أنبوب PVC مقابل قناة PVC، الدليل الشامل للمقارنة (2025)

جدول المحتويات

1 المقدمة

كثيراً ما يُخلط بين أنابيب PVC وقنوات PVC نظرًا لتشابه مظهرها، إلا أنهما يخدمان أغراضًا مختلفة تمامًا في البناء. تُستخدم أنابيب PVC بشكل أساسي في أنظمة نقل مياه الشرب والصرف الصحي والصرف الصحي والتهوية (DWV)، بالإضافة إلى الري.

على النقيض من ذلك، تم تصميم قنوات PVC لحماية الأسلاك الكهربائية في البيئات السكنية والتجارية والصناعية.

لا تقتصر اختلافاتها على التطبيق فحسب، بل تشمل عوامل مثل تركيب المواد، والتصميم الهيكلي، وترميز الألوان، والتجهيزات، والمواد اللاصقة، والمعايير التنظيمية. في هذه المقالة، سنوضح هذه الاختلافات الرئيسية، ونشرح أهمية التمييز بين أنواع الأنابيب هذه.

2. تركيب المواد والتصنيع بين أنابيب PVC وقنوات PVC

2.1 صياغة البوليمر الأساسي

تبدأ التركيبة الكيميائية الأساسية لأنابيب ومواسير PVC براتنج كلوريد البولي فينيل (PVC)، وهو بوليمر حراري لدن يُصنع من مونومرات كلوريد الفينيل. وبينما يشترك كلا المنتجين في نفس البوليمر الأساسي، تختلف درجات راتنجهما وبنيتهما الجزيئية اختلافًا كبيرًا لتلبية متطلبات الأداء المختلفة.

يُحدد معيار ASTM D1784 مواصفات مركبات كلوريد البولي فينيل الصلب (PVC) وكلوريد البولي فينيل المكلور (CPVC) المستخدمة في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك المنتجات المبثوقة والمقولبة. تُقدّر هذه المواد بشكل خاص لمقاومتها الكيميائية والحرارية ومتانتها، مما يجعلها مثالية لأنظمة الأنابيب والتطبيقات الصناعية الأخرى.

التركيب والخصائص

تتكون مركبات PVC و CPVC المشمولة في ASTM D1784 بشكل أساسي من:

بولي فينيل كلوريد (PVC)
كلوريد البولي فينيل المكلور (CPVC)
كوبوليمرات كلوريد الفينيل (مع محتوى كلوريد الفينيل 80% على الأقل)

أنبوب PVC:

تُصنع أنابيب PVC باستخدام بلاستيك كلوريد البوليفينيل (PVC) الذي يلبي معايير الجودة والسلامة الصارمة. تُصنف هذه المواد بناءً على اختبارين رئيسيين للقوة: اختبار القوة قصيرة المدى واختبار القوة طويلة المدى.

يجب أن تتوافق المركبات المستخدمة في أنابيب PVC مع تصنيفات ASTM D1784، على وجه التحديد:

بولي كلوريد الفينيل 12454 - يوفر قوة عالية ومقاومة للصدمات.

بولي كلوريد الفينيل 14333 - يوفر متانة وأداءً معززين.

يجب أن تتبع عملية الاعتماد معيار NSF/ANSI رقم 14، الذي يضع إرشادات لأنظمة الأنابيب البلاستيكية المستخدمة في توزيع المياه. يجب أن تحمل الأنابيب المعتمدة ختم أو علامة مختبر الاختبار لتأكيد الامتثال. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تستوفي الأنابيب المصممة لأنظمة المياه المعالجة متطلبات وضع العلامات المحددة.

قناة بي في سي

يجب أن يُصنع أنبوب PVC من مركبات PVC متجانسة خام، مصنفة وفقًا لمعيار ASTM D1784. تندرج هذه المركبات ضمن الفئات التالية:

12254 أو 121643 - يتطلب قوة شد لا تقل عن 4000 رطل لكل بوصة مربعة (28 ميجا باسكال).

12264 - يتطلب الحد الأدنى من معامل الشد 500000 رطل لكل بوصة مربعة، مما يوفر صلابة محسنة.

بالإضافة إلى الأنابيب، يتم تصنيع التركيبات المصبوبة باستخدام مركبات PVC ذات تصنيف الخلايا 12234 أو 13343، أيضًا وفقًا لـ ASTM D1784.

ربما ينشأ بعض الارتباك حول التصنيف مثل 12254 الذي ذكرناه أعلاه، وهنا نقدم مقدمة موجزة.

نظرة عامة على نظام التصنيف

يُصنّف معيار ASTM D1784 مركبات PVC وCPVC باستخدام نظام ترقيم خلوي. يُعيّن هذا النظام رمزًا رقميًا لكل مادة بناءً على خصائصها الرئيسية، مما يُسهّل المقارنة والاختيار. يشمل التصنيف ما يلي:

مقاومة التأثير (القدرة على تحمل القوة دون الكسر)
قوة الشد (مقاومة قوى السحب)
معامل المرونة (الصلابة والمرونة)
درجة حرارة الانحراف تحت الحمل (مقاومة الحرارة)
أساس التصميم الهيدروستاتيكي (تحمل الضغط بمرور الوقت)

يُصنّف جدول التصنيف في ASTM D1784 (الجدول 1) المواد ضمن مستويات أداء مختلفة. لكل خاصية نطاق، ويجب أن يُحقق المركب الحد الأدنى من القيمة في كل فئة للحصول على تصنيف.

على سبيل المثال، مركب PVC مع التصنيف 12454 يمكن تقسيمها على النحو التالي:

1:نوع الراتنج الأساسي – بولي فينيل كلوريد (PVC)
2: مقاومة الصدمات - مستوى متوسط (40 قدمًا-رطل/بوصة أو 0.65 جول/متر)
4:قوة الشد - الحد الأدنى 7000 رطل لكل بوصة مربعة (48 ميجا باسكال)
5:معامل المرونة - الحد الأدنى 400000 رطل لكل بوصة مربعة (2760 ميجا باسكال)
4: درجة حرارة الانحراف - 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت)

يمثل كل رقم في رقم التصنيف فئة مختلفة من الممتلكات، مما يجعل من السهل مقارنة المواد في لمحة واحدة.

في حين أن ASTM D1784 يوفر نظام تصنيف عام، فإن اختيار المركب المناسب يتطلب مراعاة عوامل إضافية مثل:

المتطلبات الخاصة بالتطبيق (على سبيل المثال، الأنابيب تحت الأرض مقابل أنابيب مياه الشرب)
الظروف البيئية (على سبيل المثال، التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وتغيرات درجات الحرارة)
الامتثال للوائح الصناعة (على سبيل المثال، NSF/ANSI 14 لمياه الشرب)

لذلك، سواء كنت تشتري قنوات كهربائية أو أنابيب مياه، فمن الضروري التحقق من المواد الخام مع المورد للتأكد من أنها تلبي المتطلبات المحددة لمشروعك.

نظرًا لضيق المساحة، نقدم هنا مقدمةً موجزة فقط. لمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى النص الأصلي. وقد أدرجنا المصادر المرجعية في نهاية هذه المقالة.

2.2 مقارنة المواد المضافة الهامة

وفقًا لمعيار ASTM D 1784، بالإضافة إلى مواد PVC الخام المذكورة أعلاه، تُستخدم بعض المكونات المُركّبة، مثل مواد التشحيم، والمُثبّتات، ومُعدِّلات الراتنج غير البوليمرية (غير كلوريد الفينيل)، والأصباغ، والحشوات غير العضوية، لإنتاج أنابيب وقنوات PVC. وتُسمّى هذه المواد المضافة "المضافات". تُحدّد هذه الإضافات قوة المنتج ومرونته ومقاومته للأشعة فوق البنفسجية وقدرته على مقاومة الحريق. وهذا أحد الفروقات بين أنابيب وقنوات PVC.

أنواع المواد المضافة	أنبوب PVC	قناة بي في سي
كربونات الكالسيوم (CaCO₃)	يستخدم كحشو لتحسين الصلابة وتقليل التكاليف	لا يوجد استخدام/استخدام محدود؛ يتطلب الأنبوب مزيدًا من المرونة ومقاومة الصدمات
مثبتات الحرارة	مثبتات الحرارة	يضمن طول العمر في البيئات الكهربائية ذات درجات الحرارة العالية
عوامل تعديل التأثير	يعزز القدرة على تحمل الضغط والمتانة	يزيد من القوة الميكانيكية لمقاومة الصدمات والسحق
مثبطات الأشعة فوق البنفسجية	نادرًا ما يتم استخدامه إلا في الأنابيب المخصصة للاستخدام الخارجي	ضروري للتطبيقات فوق الأرض لمنع التدهور الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية
مثبطات اللهب	غير مطلوب لتطبيقات السباكة	مطلوب لمقاومة الحرائق؛ يمنع انتشار اللهب
الملدنات	لا/منخفض	لا/أضف وفقًا لمتطلبات تطبيق المنتج
إضافات مضادة للميكروبات	لا/أضف لنظام سباكة أكثر نظافة وصحة.	غير مطلوب للتطبيقات الكهربائية

2.2.1 دور كربونات الكالسيوم (CaCO₃)

كربونات الكالسيوم (CaCO₃) مادة مالئة معدنية تُستخدم على نطاق واسع في تركيبات كلوريد البوليفينيل (PVC)، وهي مشتقة من مصادر طبيعية كالحجر الجيري والطباشير والرخام. تُحسّن هذه المادة الخواص الميكانيكية، والفعالية من حيث التكلفة، وأداء المعالجة لمنتجات كلوريد البوليفينيل (PVC).

أنابيب PVC: يتم استخدام محتوى أعلى من CaCO₃ (حتى 25-40%) بشكل شائع لزيادة المتانة وتقليل التكلفة مع الحفاظ على كفاءة التدفق.

أنابيب PVC: يُفضّل عدم إضافة كربونات الكالسيوم (CaCO₃) أو إضافتها بمستويات أقل للحفاظ على خصائص العزل الكهربائي. قد تزيد مستويات كربونات الكالسيوم الزائدة من هشاشة الأنابيب وتُقلل من قوتها العازلة، وهو أمر بالغ الأهمية للسلامة الكهربائية.

2.2.2 دور مثبطات الأشعة فوق البنفسجية

يعد ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) المثبت الأساسي للأشعة فوق البنفسجية، ويعمل كحاجز وقائي لمنع التحلل الضوئي.

عادة ما يتم دفن أو تركيب أنابيب PVC، وخاصة أنابيب مياه الشرب وتطبيقات DWV (الصرف الصحي والنفايات والتهوية)، في الداخل، مما يقلل من الحاجة إلى مثبطات الأشعة فوق البنفسجية.

قد تحتوي بعض أنابيب PVC المقدرة للضغط والمستخدمة في الري الخارجي أو شبكات المياه الرئيسية على مستويات منخفضة من مثبتات الأشعة فوق البنفسجية، ولكنها ليست واسعة النطاق مثل تلك الموجودة في الأنابيب الكهربائية.

تتطلب أنابيب PVC مقاومة متزايدة للأشعة فوق البنفسجية خاصة عند تركيبها فوق الأرض، حيث يمكن أن يؤدي التعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة إلى هشاشة وتدهور السطح.

2.2.3 دور مثبطات اللهب

يتم عادةً إضافة ثلاثي أكسيد الأنتيمون (Sb₂O₃) والمركبات الهالوجينية كمثبطات للحريق لمنع انتشار اللهب في الأنابيب الكهربائية.

لا يشترط أن تحتوي أنابيب PVC على مثبطات اللهب لأنها مصممة فقط لنقل السوائل.

يجب أن تكون أنابيب PVC مقاومة للهب وقابلة للإطفاء الذاتي وفقًا لقانون الكهرباء الوطني وUL أو متطلبات السلامة الكهربائية الوطنية الأخرى.

من المتطلبات الشهيرة تصنيف UL 94 V-0 الذي يضمن أن أنابيب PVC تنطفئ ذاتيًا في غضون 10 ثوانٍ بعد التعرض للهب.

2.2.4 دور الملدنات

المُليّنات هي مواد مُضافة تُستخدم في كلوريد البولي فينيل (PVC) لزيادة مرونته ونعومته وقابليته للتشكيل. تُخفّض هذه المواد الكيميائية درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) للـ PVC، مما يجعله أقل صلابةً وأكثر مرونةً.

قد تحتوي أنابيب PVC وقنوات PVC للتطبيقات غير الصلبة (على سبيل المثال، أنابيب المياه المرنة) على الفثالات أو ثلاثي الميليتات لتحسين قابلية الانحناء.

ولكن مع مرور الوقت، يمكن أن تتسرب المواد الملدنة، مما يؤثر على المتانة والأداء على المدى الطويل.

ومع ذلك، في أنابيب UPVC الصلبة (مثل أنابيب الطاقة الشمسية للتطبيقات الخاصة)، لا تتم إضافة المواد الملينة عادةً أو إضافتها بكميات قليلة لأن الأنابيب يجب أن تظل قوية ومقاومة للضغط ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية ومتينة.

ومن المهم التأكيد على أن المواد الملدنة، وخاصة الفثالات السامة، محظورة تمامًا في أنابيب مياه الشرب في العديد من البلدان بسبب مخاطرها الصحية المحتملة.

الدول التي تقيد أو تحظر استخدام الملدنات في أنابيب المياه البلاستيكية

الاتحاد الأوروبي:يحظر استخدام بعض الفثالات في تطبيقات ملامسة الطعام والماء بموجب REACH (اللائحة EC 1907/2006).
الولايات المتحدة (وكالة حماية البيئة وإدارة الغذاء والدواء):ينظم الملدنات في أنابيب مياه الشرب، ويتطلب الامتثال لمعايير NSF/ANSI 61.
الصين:يحظر استخدام الفثالات المحددة في تطبيقات الأغذية ومياه الشرب.
اليابان:يحظر استخدام DEHP والمواد الملينة المماثلة في أنظمة مياه الشرب.

2.2.5 دور الإضافات المضادة للميكروبات

الإضافات المضادة للميكروبات هي مركبات كيميائية تُدمج في مواد البولي فينيل كلوريد (PVC) لمنع نمو البكتيريا والعفن والفطريات والطحالب. تساعد هذه الإضافات في الحفاظ على الظروف الصحية ومنع تكون الأغشية الحيوية. من الأنواع الشائعة أيونات الفضة (Ag⁺)، والمركبات القائمة على الزنك، وبدائل التريكلوسان.

أنابيب PVC: تمنع التحلل الميكروبي في أنابيب الصرف الصحي، مما يطيل عمرها الافتراضي. كما تضمن سلامة مياه الشرب للاستهلاك البشري.

في حين أن المواد المضافة المضادة للميكروبات لا تستخدم في أنابيب PVC للأنابيب الكهربائية، إلا أنها لا تنقل السوائل وتركز بشكل أساسي على مقاومة الحرائق، واستقرار الأشعة فوق البنفسجية، والقوة الميكانيكية.

3. الاختلافات في التصميم الهيكلي بين أنابيب PVC وقنوات PVC

بعد أن استكشفنا الاختلافات في المواد الخام والمواد المضافة المستخدمة في أنابيب وموصلات PVC، من المهم بنفس القدر دراسة اختلافاتها الهيكلية والتصميمية. قد يبدو المنتجان متشابهين للوهلة الأولى، إلا أن سمك جدارهما ومتانتهما وتصنيفات ضغطهما وترميز ألوانهما مصممة خصيصًا لتطبيقاتهما المقصودة.

في الأقسام التالية، سنقوم بتقسيم هذه التمييزات البنيوية الرئيسية لمساعدتك على فهم وظائفها واستخدامها الصحيح بشكل أفضل.

3.1 سمك الجدار وقوته

أحد أهم الفروقات الجوهرية بين أنابيب PVC وقنوات PVC يكمن في سُمك جدرانها ومتانتها الهيكلية. وتعتمد هذه الاختلافات على استخداماتها المُخصصة.

يجب أن تتحمل أنابيب PVC ضغط الماء الداخلي، بينما صُممت قنوات PVC لحماية الأسلاك الكهربائية دون نقل السوائل. لذا، فإن مقاومة الضغط الداخلي غير ضرورية. فهي تركز على تحمل قوى الاصطدام والسحق الخارجية.

3.1.1 المصطلحات الرئيسية واختبارات الأداء لأنابيب PVC

عند مناقشة سُمك جدار أنابيب PVC وتصنيف الضغط، تظهر العديد من المصطلحات التقنية الرئيسية بشكل متكرر. ولتسهيل فهم القراء، نقدم شرحًا موجزًا لهذه المصطلحات:

إجهاد التصميم الهيدروستاتيكي (HDS):يشير هذا إلى أقصى إجهاد مستمر يمكن للأنبوب تحمله دون عطل، خاصةً عند تعرضه لضغط الماء الداخلي. وهو عامل حاسم في تحديد متانة الأنبوب على المدى الطويل.

تصنيف الضغط (PR): يحدد هذا الحد الأقصى لضغط المياه الذي يمكن أن يتحمله أنبوب PVC لفترة زمنية طويلة، مما يضمن بقائه سليمًا من الناحية الهيكلية في ظل الظروف التشغيلية.

العلاقة بين الأبعاد وإجهاد التصميم وتصنيف الضغط: معادلة ISO هي صيغة تربط القطر الخارجي للأنبوب (D₀) وسمك الجدار (t) والإجهاد التصميمي الهيدروستاتيكي (S) لحساب تصنيف الضغط (P).

المعادلة: 2𝑆/𝑃 = (D₀/𝑡)−1

S (إجهاد التصميم الهيدروستاتيكي): يتم قياسها بوحدة psi (أو MPa).
P (تصنيف الضغط):يتم قياسها أيضًا بالرطل/بوصة مربعة (أو ميجا باسكال).
D₀ (متوسط القطر الخارجي):يتم قياسه بالبوصات أو المليمترات، وهو القطر الخارجي للأنبوب، والذي يؤثر بشكل مباشر على قدرته على الضغط.
t (الحد الأدنى لسمك الجدار):يتم قياسه بالبوصات أو المليمترات، وهو يمثل أرق قسم مسموح به من جدار الأنبوب، مما يضمن سلامة الهيكل تحت الضغط.

تساعد هذه الصيغة المهندسين والمصنعين على تحديد أبعاد الأنابيب المناسبة اللازمة لمتطلبات الضغط المحددة.

وهناك أيضًا بعض الاختبارات الأساسية المستخدمة في ASTM والمعايير الأخرى لتقييم أداء أنابيب PVC.

اختبار الضغط المستمر:يضمن هذا الاختبار أن الأنبوب يمكنه تحمل ضغط الماء المرتفع بمرور الوقت، مما يمنع حدوث تسربات أو انفجارات في أنظمة السباكة.

اختبار الانحدار المتسارع:يتنبأ هذا الاختبار بمقاومة ضغط الماء على المدى الطويل وعمر الخدمة لأنبوب PVC.

اختبار ضغط الانفجار:يحدد أقصى ضغط داخلي يمكن أن يتحمله الأنبوب قبل الانفجار.

اختبار التسطيح:يُقيّم هذا الاختبار القوة الميكانيكية والمرونة لأنبوب PVC تحت الضغط الخارجي. يضمن هذا الاختبار قدرة الأنبوب على تحمل ضغط التربة والأحمال الثقيلة والصدمات المادية أثناء التركيب والصيانة.

3.1.2 المصطلحات الرئيسية واختبارات الأداء لأنابيب PVC

عند اختيار أنابيب الكهرباء المصنوعة من مادة PVC، هناك عدة عوامل رئيسية يمكن للمشتري التركيز عليها. تشمل هذه العوامل سُمك الجدار، والقطر الخارجي والداخلي، وسمك الجدار، بالإضافة إلى سعة تعبئة الأسلاك.

القطر الخارجي (OD):يحدد العرض الإجمالي للقناة، مما يؤثر على توافق التثبيت مع التركيبات والدعامات.

القطر الداخلي (ID):يُحدد عدد الأسلاك الكهربائية التي يُمكن تمريرها بأمان داخل الأنبوب. يجب أن تتوافق المساحة المتوفرة داخل الأنبوب مع لوائح ملء الأسلاك.

سمك الجدار: يؤثر على القوة الميكانيكية، ومقاومة الصدمات، والمتانة البيئية. كما أنه أساسي لحسابات المساحة الداخلية.

سعة تعبئة الأسلاك:يشير إلى الحد الأقصى لعدد وحجم الموصلات الكهربائية التي يمكن تركيبها بأمان داخل قناة دون التسبب في ارتفاع درجة الحرارة أو المقاومة المفرطة.

إرشادات NEC لملء الأنابيب

توفر NEC إرشادات محددة لنسبة ملء الأسلاك القصوى استنادًا إلى عدد الموصلات داخل القناة:

سلك واحد:يمكن ملء ما يصل إلى 53% من المساحة الداخلية للقناة.
سلكين:حتى 31% من المساحة الداخلية.
3 أسلاك أو أكثر:يجب ألا يتجاوز إجمالي الملء 40% من المساحة الداخلية.

تساعد جداول ملء الأنابيب الكهربائيين على اختيار حجم الأنابيب المناسب لعدد معين من الموصلات.

عند تقييم متانة وأداء أنابيب الكهرباء المصنوعة من مادة PVC، تعتمد معايير الصناعة على اختبارات دقيقة وبيانات مُقاسة لضمان المتانة والامتثال. تشمل التقييمات الرئيسية ما يلي:

مقاومة التأثير:يجب أن يتحمل مجرى PVC التأثير الميكانيكي وفقًا لـ UL 651، مما يضمن عدم تشققه أو كسره في ظل ظروف التركيب العادية.

قوة الشد:يقيس هذا مقدار قوة السحب التي يمكن أن يتحملها الأنبوب قبل الانكسار.

مقاومة السحق: يشير إلى مقدار الضغط الخارجي (على سبيل المثال، من التربة أو الخرسانة أو الأحمال الثقيلة) الذي يمكن أن يتحمله الأنبوب دون تشوه.

اختبار الانحراف:يقوم هذا بتقييم مدى قدرة الأنبوب على الانحناء تحت الضغط قبل حدوث تشوه دائم.

3.2 فهم الجدول الزمني وتصنيفات الضغط في أنابيب PVC وقنوات PVC

في مناقشتنا السابقة لأنابيب المياه البلاستيكية (PVC)، طرحنا مفهوم تصنيف الضغط، وهو عامل حاسم في تحديد قدرة الأنبوب على تحمل ضغط الماء الداخلي. يُستخدم هذا المفهوم على نطاق واسع في أنابيب المياه، ولكنه أقل شيوعًا في الأنابيب الكهربائية، نظرًا لعدم تصميمها لنقل السوائل المضغوطة.

3.2.1 جدول أنابيب وقنوات PVC

ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بتصنيف الجدول (Sch)، فهذا نظام يتم مواجهته بشكل متكرر في كل من أنابيب المياه البلاستيكية والأنابيب الكهربائية.

يشير تصنيف الجدول (Sch) إلى سُمك جدار أنبوب أو قناة PVC نسبةً إلى حجمها الاسمي. وهو نظام موحد يُستخدم بشكل أساسي في أمريكا الشمالية، وتشمل التصنيفات الشائعة: الجدول الزمني 40 (الجدول 40) و الجدول 80 (الجدول 80).

كلما ارتفع رقم الجدول، زاد سمك جدار الأنبوب. على سبيل المثال، تتميز أنابيب Sch 80 بجدران أكثر سمكًا من أنابيب Sch 40 ذات الحجم الاسمي نفسه، مما يجعلها أقوى وأكثر مقاومة للضغط.

3.2.2 SDR في أنابيب PVC

تُصنّف أنابيب PVC وفقًا لتصنيفي SDR وSch، ولكنهما يتبعان منهجيتين مختلفتين. بينما لا تستخدم أنابيب PVC تصنيف SDR.

نسبة الأبعاد القياسية (SDR) هي معيار أساسي يُستخدم لتحديد العلاقة بين القطر الخارجي (OD) لأنبوب PVC وسمك جداره. وهي عامل أساسي في تحديد معدل ضغط الأنبوب. تحافظ أنابيب SDR على نسبة ثابتة بين القطر الخارجي وسمك الجدار، مما يعني أن سمك الجدار يزداد تناسبيًا مع حجم الأنبوب مع الحفاظ على معدل الضغط نفسه.

صيغة SDR هي: SDR = القطر الخارجي (OD) / سمك الجدار

تشير قيم SDR المنخفضة إلى جدران أكثر سماكة ومقاومة أعلى للضغط.

تعني قيم SDR الأعلى جدرانًا أرق ومقاومة ضغط أقل.

كما هو موضح في الجدول 2.

3.3 ترميز الألوان والتعريف في أنابيب وقنوات PVC

يلعب الترميز اللوني دورًا أساسيًا في التمييز بين أنابيب وقنوات PVC، مما يساعد المستخدمين على تحديد تطبيقاتهم المقصودة بسرعة.

من المهم ملاحظة أن اختلافات الألوان قد تعتمد على المعايير الإقليمية، ولكن هذه الإرشادات العامة تساعد في التمييز بين وظائف الأنابيب في لمحة واحدة.

عادةً ما يتم استخدام أنابيب PVC باللون الأبيض لأنظمة إمداد المياه والصرف الصحي والنفايات والتهوية (DWV).

واللون الرمادي هو اللون الأكثر شيوعًا للأنابيب الكهربائية القياسية.

3.3.1 ترميز الألوان القياسي لأنابيب PVC

غالبًا ما تتبع أنابيب PVC المستخدمة في السباكة والري والتطبيقات الصناعية اتفاقيات الألوان العامة التالية:

أبيض أو رمادي - تستخدم عادة لتوفير مياه الشرب ومياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي والمياه غير الصالحة للشرب للري وإعادة الاستخدام الصناعي.
برتقالي أو أحمر - يستخدم في أنظمة إخماد الحرائق (على سبيل المثال، شبكات الحريق تحت الأرض).

3.3.2 ترميز الألوان القياسي لأنابيب PVC

تتبع الأنابيب الكهربائية المصنوعة من مادة PVC مجموعة مختلفة من اتفاقيات الألوان، والتي تم تحديدها بشكل أساسي من خلال معايير الصناعة والرموز الكهربائية:

رمادي - اللون الأكثر شيوعًا للأنابيب الكهربائية القياسية، بما في ذلك أنابيب PVC من الجدول 40 والجدول 80 المستخدمة في الأسلاك السكنية والتجارية والصناعية.
برتقالي أو أحمر - يتم استخدامها غالبًا في الخطوط الكهربائية ذات الجهد العالي أو الموجودة تحت الأرض للإشارة إلى الحذر أثناء الحفر.
أزرق أو أبيض - يتم استخدامها بشكل متكرر لكابلات الاتصالات وخطوط الألياف الضوئية وتطبيقات الجهد المنخفض.

مع ذلك، قد يختلف اللون الفعلي لأنابيب PVC حسب التطبيقات وتفضيلات الشركة المصنعة. الألوان المذكورة أعلاه تُعدّ إرشادات عامة، ولكن يُنصح دائمًا بالرجوع إلى قوانين ولوائح التركيبات الكهربائية المحلية لضمان الامتثال للمتطلبات الإقليمية.

3.3.3 العلامات وعلامات التعريف

عادةً ما تُعلَّم أنابيب ومواسير PVC بمعلومات أساسية لمساعدة المستخدمين على تحديد استخداماتها المُستهدفة، وتوافقها مع معايير الصناعة والمواصفات الرئيسية. تضمن هذه العلامات الاختيار والتركيب المناسبين وفقًا لمتطلبات السلامة واللوائح التنظيمية.

فيما يلي العناصر المشتركة الموجودة على علامات الأنابيب والقنوات البلاستيكية:

اسم الشركة المصنعة أو رمزها:يحدد منتج الأنبوب أو القناة.
تاريخ الإنتاج ورمز الدفعة:تستخدم لمراقبة الجودة وإمكانية التتبع في حالة وجود عيوب أو استدعاءات.
حجم الأنبوب وأبعاده:يشير بوضوح إلى حجم الأنبوب الاسمي (NPS) أو القطر الخارجي (OD) لضمان الاختيار الصحيح والتوافق.
تسمية المواد:مُصنف بـ "PVC" متبوعًا بدرجة المادة (على سبيل المثال، "PVC 1120" أو "PVC 1220").
الجدول الزمني (SCH): شائع لكل من السباكة والقنوات، يشير إلى تصنيفات سمك الجدار مثل "SCH 40" أو "SCH 80".

4. مقارنة طرق التوصيل في أنابيب وموصلات PVC

بالإضافة إلى الاختلافات في المواد والمفاهيم والبنية واللون التي ناقشناها، فإن أنابيب المياه البلاستيكية والقنوات الكهربائية تختلف أيضًا بشكل كبير في تجهيزاتها وطرق توصيلها.

تعتبر هذه الاختلافات ضرورية لضمان الأداء السليم في تطبيقاتها الخاصة - تتطلب أنابيب المياه وصلات مقاومة للتسرب لتحمل الضغط، بينما تحتاج الأنابيب الكهربائية إلى توصيلات آمنة وسهلة الوصول إليها لتثبيت الأسلاك وصيانتها.

في القسم التالي، سوف نستكشف الاختلافات في التركيبات والانحناءات وتقنيات الوصل المستخدمة في أنابيب وموصلات PVC.

4.1 وظائف وأدوار التركيبات في أنابيب وممرات PVC

تعتبر التركيبات مكونات أساسية في أنظمة الأنابيب والقنوات المصنوعة من مادة PVC، مثل

أقسام التوصيل:الربط - ربط قطعتين أو أكثر من الأنابيب أو القنوات معًا لتوسيع النظام.

تغيير الاتجاه:المرفق - يسمح بالانتقالات السلسة في زوايا مختلفة للتنقل بين العوائق أو التوافق مع متطلبات التصميم.

تفرع النظام:تي- إنشاء مسارات متعددة لتدفق السوائل (في السباكة) أو توجيه الأسلاك (في التطبيقات الكهربائية).

الختم والحماية:ضمان توزيع المياه بشكل خالٍ من التسربات للسباكة والتوصيلات المعزولة الآمنة للأنابيب الكهربائية.

4.2 متطلبات التركيبات المختلفة في أنابيب وموصلات PVC

أحد الفروقات الرئيسية بين النظامين هو الحاجة إلى صناديق الوصلات والصناديق القابلة للتكيف في أنظمة التوصيلات الكهربائية، والتي لا توجد في أنابيب المياه.

تعمل صناديق الوصلات كنقط ربط للأسلاك الكهربائية، مما يوفر مساحة للتوصيل ويضمن السلامة.

تسمح الصناديق القابلة للتكيف بالمرونة في تصميم الأنابيب، مما يجعل من السهل تعديل أو توسيع الأنظمة الكهربائية.

توفر هذه العبوات أيضًا حماية ميكانيكية للوصلات الكهربائية، مما يمنع التعرض للرطوبة والغبار والأضرار الخارجية.

الفرق الأكبر الآخر هو المتطلبات المتعلقة بالانحناء والانعطاف.

لا توجد قواعد صارمة بشأن زوايا الانحناء الكلية في نظام أنابيب المياه المصنوعة من مادة PVC، طالما تم الحفاظ على كفاءة التدفق.

عند تركيب الأنابيب الكهربائية، يحدد الكود الوطني للكهرباء (NEC) إجمالي الانحناءات بين نقاط السحب بـ 360 درجة لمنع الاحتكاك المفرط للأسلاك. في حال الحاجة إلى انحناءات إضافية، يجب تركيب صندوق توصيل أو صندوق سحب. يضمن هذا الشرط إمكانية سحب الأسلاك عبر الأنابيب دون احتكاك مفرط أو تلف.

4.3 لحام الأسمنت المذيب (الغراء) في أنابيب PVC وقنوات PVC

مادة الأسمنت المذيبة هي نوع من المواد اللاصقة المصممة خصيصًا لربط أنابيب وتجهيزات PVC عن طريق تليين المادة كيميائيًا لإنشاء اتصال قوي ودائم.

لا يقتصر لاصق المذيب على لصق الأسطح معًا فحسب، بل يدمجها في قطعة واحدة متصلة. تضمن طريقة الترابط هذه وصلة متينة ومقاومة للتسرب، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في تركيبات أنابيب السباكة والكهرباء.

ومع ذلك، يتم تصنيع أنواع مختلفة من الأسمنت المذيب لأنابيب المياه والقنوات الكهربائية، ولكل منها خصائص فريدة تناسب تطبيقاتها المحددة.

وفقًا لـ ASTM D2564-20 (تمت إعادة الموافقة عليها في عام 2024)، المواصفة القياسية لأسمنت المذيبات لأنظمة الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)، هناك بعض المتطلبات التي يجب اتباعها.

محتوى الراتنج:يجب أن يكون محتوى راتينج PVC 10% على الأقل.

القدرة على الذوبان:يجب أن يكون الأسمنت قادرًا على إذابة 3% إضافي بالوزن من مركب PVC 12454-B (سواء كان مسحوقًا أو حبيبيًا) أو راتينج PVC مكافئ عند 73.4 ± 3.6 درجة فهرنهايت (23 ± 2 درجة مئوية) دون علامات التجلط.

يتم تصنيف الأسمنت إلى ثلاثة أنواع بناءً على الحد الأدنى للزوجة:

≥ 250 رطل لكل بوصة مربعة (1.7 ميجا باسكال) بعد ساعتين من المعالجة
≥ 500 رطل لكل بوصة مربعة (3.4 ميجا باسكال) بعد 16 ساعة من المعالجة
≥ 900 رطل لكل بوصة مربعة (6.2 ميجا باسكال) بعد 72 ساعة من المعالجة

قوة الانفجار الهيدروستاتيكي: يجب أن تكون قوة الانفجار الهيدروستاتيكي الدنيا ≥ 400 رطل لكل بوصة مربعة (2.8 ميجا باسكال) بعد ساعتين من المعالجة.

في حين أن قوة الانفجار الهيدروستاتيكي لا تتطلب اختبارًا هيدروستاتيكيًا لأنها غير مصممة لنقل السوائل.

بشكل عام، يجب أن يفي أسمنت المذيبات المستخدم في السباكة بمعايير سلامة مياه الشرب، مما يضمن عدم تسرب أي مواد كيميائية ضارة إليها. صُمم أسمنت المذيبات لأنابيب الكهرباء لضمان المتانة ومقاومة الماء، إذ يُستخدم غالبًا في البيئات التي تُشكل فيها السلامة الكهربائية مصدر قلق.

عند شراء لاصق مذيب PVC، تأكد دائمًا من موردك ما إذا كان مخصصًا لأنابيب المياه أو الوصلات الكهربائية. بعض أنواع اللاصقات المذيبة قابلة للتبديل، بينما صُممت أخرى خصيصًا لتطبيق واحد نظرًا لاختلاف محتوى الراتنج واللزوجة وقوة الالتصاق. تحقق دائمًا من متطلبات التركيبة لضمان توافقها مع الاستخدام المقصود.

5. الامتثال للمعايير واللوائح: الفرق بين أنابيب المياه والوصلات الكهربائية

يجب أن تتوافق أنابيب المياه البلاستيكية (PVC) والأنابيب الكهربائية البلاستيكية (PVC) مع اللوائح والمعايير الصناعية المحددة لضمان السلامة والأداء والمتانة. ومع ذلك، تختلف المعايير التي تحكم هذين النوعين من الأنابيب اختلافًا كبيرًا باختلاف استخداماتهما. فيما يلي بعض الأمثلة في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا، ولكن تذكر أنه يجب عليك اتباع اللوائح المحلية.

5.1 لوائح أنابيب المياه البلاستيكية

يتم تنظيم أنابيب المياه البلاستيكية في المقام الأول من خلال معايير السباكة وجودة المياه لضمان قدرتها على التعامل مع المياه المضغوطة بأمان دون تسرب المواد الضارة.

NSF/ANSI 61 - التأكد من أن الأنبوب آمن لمياه الشرب.
ASTM الدولية (ASTM D1785، D2241، إلخ.) - تحدد معايير المواد والأداء.
جمعية أعمال المياه الأمريكية (AWWA C900، C905) - تحكم أنابيب المياه ذات القطر الكبير.
ISO 1452 – المعيار الدولي لأنابيب الضغط المصنوعة من مادة PVC-U.

5.2 لوائح التوصيلات الكهربائية

يجب أن تتوافق الأنابيب الكهربائية المصنوعة من مادة PVC مع قواعد السلامة الكهربائية لضمان توفير الحماية الكافية للأسلاك ومقاومة العوامل البيئية والقوة الميكانيكية.

UL (مختبرات التأمين، UL 651، 1653) - إصدار شهادات سلامة لموصلات الكهرباء ومقاومة الحرائق.
الكود الكهربائي الوطني (NEC، NFPA 70) – يحدد متطلبات التثبيت.
الرابطة الوطنية لمصنعي الأجهزة الكهربائية (NEMA TC-2، TC-3) - يحدد خصائص القناة.
CSA (الجمعية الكندية للمعايير، C22.2 رقم 211.1) - تحكم معايير الأنابيب الكهربائية في كندا.

6. الخاتمة

تُصنع أنابيب وقنوات PVC من PVC، ولكنها تختلف في تصميمها الهيكلي وتركيبها المادي وطريقة استخدامها. صُممت الأنابيب أساسًا لنقل السوائل والغازات، بينما صُممت القنوات لحماية الأسلاك الكهربائية.

بالنسبة للمحترفين وهواة الأعمال اليدوية، من الضروري اختيار أنابيب أو مواسير PVC بناءً على الغرض منها. ينبغي على الكهربائيين إعطاء الأولوية للمواسير في تركيبات الأسلاك الكهربائية، مع ضمان الامتثال لمعايير السلامة وطول العمر. أما السباكون، فينبغي عليهم استخدام أنابيب PVC المصممة لأنظمة السوائل. اتبع دائمًا إرشادات الشركة المصنعة، وتأكد من اختيار التركيبات والمواد اللاصقة المناسبة لضمان جودة ومتانة التركيب.

كتوب هو مورد موثوق به للأنابيب الكهربائية، ويقدم مجموعة واسعة من الأنابيب عالية الجودة بولي كلوريد الفينيل, UPVC، و LSZH أنابيب التوصيل. صُممت منتجاتنا لتلبية متطلبات مختلف التطبيقات الكهربائية، موفرةً متانة وسلامة وأداءً استثنائيًا. سواءً كنت تعمل في مشروع سكني أو تجاري أو صناعي، تقدم Ctube حلول الأنابيب المناسبة لضمان تركيبات آمنة وطويلة الأمد.

شكرا لقراءتك، ونتمنى لك حظا سعيدا في مشروعك.

مرجع

ASTM D 4396 المواصفة القياسية لمركبات بولي (فينيل كلوريد) (PVC) الصلبة وبولي (فينيل كلوريد) (CPVC) المكلورة للأنابيب البلاستيكية والتجهيزات المستخدمة في التطبيقات غير المضغوطة
ASTM D 3915 المواصفة القياسية لمركبات بولي (كلوريد الفينيل) الصلب (PVC) وبولي (كلوريد الفينيل) المكلور (CPVC) المستخدمة في الأنابيب البلاستيكية والتجهيزات المستخدمة في تطبيقات الضغط1
ASTM D 2241 المواصفة القياسية لأنابيب البولي (فينيل كلوريد) (PVC) المقاومة للضغط (سلسلة SDR)
ASTM D 1784 المواصفة القياسية لمركبات بولي (كلوريد الفينيل) (PVC) الصلبة ومركبات بولي (كلوريد الفينيل) (CPVC) المكلورة
ASTM D 2665 المواصفة القياسية لأنابيب الصرف الصحي والنفايات والتهوية البلاستيكية والتجهيزات المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)
ASTM F512-12 المواصفة القياسية لأنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) ذات الجدران الملساء والتجهيزات للتركيب تحت الأرض
ASTM D1785-21a المواصفة القياسية لأنابيب البلاستيك المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)، الجداول 40 و80 و120
ASTM D4216 المواصفة القياسية لمركبات البولي فينيل كلوريد الصلب (PVC) ومركبات البولي فينيل كلوريد ذات الصلة ومركبات البولي فينيل كلوريد المكلورة (CPVC) لمنتجات البناء
ASTM D2122 طريقة الاختبار القياسية لتحديد أبعاد الأنابيب والتجهيزات البلاستيكية الحرارية
ASTM D1785 المواصفة القياسية لأنابيب البلاستيك المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)، الجداول 40 و80 و1201
ASTM D2564-20 المواصفة القياسية للأسمنت المذيب لأنظمة الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)
ASTM F493-20 المواصفة القياسية للأسمنت المذيب لأنابيب ووصلات البلاستيك المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) المكلور (CPVC)
ASTM D3138-21 المواصفة القياسية للأسمنت المذيب للمفاصل الانتقالية بين مكونات الأنابيب غير المضغوطة المصنوعة من أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) وبولي (كلوريد الفينيل) (PVC)
ASTM D2855-20 الممارسة القياسية لطريقة الخطوتين (طبقة أساس ومادة لاصقة مذيبة) لربط أنابيب بولي (كلوريد الفينيل) (PVC) أو أنابيب بولي (كلوريد الفينيل) (CPVC) المكلورة ومكوناتها ذات المقابس المخروطية
ASTM F656-21 المواصفة القياسية للبرايمرات المستخدمة في وصلات الأسمنت المذيب لأنابيب ووصلات البلاستيك المصنوعة من بولي (كلوريد الفينيل) (PVC)