PVCパイプとは何ですか?
ポリ塩化ビニル(PVC)パイプは,建設や配管用途で広く使用されている多用途の熱可塑性材料です。PVCパイプは,正確な寸法の中空の円筒管を作成する押し出しプロセスによって製造されます。材料は 塩素57% (工業用塩由来)および 43% 炭素 (エチレンから,炭化水素から生成)。この独自の組成により,PVC パイプは独特の特性を持つとともに,製造時のエネルギー要件が低いため,金属代替品よりも環境に優しいものとなっています。
PVCパイプは,スケジュール40(標準圧力用途)とスケジュール80(高圧用途)の2つの主な規格に分類されます。公称パイプサイズは 1/2インチ(15mm) に 24インチ(600mm) 直径はわずかで,特殊な用途向けにはより大きなサイズも用意されています。
PVCパイプの主な特性
1. 耐薬品性
PVCパイプは,幅広い化学物質に対して優れた耐性を示し, pH耐性範囲2~12酸,アルカリ,塩,および多くの有機化合物にさらされても,著しい劣化を起こさずに耐えることができます。そのため,化学物質の輸送が必要な産業用途に最適です。
2. 機械的強度
PVC パイプは軽量であるにもかかわらず,優れた機械的特性を備えています。
抗張力: 50~80mPa
曲げ強度: 80~120mPa
衝撃強度(アイゾッド): 2~5 kj/m²
弾性係数: 2,500~4,000mpa
3. 熱特性
PVCパイプの熱伝導率は 0.14~0.17 w/m·k,これは約 1/300 鋼管の最高連続使用温度は 60℃(140℉),熱たわみ温度は 70~80℃(158~176℉) そして1.82mpa。
4. 水力特性
PVCパイプの滑らかな内面は,ヘイゼン・ウィリアムズのC係数が 150-155, に比べ 100~120 老朽化した金属パイプの場合,摩擦損失が大幅に低減し,時間の経過とともに流量が向上します。
5. 耐久性と長寿命
適切に設置されたPVC配管システムの予想耐用年数は 50~100年 最小限のメンテナンスで。加速老化試験では,寿命が 100年 適切に設置すれば,埋設アプリケーションにも使用できます。
PVCパイプの用途
1. 給水システム
PVCパイプは約 66% 北米のすべての配水管のうち,以下の用途に使用されています。
市営水道本管(通常は 4~24インチ 直径
住宅用水道管(¾~2インチ)
灌漑システム
水処理プラントの配管
2. 排水および下水道システム
PVC は次のような理由で排水市場を支配しています。
建物の排水・廃棄物・換気システム(DWV)
雨水排水システム
下水道強制本管
重力下水道システム(通常は 4~15インチ)
3. 産業用途
特殊な配合の PVC は次のような用途に使用されます。
化学処理プラント(耐熱性に優れたCPVC)
電気めっきおよび金属仕上げ設備
下水処理場
発電所の冷却水システム
4. 電気配線
PVC電線管は約 75% すべての導管設備の理由:
優れた絶縁強度(40~50 kV/mm)
難燃性(UL94 V-0等級)
地下用途における耐食性
5. 特殊な用途
ユニークな用途としては次のようなものがあります:
地熱ヒートポンプ地中ループ
養殖システム
ラドン軽減システム
基礎排水システム
PVCパイプのメンテナンスガイドライン
1. インストールのベストプラクティス
適切な設置により長期的なパフォーマンスが保証されます。
適切な寝具を維持する 4~6インチ パイプの下に圧縮された粒状物質
適切な接合方法を使用する(圧力用途には溶剤セメント,非圧力用途にはガスケット)
熱膨張を考慮する(3.0 x 10^-5 インチ/インチ/°f 膨張係数)
溶剤セメントジョイントの適切な硬化時間を守る(15分~24時間 パイプのサイズと温度によって異なります)
2. 定期検査
定期的な検査スケジュールを実施する:
component | inspection frequency | key checkpoints |
---|---|---|
地上配管 | 四半期ごと | 紫外線劣化,機械的損傷,支持体の完全性 |
埋設配管 | 毎年 | ジョイントの完全性,沈下,腐食(侵食性土壌の場合) |
圧力システム | 半年ごと | 漏れ検出,圧力テスト,バルブ操作 |
3. 清掃手順
最適な流量を維持するために:
機械洗浄:直径に応じて柔軟な洗浄ツールを使用する ≥2インチ
ハイドロジェッティング:推奨圧力 ≤2000 psi で 5~10gpm
化学洗浄:PVC専用に配合された洗浄剤のみを使用してください(pH 4-9)
4. 修復技術
一般的な修復方法は次のとおりです。
小さな漏れに対する溶剤溶接(パイプに効果的) ≤6インチ)
大口径パイプ用のグラスファイバー補修ラップ
ひどく損傷した部分の全セクション交換
緊急修理用の機械式カップリング
5. 紫外線対策
露出したPVCパイプの場合:
紫外線耐性塗料(反射率)を塗布する ≥80%)
パイプラップを使用する 紫外線安定剤
重要な露出用途にはスケジュール80のパイプを検討してください(壁厚 25~50%増 スケジュール40より