ทำไมต้องเป็นท่อพีวีซีต่อด้วยน้ำยาประสาน

พีวีซีเป็นพลาสติกที่มีความแข็งแรง ทนทานต่อการกัดกร่อน การผุกร่อน ทนต่อสภาพอากาศ ไม่เป็นพิษ ไม่ติดไฟ เป็นฉนวนไฟฟ้า มีการนำความร้อนต่ำ น้ำหนักเบา จึงนิยมใช้เป็นวัสดุสำหรับระบบท่อทั้งในและนอกอาคาร ได้แก่ ท่อน้ำดื่ม ท่อส่งน้ำ ท่ออุตสาหกรรม การชลประทาน ท่อระบายน้ำ ท่อสุขาภิบาล เป็นต้น

พีวีซีจึงเป็นพลาสติกชนิดแรกที่ใช้สำหรับระบบท่อ ทำให้มีมาตรฐานการผลิตท่อและอุปกรณ์พีวีซีอย่างแพร่หลายทั่วโลก สำหรับประเทศไทยใช้การผลิตท่อ และข้อต่อ ที่ออกโดยสำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม เพื่อควบคุมคุณภาพของท่อและอุปกรณ์ทั้งการผลิต ขนาด ประเภท การใช้งาน สี และการทดสอบซึ่งจะอธิบายต่อไป

ความแข็งแรงของท่อพีวีซี

ท่อพีวีซีแข็งสำหรับรับความดันผลิตตาม มอก.17-2561 และ มอก.999-2533 แบ่งระดับชั้นคุณภาพตามความดันใช้งานสูงสุดที่กำหนดให้ใช้ต่อเนื่องเป็นเวลานานที่อุณหภูมิ 27 oC (Bar) ท่อสามารถรับความดันน้ำชั่วคราวที่เกินความดันสูงสุดเช่นจากการเกิดน้ำกระแทกได้ แต่ถ้ามีอุณหภูมิแตกต่างไปจะต้องเปลี่ยนความดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุดตามตารางที่ 1.

ตารางที่ 1.ความดันใช้งานของท่อพีวีซีที่อุณหภูมิต่างๆ (ตารางที่ จ.1 มอก.17-2561)

สำหรับท่อพลาสติกประเภทอื่นๆก็เช่นเดียวกัน ระบบที่กำหนดความดันใช้งานต่อเนื่องเป็น PN นั้นเป็นความดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุดที่อุณหภูมิ 20oC เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงจึงต้องตรวจสอบความดันใช้งานที่อุณหภูมิใช้งานเช่นเดียวกัน

มอก.17-2561ท่อสีฟ้าสำหรับท่อน้ำดื่ม มีชั้นคุณภาพ 5, 7, 8.5, 10.5 และ 13.5 มีแบบท่อปลายธรรมดา และแบบปลายขึ้นรูปด้วยความร้อนด้านหนึ่ง ด้านปลายขึ้นรูปมีทั้งต่อด้วยน้ำยาประสานและต่อด้วยแหวนยาง และมีท่อสีขาวซึ่งผลิตพิเศษตามความต้องการของผู้ใช้สำหรับใช้ในงานสุขภัณฑ์ เพื่อความสวยงามเมื่อติดตั้งในห้องน้ำ มีชั้นคุณภาพ 5, 8.5, และ 13.5

ท่อพีวีซีจะต้องผ่านการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของท่อตามตารางที่ 2. (จากส่วนหนึ่งของ ตารางที่ 5. มอก.17-2561) ทดสอบความแข็งแรงของวัสดุโดยทดสอบความต้านทานแรงดึงในแนวแกนตามรายการที่ 3. การทดสอบความแข็งแรงของท่อด้วยการทดสอบความต้านทานแรงกดตามรายการที่ 5.และ ทดสอบความต้านทานแรงกระแทกตามรายการที่ 6. ซึ่งอาจเกิดจากสภาพการใช้งานภายนอกจากการฝังดินการกดทับจนเสียรูปและการกระแทกซึ่งจะไม่เกิดขึ้นในการใช้งานจริง

ทดสอบความแข็งแรงของท่อจากความดันภายในโดยทดสอบความดันระยะสั้นตามรายการที่ 7.ที่ความดันน้ำสูงกว่า 3.5-6.0 เท่าของชั้นคุณภาพของท่อ และทดสอบการทนความดันระยะยาวตามรายการที่ 10. ด้วยความดันตามชั้นคุณภาพของท่อ(ตารางที่ 13. มอก. 17-2561)ที่อุณหภูมิ 60oC เป็นเวลา 1,000 ชม.

ท่อที่มีปลายแบบแหวนยางต้องทดสอบการรั่วซึมและการทนความดันระยะสั้นของปลายท่อตามรายการที่ 8. และ 9.ตามลำดับ

ตารางที่ 2. คุณลักษณะของท่อ(ส่วนหนึ่งของตารางที่ 5. มอก. 17-2561 ระบุเกณฑ์ สภาพและวิธีการทดสอบ)

มอก.999-2533 สีเทาสำหรับงานอุตสาหกรรม การชลประทาน ท่อระบายน้ำและสิ่งปฏิกูล มีชั้นคุณภาพ 0, 5, 8.5 และ 13.5 ซึ่งชั้นคุณภาพ 0 คือท่อที่ไม่รับความดัน เฉพาะวัสดุท่อชั้นคุณภาพ 0 มีเกณฑ์ความต้านทานแรงดึง>44.1MPa ทดสอบการกระแทกของท่อโดยใช้ตุ้มน้ำหนัก 0.5 กก. และใช้ความดันน้ำ 0.05 MPaเพื่อทดสอบการทนความดันของท่อและข้อต่อ และไม่ต้องทดสอบการทนความดันระยะยาว สำหรับท่อชั้นคุณภาพอื่นๆทดสอบความแข็งแรงและเกณฑ์เหมือน มอก.17-2561หลังจากทดสอบการทนความดันระยะยาวของท่อแล้วจะต้องคำนวณความเค้นเส้นรอบวงในปีที่ 50 ซึ่งต้องมากกว่าเกณฑ์ในตารางที่ 6.มอก.999-2533(แนวทางการทดสอบศึกษาจากวิธีการในข้อ 8.6 มอก.1131-2535)

ความแข็งแรงของข้อต่อ

ข้อต่อสำหรับท่อพีวีซีแบ่งตามประเภทของท่อ ข้อต่อสำหรับท่อความดันผลิตตามมาตรฐาน มอก.1131-2535 และข้อต่อท่อสำหรับงานระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศผลิตตามมาตรฐาน มอก.1410-2540 ซึ่งสรุปได้ดังต่อไปนี้

มอก.1131-2535 แบ่งข้อต่อเป็นประเภทที่ผลิตด้วยการฉีดและแบบขึ้นรูปด้วยความร้อนมีชั้นคุณภาพ 5, 8.5, และ 13.5 ข้อต่อพีวีซีมีหลายประเภทได้แก่ ปลายธรรมดาต่อด้วยน้ำยาประสาน แบบเกลียว และแบบต่อด้วยแหวนยาง ผลิตด้วยการฉีดและ การขึ้นรูปด้วยความร้อน รูปที่ 1. แสดงรูปตัดข้อต่อซึ่งใช้ต่อท่อปลายธรรมดาด้วยน้ำยาประสานเท่านั้น

รูปที่ 1. ข้อต่อที่ผลิตด้วยการฉีด และแบบขึ้นรูปด้วยความร้อน

ข้อต่อแบบฉีดจะมีความหนาที่บริเวณช่วงเว้น(ระยะระหว่างปลายท่อทั้งสองด้านในข้อต่อ) 1.25เท่าของความหนาต่ำสุดของท่อที่นำมาต่อ และความหนาที่หัวต่อ(ปลาย)ไม่ต่ำกว่าความหนาต่ำสุดของท่อที่นำมาต่อ ส่วนข้อต่อแบบขึ้นรูปด้วยความร้อนมีความหนาที่จุดใดๆไม่ต่ำกว่าความหนาต่ำสุดของท่อที่นำมาต่อ ข้อต่อแบบฉีดมีความหนามากกว่าจึงแช็งแรงกว่าข้อต่อขึ้นรูปด้วยความร้อนข้อต่อแบบขึ้นรูปด้วยความร้อน

ความลึกหัวสวม ( l ตามรูปที่ 1.)เป็นระยะที่น้ำยาประสานช่วยในการเชื่อมต่อท่อทำให้การต่อท่อมีความแข็งแรง ภายในข้อต่อจะมีความเรียวทำให้เสียบท่อได้ง่าย และปลายเรียวด้านในของข้อต่อมีขนาดเล็กกว่าขนาดท่อเล็กน้อย น้ำยาประสานจะทำให้ผิวพีวีซีละลายทำให้สามารถกดท่อเข้าจนสุดปลายเรียวทำให้ผิวด้านในของข้อต่อแนบผิวท่อด้านนอกและประสานกันสนิทไม่มีปัณหาน้ำรั่วหรือซึม และถ้าตัดท่อได้ฉากกับแกนท่อเมื่อเสียบท่อจนชนปลายเรียวด้านในของข้อต่อ ท่อจะถูกบังคับให้แกนท่อและข้อต่อทับกันทำให้น้ำยาประสานอยู่รอบท่อมีพื้นที่ให้น้ำยาประสานยึดผิวท่อและข้อต่อได้มากที่สุด

การทดสอบเฉพาะด้านความแข็งแรงของข้อต่อท่อรับความดัน มอก.1131-2535 ได้แก่การทนทานความดันระยะสั้น และการทนทานความดันระยะยาว การทนความดันระยะสั้นข้อต่อจะต้องไม่รั่วซึมหรือร้าวเมื่อใช้ความดันน้ำตามอุณหภูมิที่ทดสอบและชั้นคุณภาพของข้อต่อในตารางที่ 1.เป็นเวลา 60นาที

สำหรับการทดสอบความดันข้อต่อระยะยาว ความดันที่ทำให้ข้อต่อรั่วซึมหรือร้าวในเวลา 1ชั่วโมงต้องไม่น้อยกว่า 3.6 เท่าของความดันตามชั้นคุณภาพของข้อต่อและอุณหภูมิที่ทดสอบในตารางที่ 1. และที่เวลา 50ปีความดันที่ทำให้ข้อต่อรั่วซึมหรือร้าวต้องไม่น้อยกว่า 2.1 เท่าของความดันตามชั้นคุณภาพของข้อต่อและอุณหภูมิที่ทดสอบในตารางที่ 1. (วิธีการทดสอบตามข้อ 8.6 มอก.1131-2535)

สำหรับข้อต่อในงานระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศผลิตตามมาตรฐาน มอก.1410-2540 แบ่งเป็นประเภทที่ผลิตด้วยการฉีดและแบบขึ้นรูปด้วยความร้อน เนื่องจากเป็นข้อต่อที่ใช้กับระบบท่อที่ไม่รับแรงดัน ในการทดสอบความดันจึงใช้ความดันเพียง 0.35 MPa

ความแข็งแรงของน้ำยาประสาน

มาตรฐาน มอก.1032-2534 กำหนดลักษณะที่ต้องการ เกณฑ์และวิธีการทดสอบน้ำยาประสาน โดยแบ่งน้ำยาประสานออกเป็นน้ำยาประสานที่ใช้กับท่อรับแรงดันและที่ใช้กับท่อไม่รับแรงดัน แต่จะใช้เฉพาะน้ำยาประสานแบบที่ใช้กับท่อรับแรงดันเท่านั้นเพื่อความสะดวกและป้องกันความผิดพลาดในการติดตั้ง

คุณลักษณะที่ต้องการคือต้องเป็นเนื้อเดียวกัน มีความข้นเหลวสามารถไหลได้เพื่อให้สามารถทาบนท่อด้านนอกและข้อต่อด้านในเป็นฟิลม์ที่ต่อเนื่องและผิวหน้าเรียบไม่มีฟองอากาศที่ผิวสัมผัสเพื่อความแข็งแรงของรอยต่อ น้ำยาประสานเมื่อใช้กับท่อจะต้องทนแรงเฉือนได้ไม่น้อยกว่า 8 MPa ติดแน่นไม่รั่วซึมเมื่อใช้ในท่อรับความดัน ทนต่อความดันได้ในระยะยาว และหลังจากการผลิตสามารถเก็บในภาชนะปิดสนิทไม่มีน้ำหรืออากาศรั่วซึมได้ไม่ต่ำกว่า 9 เดือน

น้ำยาประสานในตลาดของเราปัจจุบันมี 2 ชนิดได้แก่ชนิดธรรมดาและชนิดข้น ควรเลือกชนิดที่ไหลเป็นฟิลม์ที่ต่อเนื่องและผิวหน้าเรียบไม่มีฟองอากาศที่ผิวสัมผัส ไม่ไหลเลอะออกนอกแนว ไม่ใช้เวลาทามากไป ไม่แห้งเร็วเกินไป

การทดสอบน้ำยาประสานเพื่อตรวจสอบคุณลักษณะที่ต้องการด้านความแข็งแรงตามมาตรฐาน มอก. 1032-2534 ประกอบด้วยการทดสอบการติดแน่น การทดสอบการรั่วซึมภายใต้แรงดัน และการทดสอบการทนความดันระยะยาวซึ่งสามารถสรุปอย่างย่อได้ดังนี้

การทดสอบการติดแน่นหรือการทนแรงเฉือน จะเตรียมตัวอย่างท่อพีวีซี ข้อต่อ เชื่อมต่อด้วยน้ำยาประสาน ปล่อยให้แห้งเป็นเวลา 4 วัน แล้วกดชุดตัวอย่างตามวิธีการทดสอบที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน จนหลุดออกจากกัน แรงกดที่ทำให้หลุดนี้จะใช้คำนวณแรงเฉือนซึ่งจะต้องไม่น้อยกว่าเกณฑ์ที่กำหนด

การทดสอบการรั่วซึมภายใต้แรงดันตามมาตรฐาน ใช้ท่อ 2 ท่อนต่อด้วยน้ำยาประสานด้วนข้อต่อตรงที่ไม่มีเรียวเช่นเดียวกับการทดสอบการติดแน่น ทิ้งใว้ 2ชั่วโมงหลังจากการต่อ อัดน้ำให้มีความดัน 1.0MPa เป็นเวลา 5 นาทีจะต้องไม่มีการรั่วซึม สำหรับข้อต่อจริงมีส่วนที่ผิวท่อพีวีซีละลายเป็นเนื้อเดียวกันกับส่วนหนึ่งของข้อต่อเนื่องจากความเรียวของข้อต่อจึงทำให้ทนต่อการรั่วซึมได้มากกว่าการทดสอบนี้

การทดสอบการทนความดันระยะยาว ใช้ชิ้นงานทดสอบเหมือนกับการทดสอบการรั่วซึมภายใต้แรงดันแช่ในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 60oC โดยรักษาความดันที่ 1.0 MPa เป็นเวลา 1000 ชั่วโมง รอยต่อระหว่างท่อและข้อต่อต้องติดแน่นไม่รั่วซึม การทดสอบนี้แสดงให้เห็นความแข็งแรงของน้ำยาประสานที่อุณหภูมิสูง

ถ้าห้อยท่อพีวีซีที่ต่อกับข้อต่อแบบน้ำยาประสานเพื่อให้รอยต่อรับแรงเฉือนจากน้ำหนักท่อและน้ำในท่อโดยคิดให้ข้อต่อมีความเรียว น้ำยาประสานต้องรับน้ำหนักท่อและน้ำในท่อได้ตามผลการคำนวณในตารางที่ 3. ซึ่งในความเป็นจริงความดันใช้งานของท่อพีวีซีชั้นคุณภาพ 13.5 ประมาณเท่ากับน้ำสูง 135 m เท่านั้น รอยต่อของท่อพีวีซีต่อด้วยน้ำยาประสานจึงแข็งแรงกว่าท่อในกรณีนี้ และการวิบัติของระบบท่อเนื่องจากการรั่วที่รอยต่อที่ใช้น้ำยาประสานจึงไม่มีโอกาสเกิดขึ้นถ้าติดตั้งถูกต้อง

ตารางที่ 3. ความแข็งแรงของระบบท่อที่ต่อด้วยน้ำยาประสานเมื่อดึงท่อจากข้อต่อ

การติดตั้งท่อและข้อต่อแบบใช้น้ำยาประสาน

เพื่อความแข็งแรงของการต่อท่อพีวีซีและข้อต่อด้วยน้ำยาประสานจะมีขั้นตอนดังต่อไปนี้

- ตัดปลายท่อให้ได้ฉากกับแนวแกนท่อเพื่อให้เมื่อเสียบท่อแล้วแนวแกนของท่ออยู่แนวเดียวกับแนวแกนชองข้อต่อ

- ลบเหลี่ยมด้านนอกของท่อและปลายด้านในของข้อต่อตามรูปที่ 2. เพื่อไม่ให้ขอบแหลมขูดท่อและข้อต่อ และไม่ให้รูดน้ำยาประสานออกจากผิวที่ทาไว้

รูปที่ 2. การลบมุมปลายท่อและข้อต่อ

- ทำความสะอาดผิวด้านนอกของปลายท่อส่วนที่จะเสียบเข้าไปในข้อต่อและผิวด้านในของข้อต่อไม่ให้มีฝุ่น ไขมันและสิ่งแปลกปลอม และผ้าสะอาด

- ใช้น้ำยาประสานตามมาตรฐาน มอก. 1032-2534 ทาด้านในของข้อต่อแล้วจึงทาด้านนอกของท่อ

- กดท่อเข้าในข้อต่อจนสุด เช็ดน้ำยาประสานที่เล็ดออกมาจากข้อต่อ

- ควรปล่อยให้น้ำยาประสานแห้งประมาณ 4 วัน ก่อนการใช้งาน

ทำไมต้องเป็นระบบท่อพีวีซี

การเลือกระบบท่อจะต้องคำนึงถึงลักษณะของงาน คุณสมบัติของของไหลที่จะส่ง อัตราการไหล ความดันใช้งาน ต้นทุน ค่าควบคุมการใช้งาน ค่าซ่อมแซมบำรุงรักษาและอื่นๆ ซึ่งระบบท่อพีวีซีมีราคาต้นทุนถูกที่สุดเมื่อเทียบกับท่อที่ใช้วัสดุอื่นๆ การติดตั้งง่ายเนื่องจากมีน้ำหนักน้อย มีข้อต่อ อุปกรณ์และเครื่องมือสำหรับการติดตั้งที่จัดหาได้ง่ายจึงทำให้มีค่าติดตั้งน้อยที่สุด ซ่อมแซมบำรุงรักษาได้ง่าย ถ้าเลือกใช้งานได้ถูกต้องจะมีความแข็งแรงและมีอายุการใช้งานไม่ต่ำกว่า 50 ปี จึงควรพิจารณาระบบท่อพีวีซีเป็นลำดับแรก

คุณสมบัติของของไหล ของไหลที่จะส่งมีอันตราย เป็นของไหลที่ไวไฟ เป็นพิษ และก่อให้เกิดไอพิษหรืออย่างอึ่นที่ทำให้เกิดอันตรายแก่ชีวิต สุขภาพ หรือเกิดความเสียหาย เป็นสารเคมีอะไรและมีปฏิกิริยากับท่อพีวีซีหรือไม่ตามตารางที่ 4. ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตารางที่ ข.1 ภาคผนวก ข. มอก. 999-2533 มีข้อมูลสารเคมีอยู่ถึง 232 ชนิด ตารางนี้แสดงให้เห็นว่าสารเคมีใดที่สามารถใช้กับท่อพีวีซีได้ สารใดที่ใช้ได้ในขีดจำกัด และสารใดที่ไม่สามารถใช้กับท่อพีวีซีได้

ตารางที่ 4.ความทนทานของท่อพีวีซีต่อสารเคมี(ส่วนหนึ่งของตารางที่ ข.1 ภาคผนวก ข. มอก. 999-2533)

การเลือกชั้นคุณภาพของท่อพีวีซีสำหรับระบบท่อรับความดันเริ่มจากการคำนวณความดันสูงสุดที่ใช้อย่างสม่ำเสมอของระบบท่อซึ่งเป็นผลรวมของความดันใช้งานที่ปลายทาง ความดันตกเนื่องจากแรงเสียดทางของระบบท่อและความดันจากความแตกต่างของระดับความสูง

ตารางที่ 5.แนะนำความดันในระบบท่อของไหลที่จะใช้กับท่อพีวีซีชั้นคุณภาพต่างๆที่อุณหภูมิใช้งาน เลือกชั้นคุณภาพของท่อพีวีซีให้ความดันกำหนดในตารางที่อุณหภูมิใช้งานมากกว่าความดันของระบบท่อสูงสุดที่คำนวณได้ จะเห็นได้ว่าน้ำและของไหลที่ไม่เป็นอันตรายมีค่าเหมือนกับในตารางที่ 1. สำหรับของไหลที่เป็นอันตรายถึงท่อจะทนทานได้ตามตารางที่ 4. จะลดความดันกำหนดของชั้นคุณภาพลงเพื่อความปลอดภัย และกำหนดความดันที่ยอมให้ใช้ของท่อชั้นคุณภาพต่างๆสำหรับของไหลที่ท่อทนทานได้ในขีดจำกัด

ตารางที่ 5. ความดันใช้งาน ณ อุณหภูมิต่างๆ(จากตารางที่ ก. 1 มอก. 999-2533)

ปัจจุบันมีมาตรฐานบังคับเฉพาะ มอก. 17-2561 ท่อพีวีซีแข็งสำหรับใช้เป็นท่อน้ำดื่ม ส่วนท่อพีวีซีอื่นๆ ข้อต่อ และน้ำยาประสานยังไม่เป็นมาตรฐานบังคับ การเลือกท่อ ข้อต่อ และน้ำยาประสานจึงควรใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับมาตรฐาน มอก. ที่ผลิตจากโรงงานที่มีคุณภาพเท่านั้นเพื่อให้แน่ใจในการควบคุมคุณภาพการผลิต การทดสอบ และอื่นๆ ให้ถูกต้องตามมาตรฐานที่อ้างอิง

สำหรับงานระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศ เป็นท่อไม่รับความดัน เนื่องจากตามหลักการเป็นของไหลที่จะไหลไม่เต็มท่อ ระบบท่อเหนือดิน จึงใช้ท่อพีวีซีที่ผลิตตาม มอก. 999-2533 ชั้นคุณภาพต่ำสุดร่วมกับข้อต่อที่ผลิตตาม มอก. 1410-2540 และเมื่อเป็นท่อที่มีความดันภายนอกได้แก่ท่อฝังดินจะต้องใช้ท่อพีวีซีชั้นคุณภาพตามความลึกที่ท่อฝังดินเพื่อไม่ให้ท่อเสียรูป การต่อแยกหรือรวมท่อใช้บ่อคอนกรีต การต่อตรงใช้ข้อต่อตรงตาม มอก. 1131-2535

ท่อประปา

ท่อประปาสำหรับอาคารที่จ่ายน้ำให้ห้องน้ำในชั้นต่างๆ หัวสุขภัณฑ์ต้องการความดันน้ำประมาณ 0.1 MPa ระบบที่ใช้ถังบนหลังคาจ่ายน้ำลงมานั้นอยู่ในอาคารไม่ถูกแสงแดด น้ำจึงมีอุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 40oC จากตารางที่ 6.ความดันสูงสุดของท่อชั้นคุณภาพ 13.5 ที่อุณหภูมิดังกล่าวเท่ากับ 0.94 MPa ความดันที่เกิดขึ้นจากน้ำสูง 10 ม. ประมาณ 0.1 MPa ความดันสูงสุดของระบบท่อคือความดันเนื่องจากระดับความสูง จึงสรุปความสูงใช้ท่อที่มีชั้นคุณภาพตามตารางที่ 6. ทั้งน้ำประปาอุณหภูมิ 40oc และท่อน้ำร้อนอุณหภูมิไม่เกิน 60oC

สำหรับระบบที่ส่งน้ำจากพื้นขึ้นจ่ายให้ห้องน้ำหรือส่งน้ำขึ้นถังหลังคาจะต้องมีเครื่องสูบน้ำและมีความดันตกเนื่องจากแรงเสียดทานการไหลของท่อ ให้ความดันตกในระบบท่อออกแบบให้มากหรือน้อยได้ตามต้องการเพราะราคาท่อพีวีซีถูกมากเมื่อเทียบกับท่อประเภทอื่น ในที่นี้คิดความดันตกไว้ที่ร้อยละ 5 ของความยาวท่อ ความสูงของอาคารที่ใช้ระบบนี้จึงต้องหักความดันจากความดันที่เกิดจากความสูง ความดันที่สุขภัณฑ์ และความดันตกของท่อ ได้ความสูงอาคารตามตารางที่ 6.

ตารางที่ 6. ความสูงอาคาร(ม.)และชั้นคุณภาพของท่อ พีวีซี สำหรับท่อประปาและท่อน้ำร้อน

สำหรับท่อประปาฝังดินจะมีความดันจากดินกดภายนอกท่อซึ่งจะช่วยต้านทานความดันภายในท่อทำให้ท่อรับความดันน้ำได้ดีขึ้น ในกรณีที่บดอัดแบะฝังกลบไม่ถูกต้อง วัสดุที่ใช้กลบและรองรับท่อมีกรวดใหญ่หรืออิฐกดผิวท่อ อาจทำให้ท่อเสียรูป และถ้าฝังลึกโดยในท่อไม่มีความดันน้ำเช่นในช่วงที่ระบายน้ำในท่อออกหมด จะทำให้ท่อเสียรูปได้ ถึงแม้ท่อพีวีซีจะทนต่อแรงกระแทกและแรงกดไม่เกิดการแตกหักเสียหายกับท่อ แต่การเสียรูปจะทำให้เกิดความตามทานการไหลเพิ่มขึ้น ทำให้ส่งน้ำได้น้อยลง

ท่อสำหรับงานระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศ

ท่อสำหรับงานระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศ ที่ติดตั้งในอาคารถ้าเป็นน้ำใช้หรือน้ำทิ้งจากห้องน้ำจะมีอุณหภูมิประมาณ 27oC และถ้าเป็นการระบายน้ำอุ่นจากการอาบจะมีอุณหภูมิไม่เกิน 40oC ประกอบกับเป็นระบบที่ไม่มีความดันภายในท่อเพราะจะออกแบบให้น้ำไหลไม่เต็มท่อ โดยมีอากาศจากระบบท่ออากาศเติมที่ส่วนบนของท่อระบายอยู่เสมอ จึงสามารถใช้ท่อพีวีซีชั้นคุณภาพต่ำสุดที่ผลิตได้ไม่ว่าอาคารจะสูงเท่าใด

อาคารสูงจะมีท่อจากช่องท่อวิ่งในแนวราบมารวมกับท่อของช่องท่ออื่นเพื่อเปลี่ยนไปช่องท่อที่จะลงมาที่บ่อบำบัดน้ำเสีย มีโอกาสที่จะเกิดการอุดตันทำให้น้ำเต็มท่อได้ แม้การออกแบบจะมีท่ออากาศ ในกรณีที่น้ำไหลเต็มท่อน้ำจะไหลได้น้อยและสะสมย้อนขึ้นที่ท่อและไหลผ่านที่ดักกลิ่นสุขภัณฑ์ใกล้ที่สุด ทำให้ผู้ควบคุมอาคารทราบและทำความสะอาดผ่านช่องทำความสะอาด(clean out)ได้ ความดันที่เกิดขึ้นจากความดันน้ำจะสูงสุดที่จุดที่อุดตัน จึงแนะนำให้ใช้ท่อพีวีซี ชั้นคุณภาพ 5

ข้อต่อท่อที่ใช้ระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศ ผลิตตาม มอก.1410-2540 ทดสอบด้วยความดัน 0.35MPa สามารถรับความดันได้ใกล้เคียงกับท่อชั้นคุณภาพที่แนะนำ สำหรับท่อฝังดินจะไม่ฝังลึกเพื่อควบคุมระดับของถังบำบัด ถ้าฝังลึกควรใช้ข้อต่อแบบรับแรงดันที่ผลิตตาม มอก. 1131-2535 การเลือกวัสดุรองท่อและกลบท่อในการฝังดินเป็นสิ่งสำคัญ ท่อพีวีซีเป็นท่อที่แข็งกว่าท่อพลาสติกอื่นๆ มีการทดสอบการกระแทกและการรับแรงกด เมื่อฝังดินท่อพีวีซีจึงเสียรูปหรือแตกได้ยากและไม่รั่วไหล ทำให้สิ่งปฏิกูล น้ำเสียภายในท่อไหลได้ดีกว่าพลาสติกอื่นๆ

ท่อน้ำเย็น(Chilled water pipe)

ท่อน้ำเย็นของระบบปรับอากาศอาคารใหญ่มีอุณหภูมิน้ำ 7oC และ 12oC การทนความดันของท่อจึงมากกว่าชั้นคุณภาพของท่อ ระบบท่อน้ำเย็นเป็นท่อหมุนเวียนน้ำเย็นส่งผ่านเครื่องทำน้ำเย็นทำน้ำเย็นไปแฟนคอยล์เพื่อทำความเย็นให้ห้องแล้วกลับมาที่เครื่องทำน้ำเย็น ความดันน้ำสูงสุดในระบบท่ออยู่ที่ด้านส่งของเครื่องสูบน้ำเย็นเท่ากับความดันตกในท่อไปและกลับไกลสุด และความดันตกในเครื่องทำน้ำxปเย็น และแฟนคอยล์ไกลสุด

ตารางที่ 7. แสดงตัวอย่างการคำนวณความสูงของอาคารโดยสมมุติให้ระบบท่อน้ำเย็นไปและกลับจากเครื่องทำน้ำเย็นและแฟนคอยล์ที่อยู่ไกลสุดมีความยาว 500m. ความยาวเทียบเท่าของข้อต่อและอุปกรณ์ 30%ของความยาวท่อ ความดันตกของน้ำที่ไหลในท่อ 4%

ความสูงอาคารสูงสุดที่จะใช้ได้ในแต่ละชั้นคุณภาพ =ความดันตามอุณหภูมิของชั้นคุณภาพ(1)-ความดันตกในเดรื่องทำน้ำเย็น(2)-ความดันตกในแฟนคอยล์ไกลสุด(3)-ความดันตกในท่อไปกลับ(4) x 100 MPa x 100 m/MPa

ตารางที่ 7. ตัวอย่างการคำนวณความสูงของอาคารที่ใช้ท่อพีวีซีเป็นท่อน้ำเย็นในระบบปรับอากาศ

จากตัวอย่างจะได้ความสูงของอาคารที่สามารถใช้กับพีวีซีชั้นคุณภาพต่างๆ และสามารถคำนวณตรวจสอบตามสภาพงานแต่ละงานได้ตามตัวอย่างนี้ นอกจากจะช่วยลดราคาท่อในงานปรับอากาศได้แล้วยังช่วยลดค่าติดตั้งเนื่องจากมีน้ำหนักเบา ลดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากความเป็นฉนวนของท่อ มีความทนทานต่อสารเคมี ไม่ผุกร่อน ลดค่าสารเคมีสำหรับการปรับคุณภาพน้ำ

ท่อพีวีซีสำหรับหอผึ่งน้ำ

เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับอาคารสูงต้องมีท่อส่งน้ำจากเครื่องทำน้ำเย็นที่มีอุณหภูมิสูงสุด 40oC ไประบายความร้อนที่หอผึ่งน้ำ และท่อน้ำจากส่งน้ำที่ระบายความร้อนแล้วที่อุณหภูมิสูงสุด 32.5oC กลับมาระบายความร้อนให้เครื่องทำน้ำเย็น โดยทั่วไปเครื่องทำน้ำเย็นจะอยู่ที่ชั้นพื้น และหอผึ่งน้ำจะอยู่ด้านบนของอาคาร

ตารางที่ 8. แสดงตัวอย่างการคำนวณความสูงของอาคารโดยสมมุติให้ระบบท่อน้ำระบายความร้อนไปและกลับจากเครื่องทำน้ำเย็นและหอผึ่งน้ำที่อยู่บนหลังคามีความยาว 300m. ความยาวเทียบเท่าของข้อต่อและอุปกรณ์ 30%ของความยาวท่อ ความดันตกจากระดับแตกต่างของผิวน้ำถึงหัวจ่ายในหอผึ่งน้ำ 2.5m ความดันตกของน้ำที่ไหลในท่อ 4%

ความสูงอาคารสูงสุดที่จะใช้ได้ในแต่ละชั้นคุณภาพ =ความดันตามอุณหภูมิของชั้นคุณภาพ(1)-ความดันตกในเดรื่องทำน้ำเย็น(2)-ความดันตกจากความสูงแตกต่างระหว่างผิวน้ำและหัวฉีดของหอผึ่งน้ำ(3)-ความดันตกในท่อไปกลับ(4) x 100 MPa x 100 m/MPa

ตารางที่ 8. ตัวอย่างการคำนวณความสูงของอาคารที่ใช้ท่อพีวีซีเป็นท่อหอผึ่งน้ำในระบบปรับอากาศ

เนื่องจากอุณหภูมิน้ำระบายความร้อนสูงทำให้ความสูงอาคารจากเครื่องทำน้ำเย็นไปหอผึ่งน้ำน้อยลงตามตัวอย่างในตารางที่ 8. และสามารถคำนวณตรวจสอบตามสภาพงานแต่ละงานได้ตามตัวอย่างนี้ ท่อพีวีซีจะช่วยลดราคาระบบท่อในงานปรับอากาศได้และยังช่วยลดค่าติดตั้งเนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความทนทานต่อสารเคมี ไม่ผุกร่อน

น้ำระบายความร้อนในโรงงานอุตสาหกรรมอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าในงานปรับอากาศ แต่ความยาวท่อและความสูงอาคารน้อยกว่า จึงควรคำนวณตรวจสอบตามสภาพงานแต่ละงานด้วยวิธีการในตัวอย่างนี้

ท่ออากาศอัด

ระบบอากาศอัดในโรงงานอุตสาหกรรมใช้ความดันประมาณ 0.7- 0.8 MPa อุณหภูมิอากาศในโรงงานอาจสูงถึง 40oC ซึ่งจากตารางที่ 5.ท่อพีวีซีชั้นคุณภาพ 13.5 ใช้กับความดันได้ 0.94 MPa ระบบท่ออากาศอัดจากถังความดันไปอุปกรณ์ต่างๆในโรงงานจึงสามารถใช้ท่อพีวีซีชั้นคุณภาพ 13.5ได้

แต่ระบบท่อจากเครื่องอัดอากาศไปที่ถังความดันอาจมีอุณหภูมิสูง เนื่องจากเครื่องอัดอากาศจะทำให้อากาศอัดเกิดความร้อนสูงมาก จึงต้องมีการระบายความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิอากาศอัดด้วยและแยกน้ำในอากาศออกด้วยอุปกรณ์ระบายความร้อนภายในชุดอัดอากาศ ด้วย Air dryer และการปล่อยให้เย็นลงในถังความดัน มีโอกาสที่อุณหภูมิอากาศอัดที่ส่งมาที่ถังความดันจะสูงเนื่องจากความบกพร่องของอุปกรณ์ระบายความร้อนต่างๆข้างต้น ท่ออากาศอัดที่กล่าวถึงจึงจำเป็นต้องใช้ท่อโลหะแทน

ส่งท้าย

ท่อพีวีซีควรเป็นทางเลือกลำดับแรกเมื่อจะเลือกวัสดุสำหรับใช้กับงานระบบต่างๆ เนื่องจากราคาต้นทุนและค่าติดตั้งต่ำสุด ใช้เครื่องมือติดตั้งน้อย จัดซื้อท่อ ข้อต่อ และเครื่องมือติดตั้งได้ง่าย บำรุงรักษาและซ่อมแซมได้ง่าย ทนทานการผุกร่อน การสึกกร่อน และสารเคมี ทนทานต่อการกระแทกและการ ทั้งนี้มีข้อจำกัดที่อุณหภูมิการใช้งานซึ่งสัมพันธ์กับความดันและสารเคมีบางประเภท

ท่อพีวีซี ข้อต่อ และน้ำยาประสานต้องเป็นผลิตภัณฑ์ตามมาตรฐาน มอก.จากโรงงานที่มีคุณภาพเท่านั้น เพื่อให้แน่ใจในการควบคุมคุณภาพวัตถุดิบ การผลิต การทดสอบ และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพย่อมมีขั้นตอนเพื่อคุณภาพที่ทำให้ราคาสูงกว่าผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกันของโรงงานทั่วไป แต่จะทำให้แน่ใจในการออกแบบ การติดตั้งและการใช้งานตามจุดประสงค์ได้ โดยมีความคุ้มค่ากว่าการใช้ระบบท่อจากวัสดุอี่น

งานที่สามารถใช้ท่อพีวีซีได้แก่ ท่อน้ำดื่ม ท่อระบายสิ่งปฏิกูล น้ำเสียและอากาศ ท่อน้ำเย็น ท่อน้ำร้อน(จำกัดความดัน) ท่อน้ำระบายความร้อน ท่อสารเคมี ท่ออากาศอัด ท่อส่งน้ำ ท่อให้น้ำสนามกอล์ฟ ท่อน้ำดับเพลิงสนาม(ฝังดิน) และอื่นๆ ทั้งนี้ต้องตรวจสอบความดันที่อุณหภูมิใช้งานของท่อพีวีซี(ตารางที่ 5.) ความทนทานต่อสารเคมี(ตารางที่ ข.1 ภาคผนวก ข. มอก. 999-2533) คำนวณความดันต่อเนื่องสูงสุดของระบบท่อ เพื่อตรวจสอบให้แน่ใจในความแข็งแรงทนทานของระบบท่อ

การออกแบบมีส่วนช่วยให้สามารถลดความดันใช้งานได้ ทำให้ระบบท่อมีราคาลดลงและมีความมั่นคงของระบบท่อมากขึ้น ได้แก่การเลือกขนาดท่อเพื่อลดความดันตกในระบบท่อและประหยัดพลังงาน การย้ายตำแหน่งเครื่องสูบน้ำและอุปกรณ์เพื่อลดความดันของระบบท่อ การต่อท่อเป็นวงแหวนเพื่อลดความดันตกและเพิ่มความสะดวกในปรับปรุง การซ่อมแซมบำรุงรักษาระบบท่อ เป็นต้น

สรุปข้อดีของการใช้ท่อพีวีซีต่อด้วยน้ำยาประสานได้ดังต่อไปนี้

1. มีราคาต้นทุน ค่าวัสดุ ค่าติดตั้งซึ่งรวมถึงค่าขนส่ง ค่าเก็บ ค่าจัดหา ค่าควบคุม และค่าซ่อมแซมบำรุงรักษาต่ำสุด

2. เมื่อออกแบบและติดตั้งถูกต้องจะทำให้ประหยัดพลังงาน และมีอายุการใช้งานไม่ต่ำกว่า 50 ปี

3. เมื่อใช้กับสารเคมีและสารอันตราย ถ้าออกแบบติดตั้งตามข้อแนะนำจะมีความปลอดภัยสูงสุด

4. ทนทานต่อการกัดกร่อนและการผุกร่อน สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องควบคุมคุณภาพน้ำ

5. การฝังดินออกแบบติดตั้งตามข้อแนะนำจะทำให้มีความแข็ง ไม่เสียรูปทำให้การไหลภายในท่อเป็นไปตามต้องการ และหากเกิดเหตุสุดวิสัยท่อจะไม่แตกรั่ว

6. การซ่อมหรือเปลี่ยนท่อฝังดินและในอาคารทำได้สะดวกและปลอดภัย