Можно ли использовать трубы ПВХ для наружного применения?

Может ПВХ трубы Использоваться на открытом воздухе? Прямой ответ

Решение об использовании ПВХ трубы Условия эксплуатации на открытом воздухе сводятся к трем переменным: будет ли труба подвергаться воздействию солнечного света, какую жидкость или нагрузку она будет нести, а также температурный диапазон среды установки. В этом руководстве описан каждый сценарий с конкретными данными и практическими рекомендациями, чтобы вы могли сделать правильный выбор для своего проекта.

Как влияет УФ-воздействие ПВХ трубы на открытом воздухе

Незащищенный стандартный ПВХ не содержит УФ-стабилизаторов. При длительном воздействии солнечного света ультрафиолетовое излучение разрушает полимерные цепи в стенках трубы посредством процесса, называемого фотоокислением. Эффект измерим и прогрессивен.

Стадии УФ-деградации стандартного ПВХ

• 0–6 месяцев: Начинается пожелтение или меление поверхности; прочность на разрыв и ударопрочность остаются в допустимых пределах.
• 6–18 месяцев: Развиваются поверхностные микротрещины; сила удара может упасть 30–50% в зависимости от интенсивности УФ и климатической зоны.
• 18–36 месяцев: Структурная хрупкость становится значительной; труба становится склонной к растрескиванию при умеренной механической нагрузке или термическом ударе.
• За 36 месяцев: Незащищенная труба может преждевременно выйти из строя, особенно в местах соединений и фитингов, где существуют концентрации напряжений.

Исследования показали, что ударопрочность незащищенных белых труб из ПВХ, подвергающихся воздействию внешних условий в регионах с высоким уровнем УФ-излучения (например, в субтропическом или пустынном климате), может упасть ниже минимальных требований к установке всего за несколько минут. 12–18 месяцев . В умеренном климате такая же деградация может произойти 3–5 лет . Это подчеркивает, почему защита от ультрафиолета не является обязательной для любой наземной наружной установки.

Распространенные наружные применения, где трубы из ПВХ работают хорошо

Несмотря на ограничения УФ-излучения над землей, ПВХ трубы при правильном выборе является одним из наиболее широко используемых материалов для наружной инфраструктуры. Следующие приложения представляют собой проверенные долгосрочные развертывания.

Подземное водоснабжение и распределение

Похоронен Труба водоснабжения ПВХ является мировым стандартом для сетей питьевого водоснабжения, бытовых коммуникаций и сельскохозяйственных ирригационных сетей. При установке ниже линии замерзания с использованием подходящего подстилочного материала напорная труба из ПВХ, рассчитанная на класс 9 (900 кПа) или класс 12 (1200 кПа) по ISO 4422 или АСТМ Д1785, обеспечивает срок службы 50 лет и более . Труба полностью защищена от ультрафиолета, а ее химическая инертность означает, что она эффективно противостоит почвенным кислотам и загрязнениям грунтовых вод.

Наружные дренажные и ливневые системы

ПВХ широко используется в наружных дренажных траншеях, придорожных водопропускных трубах и системах сбора ливневых вод. Трубы, установленные в бетонных каналах или заглубленных траншеях, не подвергаются воздействию ультрафиолета и имеют гладкий канал из ПВХ, который обеспечивает коэффициент шероховатости Мэннинга примерно 0.009 — один из самых низких материалов среди всех труб, что сводит к минимуму сопротивление потоку и накопление отложений.

Надземное орошение в сельском хозяйстве

Сезонные системы надземного орошения с использованием ПВХ широко распространены в коммерческом сельском хозяйстве. В этих случаях трубы обычно устанавливаются в начале вегетационного периода, а зимой снимаются или накрываются. Ограничение постоянного воздействия УФ-излучения менее 6 месяцев в году а нанесение лакокрасочного покрытия, защищающего от ультрафиолета, значительно продлевает срок службы стандартного ПВХ в этой роли.

Электрический кабелепровод (серый ПВХ)

Серый провод из жесткого ПВХ специально разработан с использованием УФ-стабилизаторов и предназначен для прокладки на открытом воздухе и надземной поверхности. Это продукт, отличающийся от стандартного белого сантехнического ПВХ, хотя в нем используется тот же базовый полимер. Для любого надземного наружного трубопровода следует использовать только серый электрический кабелепровод класса 40 или 80, а не белую водопроводную трубу.

Сантехника для бассейнов и спа

Использование систем циркуляции бассейна ПВХ трубы Fittings for Plumbing широко распространены как в заглубленных, так и в частично обнаженных конфигурациях. В стандартную комплектацию входит хлорированный ПВХ (ХПВХ) или белый ПВХ марки 40 с защитой от ультрафиолетового излучения. Фитинги и участки труб, выступающие над настилом бассейна, часто изолируются пенопластом с закрытыми порами, который одновременно защищает от ультрафиолета и снижает тепловые потери от нагретых спа-линий.

Выбор правильного типа ПВХ для наружных условий

Не все изделия из ПВХ одинаково пригодны для использования на открытом воздухе. Понимание ключевых вариантов помогает выбрать правильный продукт для каждого применения.

Расписание 40 по сравнению со Расписанием 80 для применения под давлением вне помещений

Для надземных наружных напорных линий, таких как ирригационные магистрали или промышленные технологические трубопроводы, ПВХ марки 80 обеспечивает Толщина стенки на 25–40 % больше чем сортамент 40 того же номинального диаметра. Эта дополнительная масса стены замедляет проникновение ультрафиолета и обеспечивает более высокие номинальные значения рабочего давления, что делает график 80 предпочтительным выбором для наружных работ, которые нельзя закопать или защитить от солнечного света. Труба из ПВХ калибра 80 диаметром 1 дюйм выдерживает рабочее давление примерно 850 фунтов на квадратный дюйм (58 бар) при 23°С по сравнению с примерно 450 фунтами на квадратный дюйм (31 бар) для сортамента 40.

Температурные пределы труб ПВХ при эксплуатации на открытом воздухе

Помимо УФ-излучения, экстремальные температуры наружного воздуха создают второй набор проблем для установок ПВХ. Понимание как верхнего, так и нижнего температурных пределов необходимо для безопасного и долгосрочного использования на открытом воздухе.

Жара: риск размягчения труб и потери давления

Стандартный ПВХ начинает размягчаться примерно 60°С (140°Ф) . Под прямыми солнечными лучами внешняя поверхность черной или окрашенной в темный цвет трубы из ПВХ может достигать температуры 70–80°С в климатических условиях с высокой температурой окружающей среды, даже если жидкость внутри холодная. Такое термическое смягчение значительно снижает номинальное давление трубы — стандартное номинальное давление обычно действительно только до 23°С , при этом номинальное давление снижается примерно на 50% при 60°С. Поэтому трубы, подвергающиеся прямому солнечному излучению в теплом климате, следует затенять, изолировать или заменять ХПВХ для любого применения под давлением.

Холод: риск замерзания и хрупкость при ударе

ПВХ становится заметно более хрупким ниже 0°С (32°Ф) . Ударопрочность при температуре -10°C может составлять всего 30–40% значений комнатной температуры, а это означает, что трубы, установленные в регионах с сильными морозами, должны быть либо закопаны ниже линии промерзания, либо осушены зимой. Любая надземная прокладка ПВХ в холодном климате должна включать в себя компенсационные петли или компенсаторы, позволяющие компенсировать тепловое сжатие примерно на 0,05 мм на метр на °C перепада температуры.

Эксплуатация фитингов из ПВХ для сантехники на открытом воздухе

Фитинги часто более уязвимы к разрушению на открытом воздухе, чем сама труба, поскольку они имеют большие поперечные сечения, формованные точки напряжения и сварные соединения, сваренные растворителем, которые могут быть нарушены в результате термоциклирования. Выбор и установка ПВХ трубы Fittings for Plumbing Правильность имеет решающее значение для долгосрочной целостности любой наружной системы.

Целостность швов на растворяющем цементе на открытом воздухе

Правильно изготовленное соединение ПВХ, сваренное растворителем, обеспечивает прочность соединения, превышающую прочность стенки трубы, а это означает, что правильно соединенная система выйдет из строя в теле трубы до того, как соединение подвергнется испытанию под давлением. Однако циклическое изменение температуры наружного воздуха со временем ухудшает качество соединения из-за дифференциального теплового расширения. Коэффициент термического расширения ПВХ составляет примерно 54 × 10⁻⁶ м/м/°С , что означает, что бег на 10 метров требует примерно 5,4 мм хода на каждые 10°C изменения температуры. Без обеспечения расширения это напряжение накапливается в неподвижных фитингах и в конечном итоге может привести к растрескиванию раструбов, сваренных растворителем.

Резьбовые фитинги по сравнению с сваркой растворителем при эксплуатации на открытом воздухе

Резьбовые фитинги из ПВХ создают дополнительную концентрацию напряжений в корнях резьбы и более подвержены растрескиванию под воздействием ультрафиолета, чем фитинги с гладкими концами, сваренные растворителем. Для открытых надземных трасс, фитинги, свариваемые растворителем являются предпочтительными везде, где это возможно. Там, где резьбовые соединения неизбежны, например, при соединениях счетчиков или соединениях клапанов, для защиты резьбового соединения рекомендуется использовать уплотнительную ленту из ПТФЭ и защитную обертку от УФ-излучения.

Практические методы защиты труб ПВХ от ультрафиолета на открытом воздухе

Если закопать трубу невозможно, можно воспользоваться несколькими проверенными способами защиты надземных участков. ПВХ трубы от УФ-деградации и значительно продлить срок службы на открытом воздухе.

1. УФ-защитная краска: Нанесите два слоя латексной краски на водной основе (светло-серого или белого цвета для минимизации поглощения тепла) непосредственно на поверхность трубы. Это наиболее широко используемый и экономически эффективный метод, который снижает воздействие ультрафиолета на поверхность более чем на 100%. 90% . Наносите новый слой каждые 3–5 лет по мере выветривания краски.
2. Изоляционная пленка для труб из пенопласта: Утеплитель из пенополиэтилена с закрытыми порами служит двойной цели — защите от ультрафиолета и теплоизоляции. Он особенно эффективен для систем солнечного нагрева воды и сантехники в бассейнах, где сохранение тепла также является целью.
3. Оболочка кабелепровода из ПВХ: Прокладка напорных труб меньшего диаметра внутри серого, устойчивого к ультрафиолетовому излучению электрического кабелепровода обеспечивает полную защиту от ультрафиолета и дополнительную механическую защиту от ударов.
4. Теневые конструкции или трубчатые мосты: В сельскохозяйственных и промышленных условиях прокладка труб под гофрированной крышей или трубным мостом полностью устраняет прямое солнечное излучение и является наиболее надежным долгосрочным решением для трасс большого диаметра.
5. Сразу укажите УФ-стабилизированный ПВХ: Там, где заранее известно, что прокладка над землей вне помещений, наиболее надежным подходом является использование труб с УФ-стабилизаторами, предварительно добавленными в смолу, что исключает необходимость постоянного обслуживания поверхностных покрытий.

Основные стандарты установки систем наружных труб из ПВХ

Соблюдение признанных стандартов установки гарантирует, что системы наружных труб из ПВХ будут работать по назначению и соответствовать нормативным требованиям. В следующей таблице приведены наиболее широко применяемые стандарты по регионам и типам приложений.

Часто задаваемые вопросы о трубах ПВХ для наружного использования