момент времени
- Увеличить скорость увеличения прочности за счет уплотнения мягкого материала почвы, когда важна стабильность
- Сравнение с песчаными стоками:
- Экономическая конкурентоспособность, меньшее нарушение массы почвы по сравнению с вытесняющими песчаными стоками, а также скорость и простота установки.Также возможна установка в невертикальной ориентации. [12]
Рикснер, Кремер и Смит (1986) также обозначили некоторые технические преимущества фотоэлектрических дренажных систем по сравнению с песочными дренажами. Они разделяют эти преимущества по типу отвода песка. Есть вытесняющие водостоки, которые вытесняют почву при установке дренажа, и несмещающие, которые не вытесняют почву при установке дренажа. Они обнаружили следующие преимущества PVD:
Смещение
- значительно меньшее нарушение связных грунтов во время установки за счет: меньшего физического смещения оправкой и верхом и, как правило, статического толчка, чем приведения в движение установочного оборудования
- , обычно более легкого, более маневренного участок
- не требует обильного источника воды для струйной обработки
Non-Displacement
- не требует контроля, обработки и удаления выброшенных грунтовых материалов; меньше проблем с экологическим контролем
- полевой контроль и инспекция не так критичны
- определенный потенциал для экономии затрат
- устраняет затраты на засыпку канализационных стоков песком, проблемы контроля качества и связанные с этим грузовые перевозки процедуры установки
Общие
- есть большая уверенность в постоянном, непрерывном пути вертикального дренажа; отсутствие разрывов из-за проблем с установкой
- PVD могут выдерживать значительное боковое смещение или коробление при вертикальном или горизонтальном движении грунта
- возможна более высокая скорость установки
- там, где требуется очень быстрое уплотнение, практично устанавливать PVD на близком расстоянии
- PVD более удобная установка под водой и в невертикальной ориентации
Недостатки
- Если слой сжатия перекрывается плотными насыпями или песками, очень жесткой глиной или другими препятствиями, установка дренажа может потребовать предварительного бурения, промывки и / или использование вибромолота, или может быть даже нецелесообразно
- В таких условиях, если необходимо, могут быть выполнены общие предварительные выемки
- При наличии чувствительных грунтов или при наличии проблем со стабильностью почва может быть нарушена. к дренажной установке может быть не терпимо
- 9005 7 В таких случаях песчаные водостоки, установленные без вытеснения или альтернативными методами улучшения почвы, могут быть более практичными.Линия промерзания, т.е. глубина, на которой земля подвержена промерзанию, обычно может быть измерена на уровне 3 футов, например, на Среднем Западе США. Мороз может уменьшить или предотвратить слив дренажа на уровне грунтовых вод или в дренажное покрытие на поверхности земли, создавая противодавление. Наращивание противодавления временно замедлит развитие оседания консолидации; воспринимается как сглаживающаяся кривая времени оседания. Уплощение может привести к ложной предпосылке, что первичная консолидация подошла к концу.Однако после того, как зимние условия пройдут и почва в пределах линии замерзания оттает, поселение может восстановиться [5].
Обычно считается, что фитинги следует использовать во всех почвах, которые очень медленно сжимаются в условиях естественного дренажа из-за низкой проницаемости почвы и относительно большого расстояния между границами естественного дренажа. Однако PVD не универсальны для всех типов почв и геологических условий. Дренажи могут быть реализованы в грунтах, которые умеренно или сильно сжимаются при статической нагрузке.Применимые почвы включают:
- Неорганические илы и глины с низкой и средней чувствительностью
- Органические слои
- Разложившийся торф
- Глинистые и илистые пески
- Грунтовые грунты
- Коленчатые связные отложения
[I] PVD Установка
PVDустанавливаются на полую стальную оправку, в которую помещается материал отвода фитиля. Оправка вбивается в землю с помощью брошюровщика, прикрепленного к держателю экскаватора, как показано на рисунке I.Это сила вибрации, но статические параметры также доступны для участков вблизи подземных коммуникаций. У основания оправки фитиль пропущен через стальной анкер, чтобы закрепить слив на месте. Как только желаемая глубина будет достигнута, слив закрепляется и оправка извлекается. Оправка вытаскивается на 15-20 см над поверхностью для разрезания дренажа фитиля. Если грунт, в который врезается оправка, является чрезвычайно жестким, и оправка не может подвергаться вибрации или вбиваться в землю, может потребоваться предварительное бурение.
Глубина установки
Дренажные каналы вряд ли ускорят консолидацию, если индуцированное эффективное напряжение не превышает напряжение предварительного уплотнения. Оптимальная глубина фитилей находится в пределах запаса напряжения до уплотнения, так как напряжение от дополнительной нагрузки уменьшается с глубиной. Однако, если имеется проницаемый слой почвы ниже границы предварительного уплотнения, дренаж фитиля должен быть продлен в этот слой почвы. Это поможет обеспечить слив воды [5].
Ширина установки
Слои почвы не определяются как полностью однородные слои, поэтому не может быть равных объемов воды для слива. Если некоторые части слоя имеют большее количество дренажа, почва осядет, чтобы заполнить эти пустоты. Это приводит к дифференциальным расчетам и может увеличить время консолидации. Чтобы избежать этой проблемы, фитинги должны быть распределены по всей площади насыпи и на небольшом расстоянии от нее. Рекомендуется размещать самые внешние ряды водостоков между одной третью и половиной предполагаемой высоты насыпи за насыпью.Однако при проектировании компоновки фитильного дренажа для простоты можно принять однородный грунт [5].
Расчетные параметры
Конструкция PVD требует оценки проектных параметров, включая свойства почвы и дренажа, а также влияние установки PVD. Размер проекта может повлиять на количество усилий, необходимых для оценки.
Этот раздел относится к следующим описаниям проектов, как определено Rixner et al. (1986):
Категория проекта | Описание |
A | Практически однородный грунт (без вариации, чувствительность от низкой до средней) Простая конструкция (нет ) ступенчатая загрузка) PVD немногочисленны (длина |
B | Повышенная сложность, промежуточная |
C | Необычная высокая чувствительность 9 (вариация) , сложная конструкция Многочисленные PVD (длина> 18 м (60 футов)) |
Свойства грунта
Все значения свойств грунта, используемые при проектировании фитилей, следует оценивать при максимальном действующем вертикальном напряжении, которое должно быть приложено к сжимаемой почве в поле.
Коэффициент консолидации для горизонтального дренажа (c h ) и коэффициент проницаемости для горизонтального просачивания (k h )
Оценочные проекты категории A 908 могут использовать c как приблизительно c v (k h / k v = 1), измеренное в лаборатории на основе тестов одномерного уплотнения (ASTM D2435). Существуют оценки для k h , но для сравнения и корректировки значения необходимо провести полевые и лабораторные измерения [9].
c h = (k h / k v ) * c v (8)
Проекты категории C должны иметь более точные оценочные значения для c h с использованием любых вариаций методов. В качестве справочной информации можно использовать датчики пьезометров на месте и анализ кривых рассеяния порового давления. Определение k h на месте с помощью небольших насосных испытаний в пьезометрах или самонаборных пермеаметрах можно использовать с лабораторными значениями m v , чтобы сформировать соотношение для c h [9].
c h = k h / (m v * y w ) (9)
Где:
ϒ w = удельный вес воды
M v = коэффициент изменение объема
Обычно рекомендуется использовать обычные тесты консолидации для измерения c v в сочетании с полевыми и лабораторными исследованиями для оценки k h / k v , а затем оценивать c h с помощью уравнения категории A.
Коэффициент проницаемости в горизонтальном направлении в нарушенном грунте (k s )
Коэффициент k h / k s в диапазоне 1-5, и ожидается, что он будет меняться в зависимости от чувствительность почвы и наличие или отсутствие макроткани почвы [9].
Зона влияния дренажа
Зона влияния дренажа (D) является функцией только расстояния дренажа (S). Вертикальные водостоки обычно устанавливают в виде квадратов треугольной формы.Компоновки с квадратным узором более удобны и удобны в работе в полевых условиях. Однако треугольные формы предпочтительны для обеспечения более равномерного уплотнения между стоками. Ниже показаны схемы квадратного и треугольного узоров [9].
Шаблон | D как функция от S |
Квадрат | D = 1,13 * S |
.05 * S |
[J] Образцы укладки
Для эффективного ускорения процесса консолидации почвы, окружающие PVD должны принимать воду , и разрядите его. Исходные условия проектирования и изменения этих факторов на протяжении всего проекта будут влиять на скорость консолидации / успех проекта.
Поток воды в дренаж
Гидравлическая проводимость
Гидравлическая проводимость почвы, окружающей дренаж, будет определять скорость, с которой вода может поступать в дренаж, и снижать поровое давление воды в почве.
Зона смазывания
Установка PVD требует использования стальной оправки, которая прочно зажимает слив во время его погружения в землю. К оправке прилагается анкерная пластина, прикрепленная к дну водостока, которая служит для предотвращения попадания почвы в водосток и удержания водостока на месте после снятия оправки. Ниже представлена простая схема системы крепления [11].
[K] Дренаж, оправка и анкерная пластина
По мере того, как оправка толкается вниз, и после ее удаления после того, как дренаж находится на месте, он нарушает почву вокруг дренажа, вызывая деформации сдвига и смещения, которые уменьшают его гидравлическую проводимость.
Минимизация площади поперечного сечения оправки снизит вероятность смещения и нарушения грунта. Может оказаться подходящим сужение наконечника оправки, если не жертвовать жесткостью. Для профилей грунта с множеством разных слоев, с большими отношениями k h / k v укладка может улучшить горизонтальную проницаемость. Задержать боковое просачивание поровой воды в канализацию можно за счет размазывания проницаемых и менее проницаемых слоев. Статическое толкание является предпочтительным для привода или вибрации оправки в чувствительной почве, но может вызвать коробление или раскачивание оправки.Идеализация области возмущения оправки показана на рисунке L.
[L] Аппроксимация нарушенной зоны вокруг оправки
Хотя было проведено множество исследований для оценки свойств зоны размытия, включая диапазон, форму и влияние на гидравлическую проводимость, среди исследователей нет точного консенсуса. Тем не менее, некоторые общие сведения перечислены ниже:
Чем больше оправка, тем больше зона смазывания.
Форма оправки влияет на форму зоны смазывания
Квадратная / круглая оправка — квадратная / круглая зона смазывания
Прямоугольная оправка — эллипсоидальная зона смазывания
Было установлено, что внешняя граница зоны смазывания находится в диапазоне от 4 -18 раз эквивалентного радиуса оправки.
Перекрытие зон размазывания от соседних дренажных труб дополнительно усложняет расчет зон размазывания [3]
Пропускная способность
Конструкция
Расчетная пропускная способность дренажа является функцией его площади поперечного сечения (сердцевина доступна для потока). Эта мощность может и, вероятно, будет уменьшена сразу после установки и в течение всего срока реализации проекта.
Установка
Установка водостоков — это сложный процесс, который разрушает не только само монтажное оборудование (оправки часто необходимо заменять в ходе проекта, а установочное оборудование ремонтировать), но также представляет собой критический случай. для механических свойств слива.В этом отношении важны испытания на разрыв и прокол в соответствии со стандартом ASTM для геосинтетического материала [7].
Снижение со временем
В течение срока службы проекта ряд факторов может снизить пропускную способность слива и замедлить процесс консолидации.
Засорение
Засорение PVD может значительно снизить пропускную способность слива. Фильтр с соответствующими свойствами (такими как AOS — кажущийся размер отверстия согласно ASTM D 4751) пропускает воду, задерживая частицы глины и ограничивая засорение.Чем больше дренажный канал (площадь поперечного сечения дренажа), тем меньшая пропускная способность будет зависеть от засорения, при прочих равных условиях [8].
Изгиб / перекручивание
По мере того, как почва уплотняется, уменьшая толщину слоя глины, дренаж подвергается деформации изгиба и / или перекручивания. Рисунок ниже идеализирует некоторые из возможных механизмов изгиба / перегиба [1].
[M] Различные возможные конфигурации для вертикального приспособления к оседанию почвы
Nguyen & Hung (2010) протестировали различные PVD и сфотографировали деформации.Они показаны на рисунке N.
[N] Образцы деформации
Перегибы или изгибы дренажа зависят от гибкости дренажа и модуля окружающей глины [4]. Более гибкий дренажный сердечник приведет к большему снижению разрядной емкости [14]. Кроме того, резкие изгибы уменьшат поток через слив больше, чем постепенные изгибы. [1]
Боковое давление на землю
Боковое давление на землю может вызвать прохождение фильтра дренажа в активную зону, что снижает поток [11].
Биологическое разложение
Биологическая и химическая активность также может снизить разрядную емкость [11]
Контроль качества PVD улучшился в последние годы благодаря включению электроники в установочное оборудование. В некоторых случаях принималась информация о глубине, силе установки, координатах GPS и дате / времени — например, в проекте острова Крейни, как это задокументировано Голдбергом (2013). Голдберг отмечает, что такой уровень контроля качества часто не нужен, поскольку без таких мер проекты неизменно оказывались успешными [5].
По мере того, как геосинтетика продолжает совершенствоваться на основе целевой функции, методы мониторинга установки становятся все более сложными, а исследователи продолжают лучше понимать факторы, которые влияют на пропускную способность дренажей и влияние зоны размытия на гидравлическую проводимость окружающей почвы, доплата загрузка с помощью PVD только улучшится как метод ускорения консолидации связных грунтов для проектов, чувствительных к заселению.
[1] Али, Фейсал Хаджи.«Поведение потока деформированных сборных вертикальных водостоков». Геотекстиль и геомембраны 10 (1991): 235-48. Эльзевьер . Интернет. 2 апреля 2014 г.
[2] Бэррон Р. А. (1948). «Эквивалентный диаметр ленточного слива». Пер. ASCE, Vol. 113,718-754.
[3] Басу Д., Басу П. и Прецци М. (2013) Рациональный подход к проектированию вертикальных водостоков с учетом нарушения почвы. Надежные геотехнические исследования на практике: стр. 550-565. Дой: 10/1061/9780784412770.037
[4] Чэнь, Юнь-Минь, Сяо-Ву Тан и Нин Цзя. «Уплотнение чувствительной глины с вертикальным стоком». Международный журнал численных и аналитических методов в геомеханике 31 (2007): 1695-713. Вайли Интерсайенс . Интернет. 2 апреля 2014 г.
[5] Феллениус, Бенгт Х. «Основы проектирования фундаментов». (2014): 104-21. Интернет. 19 марта 2014 г. »
[6] Футт, Р. и Лэдд, C.C., 1981,« Недренированное поселение пластичных и органических глин », JGED ASCE FT8, стр.1079-1094
[7] Goldberg, A.D., et al. «Последние достижения в сборных вертикальных водостоках». Порты [адрес электронной почты] Успех за счет диверсификации . ASCE.
[8] Hansbo, S. (1979). «Уплотнение глины ленточными сборными дренажами». Ground Engrg., 12 (5), 16-25
[9] Holtz, R.D. «Предварительная нагрузка с помощью сборных вертикальных водостоков». Геотекстиль и геомембраны 6.1 (1987): 109-131.
[10] Лонг Р. и А. Ково. «Эквивалентный диаметр вертикальных водостоков с продолговатым поперечным сечением.» Журнал геотехнической инженерии 120 (1994): 1625-30. ASCE . Интернет. 6 апреля 2014 г.».
[11] Миура Н. и Дж. К. Чай. «Пропускная способность сборных вертикальных водостоков, заключенных в глину». Geosynthetics International 7.2 (2000): 119-35. Международное геосинтетическое общество . Интернет. 2 апреля 2014 г.
[12] Рикснер Дж. Дж., Кремер С. Р. и Смит А. Д. (1986). «Геокомпозитные дрены, том I: Техническая оценка и предварительные рекомендации.»Federal Hwy. Administration Res. Rep. No. FHWA / RD-86/168, McLean, VA.
[13] Rixner, JJ, Kraemer, SR, and Smith, AD (1986).» Сборные вертикальные водостоки, т. . II: краткое изложение исследовательских работ. «Федеральное шоссе. Представитель рез. Администрации № FHWA / RD-86/169, Вашингтон, округ Колумбия
[14] Скотт, РФ (1963). Принципы механики грунта. Аддисон- Wesles, Reading, Mass., 121-125
[15] Stapelfeldt, T. «Предварительная нагрузка и вертикальные отводы». Электронная публикация (2006)
[16] Suits, L.Д., Джемм Р.Л., Маси Дж. Дж. (1986). «Эффективность сборных водостоков при лабораторном уплотнении переформованных грунтов». Уплотнение почв: тестирование и оценка, ASTM STP 892 , Р. Н. Йонг и Ф. К. Тауншед, ред., ASTM, Филадельфия, Пенсильвания, 663-683.
[17] Таубе, Мартин Г., П.Е., M.ASCE. «Сборные вертикальные водостоки: сжатие продолжается». Geo-Strata Март 2008: 12–16. Менардуса . Интернет. 6 апреля 2014 г. ».
[18] Тейлор Д. У. (1948). Основы механики почвы, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, Нью-Йорк, 194-198
[19] Тран-Нгуен, Хоанг-Хунг. «Влияние деформации сборных вертикальных водостоков (PVD) на пропускную способность и характеристики зоны загрязнения PVD». Дисс. Университет Висконсин-Мэдисон, 2010. Proquest . Интернет. 2 апреля 2014 г.
[20] Тран-Нгуен, Х. Эдиль, Т. (2011) Характеристики зоны мазка PVD. Geo-Frontiers 2011: стр. 748-757. Doi: 10.1061 / 41165 (397) 77
[21] Ван де Гринд, А.A., 1984, «Исследование влияния относительного сжатия почвенного слоя и деформации дренажа на пропускную способность ряда вертикальных пластиковых водостоков», диссертация ДЛЯ ГРУППЫ специалистов по геотехнологиям Делфтского технического университета
Использованы дополнительные ссылки для ответа на комментарии, представленные ниже:
[22] Дэви, младший, Льюис, М.Р., Янг, младший, Л.В. (1988), «Ускоренное уплотнение мягких глин с использованием дренажных фитилей», Вторая международная конференция по историческим примерам в геотехнической инженерии, 1-5 июня 1988 г., Санкт-Петербург.Луи, Миссури, Документ № 5.29, стр. 1019-1024
[23] Леонардс, Г.А. (1962), «Инженерные свойства почв», глава 2 в Foundation Engineering, под редакцией Г.А. Леонардс, Макгроу Хилл.
Список рисунков и таблиц
[A] Сборные вертикальные водостоки
http://ww1.prweb.com/prfiles/2010/06/15/1793074/WickDrain.jpg
[B] Поперечное сечение с и без Вертикальный дренаж
http://www.geosinindo.co.id/wp-content/uploads/2011/06/6-1.png
[C] Пример дренажа Layfield Wick
http: // www.layfieldgeosynthetics.com/Content_Files/Images/Product/wick-3.jpg
[D] Пример дренажа фитиля для геоснабжения
http://www.geosupply.asia/UploadFiles/2010325142857559.jpg
[E] Поперечное сечение ПВД
Баррон, РА (1948)
[F] Сетка для потока в продолговатый сток из кругового источника
Barron, R.A. (1948)
[G] График зависимости диаметра отвода к ширине отвода, d / b от толщины стока к ширине отвода, т / об
Barron, R.