Pa mor boeth yw pwynt toddi pibell blastig PVC?

Os ydych chi erioed wedi ceisio rhedeg dŵr poeth drwy'r math anghywir o bibell-neu waeth, daliwch gwn gwres yn rhy agos at un.Gosodiad PVC-rydych chi'n gwybod yn barod nad yw'r pethau hyn yn cymryd yn garedig i dymheredd uchel. Ond dyma lle mae'n mynd yn anodd. Gofynnwch i ddeg peiriannydd am union bwynt toddi pibell PVC ac efallai y cewch ddeg ateb gwahanol. Nid yw hynny oherwydd bod unrhyw un yn anghywir, yn union. Mae hyn oherwydd nad yw PVC yn toddi'r ffordd y mae ciwbiau iâ yn ei wneud.

Dysgais hyn y ffordd galed yn ôl yn 2019 pan alwodd ffrind contractwr fi mewn panig. Roedd ei griw wedi cyfeirio rhai llinellau draenio PVC Atodlen 40 yn rhy agos at bibell wresogi ar ddamwain. Dim byd trychinebus wedi digwydd-eto-ond roedd y peipiau yn bendant yn warthus. Roedd eisiau gwybod pa mor agos y maen nhw wedi dod at "doddi." Yr ateb gonest? Nid oeddent yn agos at y tymheredd toddi gwirioneddol. Ond nid oedd hynny'n golygu bod y pibellau yn iawn.

Gadewch i ni gael y pethau technegol allan o'r ffordd yn gyntaf. Mae pibell PVC safonol-y math y byddech chi'n ei ddefnyddio ar gyfer systemau draenio gwastraff neu gyflenwad dŵr oer-yn dechrau meddalu rhywle tua 75-80 gradd (167-176 gradd F). Toddwch llawn? Mae hynny'n digwydd yn yr ystod o 160 gradd i 210 gradd (320 gradd F i 410 gradd F). Ond a dweud y gwir, os ydych chi'n gadael i'ch pibellau fynd yn agos at 160 gradd , mae rhywbeth wedi mynd o'i le ymhell cyn i chi gyrraedd y pwynt hwnnw.

Y peth yw, PVC yw'r hyn y mae gwyddonwyr deunyddiau yn ei alw'n bolymer "amorffaidd". Yn wahanol i fetelau sydd â phwyntiau toddi crisp, diffiniedig-dŵr yn rhewi ar 0 gradd, haearn yn toddi ar 1538 gradd, yn braf ac yn lân-Mae PVC yn meddalu'n raddol dros ystod o dymereddau. Mae'n debycach i gynhesu menyn ar gownter na rhew yn troi'n ddŵr. Erbyn i chi gyrraedd 140 gradd , nid dim ond delio â meddalu rydych chi. Rydych chi'n delio â dadelfeniad. Mae'r deunydd yn dechrau torri i lawr a rhyddhau nwy hydrogen clorid. Stwff cas. Peidiwch â'i anadlu.

Mae hyn yn bwysicach nag y mae'r rhan fwyaf o bobl yn ei sylweddoli. Mae PVC anhyblyg (a elwir weithiau yn uPVC neu RPVC) a PVC hyblyg yn ymddwyn yn hollol wahanol o dan wres. Mae'r stwff anhyblyg-eich pibell ddraen wen safonol-yn eistedd yn uwch ar y raddfa ymwrthedd tymheredd, gyda thymheredd defnyddiadwy hyd at tua 60 gradd ar gyfer gweithrediad parhaus. Gwthiwch hi heibio i 65 gradd ac rydych chi'n gofyn am drafferth.

PVC hyblyg, serch hynny? Mae plastigyddion wedi'u cymysgu i mewn i hynny. Mae'r plastigyddion hynny'n gwneud y defnydd yn blygadwy ac yn hyblyg, ond maen nhw hefyd yn lleihau'r goddefgarwch gwres. Mae rhai cyfansoddion PVC hyblyg yn dechrau mynd yn stwnsh ar dymheredd mor isel â 50 gradd. Rwyf wedi gweld gweithgynhyrchwyr tiwbiau meddygol yn pennu tymheredd uchaf o ddim ond 40 gradd ar gyfer rhai graddau.

Nodyn cyflym: os bydd rhywun yn ceisio gwerthu "pibell PVC tymheredd uchel" i chi ar gyfer llinellau dŵr poeth, byddwch yn amheus. Mae'n debyg mai'r hyn maen nhw'n ei olygu yw CPVC-polyvinyl clorid-clorinedig-sy'n anifail hollol wahanol. Gall CPVC drin tymereddau parhaus hyd at 93 gradd (200 gradd F) ac mae ganddo ystod toddi yn agosach at 230-260 gradd. Mae'n costio mwy, ond mae cod rheswm yn caniatáu iddo ddosbarthu dŵr poeth.

Dyma beth nad oes neb yn ei ddweud wrthych pan fyddwch chi'n dysgu am derfynau thermol PVC: mae'r pwynt toddi bron yn amherthnasol at ddibenion ymarferol. Ymhell cyn i'ch pibell droi'n bwll, mae'n mynd trwy gyfres o drawsnewidiadau cynyddol ddrwg.

Ar tua 60 gradd, mae Atodlen 40 PVC yn dechrau colli cryfder tynnol sylweddol. Mae'r sgôr pwysau yn gostwng. Gallai pibell â sgôr o 280 psi ar dymheredd ystafell drin 100 psi ar dymheredd uchel yn unig. Ar 70 gradd, rydych chi'n edrych ar risg anffurfio difrifol o dan unrhyw fath o bwysau. Efallai na fydd y bibell yn rhwygo ar unwaith, ond rhowch ychydig wythnosau iddo a byddwch yn gweld chwyddo, sagio, efallai methiannau yn y cymalau.

A dyma'r rhan rwystredig-mae'r effeithiau hyn yn gronnol. Rhedwch eich pibell ar 50 gradd am fisoedd yn ddiweddarach ac rydych chi wedi cyflymu'r broses heneiddio. Mae'r deunydd yn mynd yn frau. Mae ymwrthedd effaith yn gostwng. Mae'n bosibl y byddai'r hyn a fyddai wedi para deng mlynedd ar hugain yn dod i ben yn bymtheg. Ni fydd y rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr yn dweud hyn wrthych yn uniongyrchol, ond os darllenwch y print mân yn eu bwletinau technegol, mae'r cyfan yno.

Anghofiwch ymdoddbwyntiau labordy am eiliad. Yn y maes, dyma beth sy'n achosi problemau pibellau PVC mewn gwirionedd:

Gollyngiad gwresogydd dŵr poeth.Mae gwresogyddion tanc safonol yn allbwn dŵr ar 49-60 gradd (120-140 gradd F). Mae hynny'n union ar yr ymyl sy'n dderbyniol i PVC. Mae cod fel arfer yn ei gwneud yn ofynnol i'r 18 modfedd cyntaf o bibellau o wresogydd dŵr fod yn fetel neu'n CPVC am yr union reswm hwn. Rwyf wedi gweld DIYers yn hepgor y cam hwn. Maent bob amser yn difaru.

Gosodiadau atig yn yr haf.Gall atig sydd wedi'i awyru'n wael yn Phoenix neu Houston daro 65 gradd (150 gradd F) ar ddiwrnod gwael. Os yw'ch llinellau draen PVC yn rhedeg drwyddo, maen nhw'n coginio'n araf bob haf. Ni fydd y bibell yn toddi, ond bydd yn heneiddio'n gynamserol. Mae angen gwarchod neu ailgyfeirio ar rai awdurdodaethau am yr union reswm hwn.

Agosrwydd tân.Mae hwn yn un amlwg ond yn werth ei grybwyll. Mae PVC yn tanio tua 391 gradd ac yn llosgi gyda mynegai ocsigen o tua 45, sy'n golygu ei fod mewn gwirionedd yn weddol gwrthsefyll fflam. Ond mewn tân strwythur, mae hynny'n gysur bach. Y perygl gwirioneddol yw'r nwy clorin a ryddheir yn ystod hylosgiad.

Yn iawn, rydw i'n mynd i fod ychydig yn nerdi yma, ond mae hyn yn bwysig os ydych chi wir eisiau deall pam mae PVC yn ymddwyn fel y mae.

Mae strwythur moleciwlaidd PVC yn cynnwys cadwyni hir o fonomerau finyl clorid-yn y bôn yn ailadrodd unedau o garbon, hydrogen, a chlorin. Pan fyddwch chi'n gwresogi'r cadwyni hyn, maen nhw'n dechrau dirgrynu'n fwy dwys. Yn y pen draw, mae'r atomau clorin yn dechrau torri'n rhydd. Mae'r broses hon a elwir yn ddadhydrocloriniad-yn cychwyn tua 140-150 gradd , ymhell islaw'r tymheredd toddi gwirioneddol.

Mae'r clorin a ryddhawyd yn cyfuno â hydrogen i ffurfio nwy HCl. Hydrogen clorid. Mae'n gyrydol, mae'n niweidio meinweoedd resbiradol, a dyna'r rheswm pam na ddylech chi byth losgi PVC mewn lleoliad heb ei reoli. Mae gweithgynhyrchwyr pibellau yn ychwanegu sefydlogwyr gwres (cyfansoddion sinc calsiwm neu bariwm fel arfer y dyddiau hyn, ers i sefydlogwyr plwm ddisgyn allan o ffafr) i ohirio'r dadansoddiad hwn, ond dim ond cymaint y gallant ei wneud.

Dyma hefyd pam mae prosesu PVC mewn ffatrïoedd yn gofyn am reolaeth tymheredd mor fanwl gywir. Yn rhy boeth yn ystod allwthio a byddwch yn dechrau diraddio'r deunydd cyn iddo ddod yn bibell hyd yn oed. Mae'r ffenestr rhwng "deunydd yn llifo'n iawn" a "deunydd yn dinistrio ei hun" yn rhyfeddol o gul. Tua 20-30 gradd , yn dibynnu ar y ffurfiad.

Mae PVC pwysau moleciwlaidd uwch yn gwrthsefyll gwres yn well. Dyna'r fersiwn fer. Mae'r cadwyni polymer hirach yn golygu mwy o gysylltiad, mwy o sefydlogrwydd thermol, a phwynt meddalu ychydig yn uwch. Ond-a dyma'r cyfaddawdu-mae PVC pwysau moleciwlaidd uchel yn anos i'w brosesu. Nid yw'n llifo mor hawdd yn ystod gweithgynhyrchu. Felly mae gweithgynhyrchwyr pibellau yn cydbwyso'r eiddo hyn. Mae pibell Atodlen 80, sy'n fwy trwchus ac wedi'i gwneud yn nodweddiadol ar gyfer cymwysiadau diwydiannol, yn aml yn defnyddio fformwleiddiadau ychydig yn wahanol nag Atodlen 40. Nid yw pwysau moleciwlaidd uwch bob amser, ond weithiau. Mae'r manylebau'n amrywio yn ôl gwneuthurwr.

Os ydych chi erioed eisiau gwirio priodweddau thermol, -profion safonol y diwydiant yw ASTM D648 ar gyfer tymheredd gwyro gwres ac ASTM D1525 ar gyfer pwynt meddalu Vicat. Mae'r rhan fwyaf o bibellau PVC yn dangos tymheredd meddalu Vicat tua 77-85 gradd. Mae'r tymheredd gwyro gwres-a fesurir ar lwyth safonol - fel arfer yn disgyn rhwng 57-82 gradd .

Mae'r profion hyn yn bwysig oherwydd eu bod yn rhoi rhifau gwrthrychol, ailadroddadwy i chi. Llawer mwy defnyddiol na "melting point" at ddibenion peirianneg. Pan fyddwch chi'n dylunio system, rydych chi eisiau gwybod: ar ba dymheredd mae'r deunydd hwn yn dechrau methu o dan lwyth? Dyna eich terfyn go iawn. Nid y tymheredd lle mae'n troi i goo.

Gall calorimetreg sganio gwahaniaethol (DSC) nodi'r union drawsnewidiadau thermol os ydych chi'n dadansoddi deunyddiau, ond mae hynny'n fwy o offeryn ymchwil na rhywbeth y byddech chi'n ei ddefnyddio yn y maes.

Weithiau mae'n helpu i roi pethau mewn persbectif.

Mae CPVC yn trin hyd at 93 gradd yn barhaus. Bydd yn meddalu tua 115-125 gradd ac yn toddi'n llawn yn yr ystod 230-260 gradd. Tua 40-50 gradd yn well na PVC safonol ar draws y bwrdd.

Mae pibell ABS (y stwff du a ddefnyddir yn aml ar gyfer llinellau draen) yn meddalu tua 88-102 gradd. Gwrthwynebiad gwres ychydig yn well na PVC, ond ymwrthedd cemegol gwaeth.

PEX{0}}mae'r polyethylen croes-gysylltu hyblyg a ddefnyddir mewn plymwaith modern-yn goddef tymereddau hyd at 82-95 gradd am gyfnodau byr, gyda graddfeydd parhaus o tua 60 gradd . Ballpark tebyg i PVC, ond gyda llawer gwell ymwrthedd rhewi.

Wrth gwrs, nid yw copr yn poeni am dymheredd nes i chi gyrraedd tiriogaeth sodro (450 gradd ar gyfer cymalau nodweddiadol). Ond mae copr yn costio pedair gwaith cymaint ac mae angen ei osod yn fedrus. Mae yna reswm mae PVC yn dominyddu'r farchnad er gwaethaf ei gyfyngiadau thermol.

Dydw i ddim yn mynd i wneud hyn yn fwy cymhleth nag y mae angen iddo fod. Dyma fy marn ymarferol ar ôl blynyddoedd o ddelio â'r pethau hyn:

Hyd at 40 gradd (104 gradd F):Dim pryderon. Mae PVC yn perfformio fel y sgôr.

40-60 gradd (104-140 gradd F):Parth rhybudd. Amlygiad-tymor byr yn iawn. Lleihau graddfeydd pwysau 20-50%. Gwiriwch fanylebau'r gwneuthurwr.

60-75 gradd (140-167 gradd F):Tiriogaeth perygl. Colli cryfder sylweddol. Anffurfiad yn debygol o dan bwysau. Ystyriwch ddeunyddiau amgen.

Uwchlaw 75 gradd (167 gradd F):Peidiwch. Dim ond peidiwch. Defnyddiwch CPVC, copr, neu rywbeth sydd wedi'i raddio ar gyfer y cais.

140 gradd ac i fyny:Mae deunydd yn pydru'n weithredol. Mae gennych chi broblemau mwy na dewis pibellau ar hyn o bryd.

Y cwestiwn "beth yw pwynt toddi pibell PVC?" ymddangos yn ddigon syml. Ond fel y rhan fwyaf o bethau mewn peirianneg, mae'r ateb yn dibynnu ar yr hyn y mae angen i chi ei wybod mewn gwirionedd. Os ydych chi'n poeni am bibell yn toddi'n llythrennol i bwll, ymlaciwch-sy'n cymryd tymheredd uwch na 160 gradd , a byddai gennych chi broblemau llawer mwy cyn cyrraedd y pwynt hwnnw. Os ydych chi'n poeni am derfynau gweithredu diogel, mae'r rheini'n llawer is. Rhywle rhwng 40-60 gradd ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau, yn dibynnu ar bwysau a hyd.

Mae'r wyddor materol yn hynod ddiddorol-bolymerau amorffaidd, dehydroclorineiddiad, dosraniadau pwysau moleciwlaidd-ond ar ddiwedd y dydd, y cyfan sydd angen i ni ei wneud yw gwybod a all ein pibellau ymdopi â'r gwaith. Ar gyfer dŵr oer a draeniad? Mae PVC yn wych. Rhad, gwydn, hawdd gweithio ag ef. Ar gyfer dŵr poeth neu amgylcheddau tymheredd uchel? Edrych yn rhywle arall.

Ac os byddwch chi byth yn cael eich hun yn dal gwn gwres ger ffitiad PVC, cofiwch: erbyn i chi weld y difrod, mae'r eiddo materol eisoes wedi newid mewn ffyrdd na allwch chi eu gweld. Ei drin yn ysgafn. Neu newidiwch i CPVC a pheidiwch â phoeni.

Dyna'r cyfan sydd iddo mewn gwirionedd.