لوله و اتصالات چسبی UPVC – انواع و کاربردها

صنایع امروزی برای تولید محصولات خود از مواد اولیه متنوعی استفاده می‌کنند. این مواد مختلف می‌توانند کیفیت و کارایی متفاوتی را برای محصولات به ارمغان آورند. یکی از پرکاربردترین موادی که امروزه به صورت گسترده برای تولید محصولات به کار گرفته می‌شوند مواد پی وی سی (PVC) و یو پی وی سی (UPVC) هستند. در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، تفاوت‌ها و مزایا و معایب این مواد خواهیم پرداخت.

مواد PVC چیست و چه کاربردهایی دارد؟

PVC سومین پلیمر مصنوعی پرکاربرد با نرخ تولید 40 میلیون تن در سال است که در سراسر جهان تولید و استفاده می‌شود. اصلی‌ترین کاربرد پی وی سی استفاده به عنوان لوله و مجاری سیالات در صنایع مختلف است. ماده خام به کار رفته در پی وی سی، پلی‌وینیل کلرید و کلرید سدیم است که خواص فیزیکی و شیمیایی مفید آن سبب شده تا در ساخت لوله‌ها و مجاری زیر زمینی به کار گرفته شود. قطعات پی وی سی در صنایع مختلف به راحتی بریده شده، شکل گرفته، جوش داده شده و به یکدیگر متصل می‌شوند. پی وی سی در شکل اصلی و اولیه خود نرم و انعطاف‌پذیر است. اما با اضافه کردن یک سری از مواد افزودنی برای طیف وسیعی از مصارف تجاری و صنـعتی آماده خواهد شد. از جمله مهم‌ترین مواد افزودنی می‌توان موارد زیر را نام برد:

1. کمک فرآیندها
2. پرکننده‌ها (Fillers): پرکننده‌ها باعث افزایش استحکام با افزایش خاصیت الاستیسیته در محصـولات PVC می‌شوند. بنابراین این خواص از چروکیدگی محصول جلوگیری و سایر خواص محصول نهایی را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
3. روانساز‌ها (Lubricants): روان‌سازها جهت آسان‌سازی حرکت مواد در قالب‌ها به PVC اضافه می‌شوند و باعث ایجاد سطح صیقلی و شفاف در محصول نهایی خواهند شد.
4. تثبیت‌کننده‌های حرارتی (Stabilizers): تثبیت‌کننده‌های حرارتی مقاومت محصول را در برابر حرارت افزایش داده و باعث جلوگیری از آسیب دیدن لوله و اتصالات در مجاورت هوای آزاد و حرارت حاصل از تابش خورشید می‌شوند.
5. مقاوم‌ کننده‌ها در مقابل ضربه (Impact Modifier): این مواد باعث افزایش مقاومت محصول در برابر ضربه و انعطاف‌پذیری بیشتر می‌شود. دی اکسید تیتانیوم علاوه بر تنظیم شفافیت، موجب بازتابش پرتوهای ماوراء بنفش در محصولات خواهد شد.

PVC در برابر تغییر رنگ، خوردگی مواد شیمیایی، پوسیدگی، ضربه و ساییدگی در دسته محصولات مقاوم قرار دارد. این ویژگی‌ها سبب شده تا پی وی سی طول عمر بالایی داشته و در محیط‌های بیرون کاربرد فراوانی داشته باشد. در حال حاضر برای کاربردهای طولانی و میان‌ مدت در ساخت و ساز، 85% از محصولات پی وی سی استفاده می‌شود چرا که لوله‌های پی‌وی‌سی عموما بیش از 40 سال عمر خواهند داشت. مواد پی وی سی قابل بازیافت و استفاده مجدد هستند. محصول بازیافت شده، به قطعات کوچک تبدیل شده، ناخالصی‌ها جدا شده و محصول برای ساخت PVC خالص تصفیه می‌گردد. این ماده تقریبا تا هفت بار قابل بازیافت است و طول عمر مفید آن حدود 30 تا 50 سال در نظر گرفته می‌شود. در شرایط ایده‌آل، طول عمر مفید این ماده به بیش از 100 سال نیز خواهد رسید.

مزایا مواد پی وی سی PVC

• مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
• مقاوم در برابر فشار بالای آب
• وزن سبک و نصب سریع و آسان
• مقاومت بالا نسب به ضربه
• عمر مفید بالا
• نارسانای الکتریکی
• قابلیت بازیافت و استفاده چندباره
• قابلیت استفاده در صنایع مختلف

معایب مواد پی وی سی PVC

• عدم استفاده برای سیالات با دمای بالا (تغییر شکل لوله‌ها)
• آسیب پذیری در برابر اشعه فرابنفش نور خورشید (در صورت عدم استفاده از مواد Unti UV)
• عدم استفاده برای انتقال آب آشامیدنی

مواد UPVC چیست و چه کاربردهایی دارد؟

UPVC (Unplasticized Poly Vinyl Chloride) از مشتقات نفت خام بوده که عمدتا ترکیب شیمیایی آن حاوی کلر، کربن و هیدروژن می‌باشد. این محصول که توسط کارخانه‌های مختلف با ترکیبات کمی متفاوت و طیف وسیعی از خواص ویژه به بازار عرضه می‌شود، به طور گسترده در صنعت آبیاری کشاورزی و نیز صنایعی نظیر تاسیسات استخر و جکوزی، تصفیه خانه و آب شیرین کن، نفت و گاز، گلخانه، صنایع شیمیایی و صنایع فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

UPVC در واقع همان PVC بوده که غیر پلاستیکی شده است. این ویژگی باعث سخت و محکم‌تر شدن مواد UPVC می‌شود. در حال حاضر این ماده به طور کامل جایگزین استفاده از مواد فلزی و چدنی در مصارف لوله‌کشی شده است.. یو پی وی سی قدمتی طولانی در مواد پلاستیکی دارد. اولین لوله‌های یو پی وی سی در دهه 1930 ساخته شد. از آغاز دهه 50، از لوله‌های UPVC برای جایگزینی لوله‌های فلزی با خوردگی بالا استفاده می‌شد، بنابراین آب آشامیدنی تازه را به جمعیت رو به رشد روستایی و بعدا شهری منتقل می‌کرد.

همانطور که گفته شد لوله‌های UPVC به طور گسترده برای خطوط انتقال آب و در سیستم‌های لوله‌کشی خانگی و تجاری استفاده می‌شود. این لوله‌ها برای انتقال آب آشامیدنی مناسب هستند؛ چرا که در ساختار آنها PBA یا فتالات حذف شده و ضرری برای سلامتی ندارد. UPVC برای خطوط فاضلاب خانگی نیز مجاز است و بیشترین لوله مورد استفاده در سیستم فاضلاب می‌باشد.

اتصالات UPVC چسبی در تاسیسات استخر و جکوزی

لوله و اتصالات UPVC در محدوده دمایی 0 تا 60 درجه سانتی‌گراد قابل استفاده است اما در دمای بالاتر از 60 درجه سانتی‌گراد، تا حدودی دچار تغییر شکل می‌شود. این محصولات به سختی مشتعل شده و در غیاب منبع خارجی به سوختن ادامه نمی‌دهند. دمای شعله‌ور شدن آنها 454 درجه سانتی‌گراد است که نسبت به سایر مصالح ساختمانی بالاتر است. در اثر سوختن لوله و اتصالات یو پی وی سی گاز HCl آزاد می‌شود که از رسیدن اکسیژن به محل اشتعال جلوگیری می‌نماید؛ به همین دلیل است که UPVC را عامل خود خاموش‌کننده می‌نامند.

یکی از مزیت‌های استفاده از لوله‌های UPVC وزن بسیار سبک آن‌ها در کنار استحکام بالا است. حمل و نقل آسان و ارزان و سهولت در نصب و اجرا، استفاده از این لوله‌ها را توجیه می‌نماید. از آنجایی که PVC نسبت به بسیاری از پلاستیک‌های دیگر نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر طراحی شده است، دوام کمتری نسبت به UPVC دارد. با این حال، هر دو پلاستیک در برابر نور خورشید، اکسیداسیون و انواع مواد شیمیایی مقاوم هستند.

مزایای مواد یو پی وی سی UPVC

• مقاومت در برابر نور خورشید و اشعه UV
• مقاومت در برابر تغییرات آب و هوایی
• عمر طولانی و دوام بالا
• عایق حرارتی، برودتی و الکتریکی
• وزن سبک و حمل و نقل آسان
• مقاوم در برابر پوسیدگی و سوب گرفتگی

معایب مواد یو پی وی سی UPVC

• مقاومت پایین در برابر دما (کاهش استحکام کششی در صورت تجاوز دما به بالای 60 درجه سانتی‌گراد)
• شکنندگی بالا

انواع اتصالات UPVC چسبی

بوشن چسبی UPVC

اتصالی ساده و در عین حال کاربردی است که در سیستم‌های لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از بوشن برای اتصال دو لوله که قطر یکسانی دارند و در یک راستا قرار می‌گیرند استفاده می‌شوند. می‌توان از بوشن به منظور اتصال لوله‌های غیر هم‌سایز نیز استفاده کرد، برای این کار باید در کنار بوشن UPVC، تبدیل نیز اضافه گردد. بوشن چسبی UPVC به دلیل خاصیت ضد اسیدی که دارد، از لحاظ بهداشتی برای استفاده در سیستم لوله‌کشی آکواریوم، مجموعه‌های آبی تفریحی و… بسیار مناسب است و در برابر فرسایش شیمیایی نیز از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است. همچنین مقاومت فیزیکی این محصول نیز بسیار بالا بوده و در برابر انواع فشارهای فیزیکی داخلی و خارجی، تا حد قابل توجهی مقاوم است.

زانو 90 درجه چسبی UPVC

یکی از پرکاربردترین اتصالات در هر سیستم تاسیساتی محسوب می‌شود و برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر، در صورت تغییر مسیر 90 درجه در سیستم لوله‌کشی به کار می‌رود. این محصول مقاومت فیزیکی و شیمیایی بالایی دارد و به دلیل نداشتن میل به واکنش، محصولات شیمیایی و کلر به آن آسیب نمی‌رسانند.

سه راهی 90 درجه چسبی UPVC

از این محصول برای انشعاب‌گیری در مسیرهای لوله‌کشی استفاده می‌کنند. این نوع از اتصالات UPVC چسبی در سیستم‌های آبیاری کشاورزی، تاسیسات آب و فاضلاب، تصفیه‌خانه‌ها و استخر و جکوزی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از یوپی‌وی‌سی برای تولید این سه‌راه باعث شده است تا مقاومت بالایی در برابر فشار و خوردگی داشته باشد و بتوان در شرایط و موقعیت‌های مختلف از آن استفاده کرد.

اتصالات UPVC چسبی

زانو 45 درجه چسبی UPVC

زانو 45 درجه یو پی وی سی‌، اتصالی است که جهت تغییر جهت مسیر با زاویه 45 درجه مورد استفاده واقع می‌شود. این محصول کاربردی مشابه با زانو 90 درجه UPVC دارد و تنها تفاوت آن‌ها، اندازه زاویه این دو قطعه است.همانطور که در سایر اتصالات UPVc چسبی نیز دیده می‌شود، مقاومت بالا نسبت به ضربه، مقاومت نسبت به خوردگی مواد شیمیایی، پوسیدگی و… سبب می‌شود تا این محصولات طول عمر بالایی داشته باشند. در نتیجه از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه هستند.

تبدیل چسبی UPVC

تبدیل چسبی یو پی وی سی، قطعه‌ای است که از آن برای اتصال دو لوله‌ی هم‌راستا ولی با قطرهای متفاوت استفاده می‌گردد. عمده کاربرد این محصول در داخل اتصالات است. به گونه‌ای که با قراردادن تبدیل چسبی یو پی وی سی داخل اتصالاتی مانند بوشن، سه‌راهی و زانو، لوله‌های غیر هم‌سایز را به یکدیگر متصل می‌کنند. در میان اتصالات نیز بیشترین کاربرد تبدیل چسبی در سه‌راهی‌ها می‌باشد. یکی از ویژگی‌های حائز اهمیت این محصولات، قیمت لوله و اتصالات UPVC چسبی است که نسبت به اتصالات فلزی بسیار کمتر بوده و در نتیجه صرفه اقتصادی و هزینه کمتری را به همراه دارد.

کپ چسبی UPVC

از اتصالات UPVC چسبی مهمی می‌باشد که برای بستن انتهای لوله‌ها یا همان مسدود کردن انشعابات مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این قطعه می‌توان بازرسی لوله‌ها جهت گرفتگی و رسوب‌گیری را به نحو مطلوبی انجام داد. کپ UPVC همچون دیگر اتصالات در برابر فشار، ضربه و رسوب‌گیری بسیار مقاوم می‌باشد. به یاد داشته باشید که وزن سبک اتصالات یو پی وی سی در مقایسه با اتصالات فلزی، سهولت در نصب و اجرا و نیز حمل و نقل آسان را به دنبال خواهد داشت.

تفاوت اتصالات UPVC چسبی و رزوه‌ای

روش‌های مختلفی جهت اتصال لوله و اتصالات UPVC وجود دارد. در اتصالات رزوه‌ای UPVC با پیچ خوردن اتصال نر و مادگی در یکدیگر این پیوند ایجاد می‌شود. اما در اتصالات UPVC چسبی از یک چسب حلال برای اتصال دو قطعه استفاده شده و انتهای قطعات رزوه‌ای نیست. این نوع از اتصال بسیار سریع، آسان و قابل اطمینان است.

نحوه اتصال لوله و اتصالات چسبی UPVC

چسب UPVC

چسب UPVC (یو پی وی سی) یا چسب حلال، ماده‌ای جهت چسباندن لوله‌ و اتصالات UPVC است. در فرآیند چسب‌کاری، چسب همانند یک حلال عمل کرده و اتصالات را با حل کردن بخشی از سطح پلاستیک به یکدیگر می‌چسباند. در واقع این چسب‌ها، دیواره‌های لوله و اتصالات یو پی وی سی را پوشش داده و به مواد تشکیل‌دهنده اجازه می‌دهد تا ترکیب شیمیایی و متعاقبا اتصال، انجام شود. این اتصال شیمیایی یا به اصطلاح جوش سرد، امکان دستیابی به اتصالات دائمی را فراهم می‌کند. چسب UPVC نسبت به مواد شیمیایی و سیالات خورنده مقاوم است همچنین چسبندگی بالایی داشته و در فشارهای بالا مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهد. چسب حلال باید بر اساس نوع رزین ترموپلاستیک برای اتصال انتخاب شوند، زیرا ماهیت حلال‌ها و مواد موجود در آن‌ها متفاوت است. قبل از شروع هرگونه عملیات اتصال با چسب، لازم است کارایی و وضعیت تجهیزات مورد استفاده و قطعاتی که قرار است متصل شوند مورد بررسی قرار گیرد.

چسب UPVC جهت چسباندن اتصالات چسبی

مراحل اتصال لوله و اتصالات چسبی با استفاده از چسب

• لوله را عمود بر محور خود برش داده و سطح مقطع برش داده شده و زوائد ایجاد شده را با تجهیزات مناسب مانند سوهان و یا سمباده، صاف و صیقلی می‌نماییم.
• جداره خارجی لوله را به ابعاد مورد نظر علامت‌گذاری می‌نماییم.
• توصیه می‌شود قبل از شروع عملیات چسب‌کاری، محل اتصال به کمک کلینرها تمیز شود. بدین صورت که با استفاده از یک حوله تمیز آغشته به مواد پاک‌کننده، هرگونه آلودگی را از سطح بیرونی لوله پاک کنید. همین عمل را روی سطح داخلی اتصالات تکرار کنید.
• قبل از استفاده از چسب حلال، چند دقیقه بگذارید تا سطوح خشک شوند. به یاد داشته باشید که کلینر (مواد پاک‌کننده)، سطوح مورد نظر را تمیز نموده و پرایمر، نقش مهمی در نرم کردن و آماده‌سازی سطح برای دریافت حلال ایفا می‌کند؛ عملیاتی که باعث می‌شود یک اتصال کامل به دست آید.
• سطح بیرونی لوله و سطح داخلی اتصالات را به صورت یکنواخت به چسب حلال آغشته نمایید.
• لوله باید در اسرع وقت و در سریع‌ترین زمان ممکن در اتصال قرار گیرد (حدود 20 – 25 ثانیه).
• بلافاصله پس از قرار دادن کامل لوله در اتصالات، به مدت چند ثانیه به قسمت‌های متصل شده فشار وارد نمایید. سپس از پارچه تمیز استفاده کرده و چسب اضافی را از سطوح بیرونی و در صورت امکان از سطوح داخلی پاک کنید.
• قسمت‌های متصل باید به حالت ایستاده باقی بمانند تا چسب حلال به طور طبیعی بدون ایجاد هیچ‌گونه تنش متصل شود. زمان اتصال کامل، بسته به میزان تنشی که به قطعه وارد می‌شود متفاوت است.