ỐNG VÀ PHỤ KIỆN UPVC ASTM D1785: QUY CÁCH VÀ KỸ THUẬT ỐNG NHỰA UPVC (SCH 40, SCH 80, SCH 120)

ASTM D1785 (Tên đầy đủ: Standard Specification for Poly(Vinyl Chloride) (PVC) Plastic Pipe, Schedules 40, 80, and 120) là tiêu chuẩn kỹ thuật do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM International) ban hành. Tiêu chuẩn này quy định toàn bộ các yêu cầu kỹ thuật cho ống nhựa UPVC cứng dạng tròn, sản xuất theo các hệ độ dày Schedule 40, Schedule 80 và Schedule 120 (Phổ biến nhất trên thị trường là UPVC SCH40 và SCH80), ứng dụng rộng rãi cho truyền dẫn chất lỏng có áp suất.

1. Phạm vi áp dụng và Phân loại Vật liệu

a) Phạm vi áp dụng (Scope)

• Áp dụng cho các kích thước đường ống danh định (NPS - Nominal Pipe Size hay DN) từ 1/8 inch đến 12 inch (mở rộng đến 16-24 inch).
• Quy định kích thước, dung sai, đặc tính cơ học, khả năng chịu áp suất thủy tĩnh, chất lượng ép đùn và các phương pháp (tiêu chuẩn) thử nghiệm đi kèm.

b) Phân loại vật liệu theo Cell Class (ASTM D1784)

Tiêu chuẩn yêu cầu nguyên liệu nhựa UPVC dùng để sản xuất ống phải đạt phân loại Cell Class 12454 theo tiêu chuẩn ASTM D1784 (tương ứng với PVC Type I, Grade I hay mã phân loại PVC 1120):

• 1 (Polymer Base): Nhựa PVC nguyên sinh unplasticized.
• 2 (Impact Strength): Sức chịu va đập Izod.
• 4 (Tensile Strength): Độ bền kéo tối thiểu.
• 5 (Modulus of Elasticity): Mô-đun đàn hồi tối thiểu.
• 4 (Deflection Temperature): Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng tối thiểu.

(Cell class là một mã gồm 5 chữ số, thể hiện phân loại vật liệu là hạt nhựa tổng hợp UPVC và CPVC để sản xuất ống, phụ kiện nhựa dựa trên các đặc tính cơ, lý và nhiệt của vật liệu.)

2. Quy cách Kích thước và Độ dày Thành ống (Schedules)

ASTM D1785 phân loại ống dựa trên hệ Schedule (SCH). Điểm cốt lõi là: Đường kính ngoài (OD) của cùng một kích thước danh định (NPS) là KHÔNG ĐỔI giữa các Schedule, chỉ có độ dày thành ống (t) tăng dần.

• Schedule 40 (SCH40): Độ dày thành ống mỏng nhất trong tiêu chuẩn. Phù hợp cho các hệ thống áp suất trung bình đến thấp, xử lý nước sạch, nước thải, HVAC.
• Schedule 80 (SCH80): Thành ống dày hơn, khả năng chịu áp suất cao hơn. Đây là quy cách được áp dụng phổ biến nhất trong các nhà máy công nghiệp như hóa chất, xử lý nước, môi trường, xi mạ, bán dẫn-điện tử, thực phẩm, đồ uống...
• Schedule 120 (SCH120): Là loại ống siêu dày, chịu áp suất lớn nhất. SCH120 rất hiếm thấy, chỉ dùng trong điều kiện làm việc đặc biệt khắc nghiệt.

3. Áp suất Làm việc và Hệ số Giảm áp theo Nhiệt độ

a) Áp suất làm việc tiêu chuẩn ở 23°C (73°F)

Khác với các ống UPVC và CPVC theo hệ tiêu chuẩn DIN, áp suất làm việc cho phép (Working Pressure hay PN) phụ thuộc vào kích thước ống và Schedule ống. Khả năng chịu áp giảm dần khi kích thước ống (NPS) tăng lên.

Ví dụ ở 23°C (73°F):

• Ống NPS 1" SCH 40: Áp suất làm việc khoảng 450 psi (31 bar).
• Ống NPS 1" SCH 80: Áp suất làm việc khoảng 630 psi (43.4 bar).
• Ống NPS 4" SCH 80: Áp suất làm việc khoảng 320 psi (22 bar).

b) Hệ số giảm áp suất theo nhiệt độ (Temperature Derating Factor)

Nhựa UPVC giảm khả năng chịu lực khi nhiệt độ hoạt động tăng lên. Nhiệt độ làm việc tối đa của ống UPVC theo ASTM D1785 là 60°C (140°F).

Công thức tính áp suất làm việc thực tế ở nhiệt độ T:

Áp suất làm việc thực tế = Áp suất định mức (ở 23°C) × Hệ số hiệu chỉnh (F_t)

4. Quy định về Thử nghiệm Kỹ thuật & Kiểm soát Chất lượng

Để đạt chứng nhận ASTM D1785, nhà sản xuất phải thực hiện nghiêm ngặt các quy trình thử nghiệm sau:

• Thử nghiệm Áp suất Thủy tĩnh Dài hạn (Sustained Pressure Test - ASTM D1598): Mẫu ống phải chịu được áp suất thử trong 1000 giờ ở 23°C mà không nứt vỡ hoặc rò rỉ.
• Thử nghiệm Áp suất Tối đa / Nổ ngắt quãng (Burst Pressure Test - ASTM D1599): Xác định áp suất phá hủy ngắn hạn trong vòng 60–70 giây. Áp suất nổ phải cao gấp 3–4 lần áp suất làm việc thiết kế.
• Thử nghiệm Độ gập phẳng (Flattening Test): Ép phẳng mẫu ống giữa hai đĩa kim loại song song cho đến khi khoảng cách giữa hai đĩa bằng 40% đường kính ngoài của ống. Ống không được có dấu hiệu nứt, gãy hay tách lớp.
• Thử nghiệm Độ ngấu Ép đùn (Extrusion Quality / Acetone Immersion - ASTM D2152): Ngâm ống trong hóa chất Acetone khan trong 20 phút. Nếu ống bị bong tróc hay rã nát, nghĩa là quá trình nhiệt hóa (gel hóa) khi đùn nhựa không đạt chuẩn.

5. Quy định về Ghi nhãn Sản phẩm (Pipe Marking)

ASTM D1785 bắt buộc mọi đoạn ống rời (thường ở khoảng cách không quá 5 feet / 1.5m) phải in nổi hoặc in chìm liên tục các thông tin sau:

• Tên nhà sản xuất hoặc Thương hiệu (VD: Spears, Shieyu, Hershey, Sanking, Cenit...).
• Tiêu chuẩn áp dụng: ASTM D1785.
• Kích thước ống danh định (VD: 2" IPS hoặc 2 INCH).
• Hệ độ dày ống (VD: SCH 80 hoặc SCH 40).
• Mã chất liệu & Cấp áp suất (VD: PVC 1120 / 300 PSI MAX AT 73F).
• Mã lô sản xuất / Ngày sản xuất (Traceability Code).

???? Khuyên dùng Kỹ thuật cho Kỹ sư Thiết kế & Vận hành

• Chọn Lựa Vật Liệu: UPVC theo tiêu chuẩn ASTM D1785 chỉ chịu tối đa 60°C (140°F). Nếu hệ thống vận hành vượt quá nhiệt độ này hoặc có nguy cơ tăng nhiệt đột ngột, bắt buộc phải chuyển sang vật liệu CPVC (ASTM F441) hoặc PVDF.
• Chọn Phụ Kiện Tương Thích: Khi thiết kế hệ ống ASTM D1785 (SCH 40/80), phụ kiện nhựa đi kèm phải đạt tiêu chuẩn ASTM D2467 (đối với phụ kiện dán keo SCH 80) hoặc ASTM D2464 (đối với phụ kiện ren SCH 80).
• Lựa chọn Keo dán: Phải sử dụng keo dán Solvent Cement đạt chuẩn ASTM D2564 kết hợp với keo lót (Primer) đạt chuẩn ASTM F656 để bảo đảm gắn kết hóa học đồng nhất.

THÔNG TIN LIÊN HỆ CUNG CẤP & TƯ VẤN KỸ THUẬT

CÔNG TY TNHH HỖ TRỢ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SDT

Tên quốc tế: SDT TECHNOLOGY DEVELOPMENT SUPPORT COMPANY LIMITED

???? Hotline/Zalo: 0903.255.331

???? Website: https://sdtgroup.vn