انتقل إلى المحتوى 
جدول المحتويات
تُستخدم أنابيب ومواسير البولي فينيل كلوريد (PVC) والبولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC) على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لمتانتها ومقاومتها للمواد الكيميائية وفعاليتها من حيث التكلفة. ولضمان جودة هذه المواد وأدائها، وضعت الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) سلسلة من المعايير. وتُعد هذه المعايير بالغة الأهمية للمصنعين والمهندسين والمقاولين للالتزام بأفضل الممارسات الصناعية والمتطلبات التنظيمية.
سنتناول في هذا الدليل الشامل معايير ASTM الرئيسية المطبقة على أنابيب PVC و CPVC والقنوات، وأهميتها، وكيف تساهم في سلامة وكفاءة أنظمة الأنابيب.
الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، والمعروفة الآن باسم ASTM International، هي منظمة عالمية معترف بها تُعنى بتطوير ونشر معايير توافقية طوعية. تأسست ASTM عام 1898، وتتمثل مهمتها في تحسين جودة المنتجات، وتعزيز السلامة، وتسهيل التجارة من خلال توحيد معايير المواد والمنتجات والأنظمة والخدمات.
بالنسبة لأنابيب PVC وCPVC، تغطي معايير ASTM جوانب مثل تركيب المواد، والخصائص الفيزيائية، ومعايير الأداء، ومنهجيات الاختبار. وتساعد هذه المعايير على ضمان الاتساق والموثوقية والتوافق عبر مختلف التطبيقات والبيئات.
تُطبّق العديد من معايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) تحديدًا على أنابيب PVC وCPVC. يُعدّ فهم هذه المعايير أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين والمقاولين وموظفي مراقبة الجودة لاختيار مواد الأنابيب المناسبة لمشاريعهم. تتضمن بعض معايير ASTM الأكثر شيوعًا ما يلي:
ASTM D1784 – 20: نظام التصنيف القياسي وأساس تحديد مواصفات مركبات البولي فينيل كلوريد الصلبة (PVC) ومركبات البولي فينيل كلوريد المكلورة (CPVC)
ASTM D1784 – 11: المواصفات القياسية لمركبات البولي فينيل كلوريد الصلبة (PVC) و
مركبات البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC)
ASTM D2665: المواصفات القياسية لأنابيب الصرف الصحي والتهوية المصنوعة من بلاستيك البولي فينيل كلوريد (PVC)
الأنابيب والوصلات
ASTM E662 – 17a: طريقة الاختبار القياسية للكثافة البصرية النوعية للدخان الناتج عن المواد الصلبة
مواد
ASTM F442/F442M-23: المواصفات القياسية لأنابيب البلاستيك المكلورة من البولي (كلوريد الفينيل) (CPVC) (SDR–PR)
ASTM F512 – 12: المواصفات القياسية لأنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) ذات الجدران الملساء و
تجهيزات التركيب تحت الأرض
ASTM D1785 – 21: المواصفات القياسية لأنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) البلاستيكية، الجداول 40 و80 و120
يتناول كل معيار جوانب محددة من تصنيع الأنابيب وأدائها، بما يضمن الامتثال لمتطلبات السلامة واللوائح التنظيمية. في الأقسام التالية، سنتناول بالتفصيل معايير ASTM المحددة المطبقة على أنابيب PVC وCPVC، مع تسليط الضوء على نطاقها وأهميتها.
تُعدّ المواصفة القياسية ASTM D1784 معيارًا يُغطي نظام التصنيف ومتطلبات الخصائص الفيزيائية لمركبات PVC وCPVC الصلبة المستخدمة في إنتاج الأنابيب والمواسير والوصلات. وهي تُشكّل الأساس لاختيار المواد، ومراقبة الجودة، وتقييم الأداء في مختلف التطبيقات.
يتمثل الهدف الرئيسي لمعيار ASTM D1784 في وضع نظام تصنيف موحد لمركبات PVC وCPVC الصلبة. يضمن هذا المعيار أن المواد المستخدمة في التصنيع تلبي متطلبات محددة من حيث الجودة والقوة والمتانة، مما يتيح أداءً متسقًا في مختلف التطبيقات.
يصنف معيار ASTM D1784 مركبات PVC وCPVC بناءً على خصائصها الفيزيائية، بما في ذلك:
- راتنج أساسي
- مقاومة الصدمات (lzod)
- قوة الشد ومعامل المرونة في الشد
- درجة حرارة الانحراف تحت الحمل
- قابلية الاشتعال
تم تعريف هذه الخصائص في الجدول 1 من المعيار، حيث يتم تمثيل كل فئة من المواد برمز تصنيف خلية فريد، مثل 12454. يمثل هذا الرمز بالتسلسل نوع الراتنج، وقوة الصدمة، وقوة الشد، ومعامل المرونة، وتصنيف درجة حرارة الانحراف الحراري.
تتكون مركبات PVC وCPVC وفقًا لمعيار ASTM D1784 عادةً مما يلي:
الراتنج الأساسي: على الأقل 80% كلوريد الفينيل (PVC) أو كلوريد الفينيل المكلور (CPVC)
مواد التشحيم: للمساعدة في المعالجة ومنع عيوب السطح
المثبتات: لتعزيز مقاومة الحرارة والأشعة فوق البنفسجية
مواد مالئة: تُضاف أحيانًا لتحسين الخصائص الميكانيكية أو لتقليل التكاليف
يحدد معيار ASTM D1784 خصائص المواد المختلفة التي يجب استيفاؤها لكي يتأهل المركب بموجب هذا المعيار.
بالنسبة لمركبات البولي فينيل كلوريد (PVC):
قوة الصدم (إيزود): ≥ 34.7 جول/م (0.65 قدم-رطل/بوصة) (ASTM D256)
قوة الشد: ≥ 48.3 ميجا باسكال (7000 رطل لكل بوصة مربعة) (ASTM D638)
معامل المرونة في الشد: ≥ 2758 ميجا باسكال (400,000 رطل لكل بوصة مربعة)
درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT): ≥ 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت) تحت حمل 1.82 ميجا باسكال (ASTM D648)
بالنسبة لمركبات CPVC:
قوة الصدم (إيزود): ≥ 34.7 جول/م (0.65 قدم-رطل/بوصة) (ASTM D256)
قوة الشد: ≥ 48.3 ميجا باسكال (7000 رطل لكل بوصة مربعة) (ASTM D638)
معامل المرونة: ≥ 2758 ميجا باسكال (400,000 رطل لكل بوصة مربعة) (ASTM D638)
درجة حرارة الانحراف الحراري: ≥ 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) بعد التلدين لمدة 24 ساعة
مقاومة اللهب: مدى الاحتراق ≤ 25 مم، إخماد في غضون 10 ثوانٍ (ASTM D635)
لضمان التعامل السليم وإمكانية التتبع، تنص المواصفة القياسية ASTM D1784 على أنه يجب تغليف مواد PVC/CPVC تجارياً مع وضع ملصقات تفصيلية، بما في ذلك:
اسم المادة ودرجتها
اسم الشركة المصنعة
رقم الدفعة ورقم الدُفعة
كمية
معلومات الشحن
رقم العقد أو رقم الطلب
يساعد التغليف والوسم المناسبان في الحفاظ على سلامة المنتج وضمان الامتثال لمعايير الصناعة.
تُستخدم المركبات المصنفة بموجب معيار ASTM D1784 في تصنيع العديد من المنتجات المبثوقة والمقولبة، بما في ذلك:
الأنابيب المبثوقة (لإمدادات المياه والصرف الصحي والتطبيقات الصناعية)
تركيبات مصبوبة بالحقن (يستخدم لأنظمة الأنابيب المضغوطة وغير المضغوطة)
أنظمة الأنابيب المصنفة حسب الضغط (يتطلب ذلك مراعاة إضافية للإجهاد على المدى الطويل)
بالنسبة لتطبيقات CPVC ذات درجات الحرارة العالية، يتم استخدام الدرجة 10/11 عادةً نظرًا لمقاومتها الفائقة للحرارة وأدائها طويل الأمد في الماء الساخن أو البيئات الكيميائية الصناعية.
يُعد معيار ASTM D1784 بمثابة الأساس لتصنيف مواد PVC و CPVC، مما يضمن تلبية المنتجات لمتطلبات الأداء الميكانيكي والحراري والكيميائي.
ASTM D2665 هو معيار معترف به على نطاق واسع يحدد متطلبات أنابيب ووصلات الصرف الصحي والتهوية المصنوعة من بلاستيك البولي فينيل كلوريد (PVC). يضمن هذا المعيار أن أنظمة أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من مادة PVC تلبي متطلبات صارمة للمواد والأبعاد والخصائص الميكانيكية لضمان الأداء طويل الأجل والسلامة والمتانة في تطبيقات الصرف الصحي.
تُستخدم أنابيب ووصلات PVC المصنعة وفقًا لمعيار ASTM D2665 بشكل أساسي في أنظمة الصرف الصحي التي تعمل بالجاذبية، والتخلص من النفايات، والتهوية في كل من أنظمة السباكة السكنية والتجارية. يوفر هذا المعيار إرشادات أساسية لتكوين المواد، والخصائص الفيزيائية، ومقاومة الصدمات، وصلابة الأنابيب لضمان موثوقية عالية في أنظمة الصرف الصحي.
طريقة القياس: يجب تحديد جميع الأبعاد، بما في ذلك القطر الخارجي (OD) وسمك الجدار والطول، وفقًا لمعيار ASTM D2122.
الأطوال القياسية: يتم تصنيع الأنابيب عادة بأطوال 10 أقدام (3.05 متر) و 20 قدمًا (6.10 متر)، مع سماحية قدرها +1.0 بوصة.
القطر الخارجي وسماكة الجدار: يجب أن يتوافق القطر الخارجي وسمك الجدار مع المواصفات المفصلة في الجدول 2 من ASTM D2665.
توصيلاتيجب أن تتوافق تركيبات الصرف الصحي والنفايات والتهوية مع معيار ASTM F1866 لضمان الملاءمة والوظيفة المناسبة داخل نظام الأنابيب.
تُعدّ صلابة الأنابيب (PS) معيارًا أساسيًا لأداء أنظمة أنابيب الصرف الصحي المصنوعة من مادة PVC، حيث تضمن مقاومتها للتشوه تحت تأثير الأحمال. ويتم تحديد صلابة الأنابيب باستخدام معيار ASTM D2412، الذي يقيس قدرة الأنبوب على تحمل انحراف 5% دون حدوث انهيار هيكلي.
يتم توفير قيم الصلابة الدنيا لأقطار الأنابيب المختلفة في الجدول 3 من ASTM D2665، مما يضمن السلامة الهيكلية في التطبيقات المدفونة وفوق الأرض.
طريقة الاختبار: يتم تحديد مقاومة الصدمات باستخدام ASTM D2444، والذي يتضمن اختبار تأثير الوزن الساقط (Tup C).
معايير القبول: عادةً، يجب أن تجتاز 9 من أصل 10 عينات الاختبار دون ظهور علامات التشقق أو الانقسام.
قوة تحمل الصدمات للتركيبات: يجب أن تتحمل التركيبات الفردية، وخاصة عند خطوط الفصل، قوة لا تقل عن 750 رطل/قدم (11 كيلو نيوتن/متر) دون أي كسور مرئية، كما هو محدد في القسم 6.3.2 من ASTM D2665.
يشمل معيار ASTM D2665 العديد من التركيبات الأساسية لأنظمة الصرف الصحي، بما في ذلك:
التجهيزات القياسية: أكواع، وصلات على شكل حرف T، وصلات على شكل حرف Y، ووصلات تتوافق مع معيار ASTM D3311، مما يضمن أبعادًا وتكوينات موحدة.
أنابيب قصيرة الطول: أجزاء قصيرة من أنابيب الصرف الصحي التي تتوافق مع معيار ASTM F2135، وهي مناسبة لمتطلبات التركيب المحددة.
الوصلات الملولبة: المكونات ذات الخيوط التي يجب أن تفي بمواصفات ASTM F1498 لضمان الإحكام المناسب والقوة الميكانيكية.
لضمان جودة المنتج المتسقة، يجب على المصنّعين إجراء اختبارات دورية والالتزام بالمتطلبات المحددة. ويشمل ذلك حساب الحد الأدنى للثقة (LCL) لصلابة الأنابيب لضمان أن 99% من جميع الأنابيب المصنّعة تفي بقيم الصلابة المطلوبة أو تتجاوزها، مما يوفر ضمانًا إضافيًا للجودة والموثوقية.
من خلال الالتزام بمعيار ASTM D2665، يمكن للمصنعين والمتخصصين في السباكة ضمان أن أنظمة أنابيب PVC DWV موثوقة ومتينة ومناسبة لتطبيقاتها المقصودة، وبالتالي حماية الصحة العامة وسلامة البنية التحتية.
يُعدّ معيار ASTM E662-17 طريقة اختبار قياسية مصممة لتقييم خصائص توليد الدخان والكثافة الضوئية للمواد الصلبة في ظروف التحلل الحراري (بدون احتراق) وظروف اللهب (الاحتراق). والهدف الرئيسي هو تحديد كمية امتصاص المادة للضوء عن طريق إنتاج الدخان، والتي تُقاس بالكثافة الضوئية النوعية (Ds).
الهدف الرئيسي من معيار ASTM E662-17 هو قياس كمية الدخان التي ينتجها أي مادة في ظل ظروف تعرض محددة. وهذا أمر بالغ الأهمية لتقييم المواد في البيئات التي قد تؤثر فيها كثافة الدخان على الرؤية وعمليات الإخلاء أثناء الحريق. مع ذلك، من المهم ملاحظة ما يلي:
- توفر نتائج الاختبار قيمًا محددة للكثافة البصرية (Ds) والتي تنطبق فقط على العينة المختبرة بشكلها وسمكها المحددين.
- لا تأخذ هذه الطريقة في الاعتبار التأثيرات السمية للدخان أو تأثيره الفسيولوجي على الرؤية البشرية.
- لا يتنبأ الاختبار بسلوك الدخان في ظروف الحريق الواقعية، حيث تؤثر عوامل مثل التهوية وديناميكيات الاحتراق والتفاعلات بين المواد المتعددة على إنتاج الدخان.
يُجرى الاختبار داخل غرفة مغلقة ذات كثافة دخان محددة، حيث تُعرَّض عينة من المادة لمصدر حرارة مضبوط. ويُقاس تراكم الدخان باستخدام نظام قياس ضوئي يتتبع انخفاض شدة الضوء بمرور الوقت، مما يسمح بحساب الكثافة الضوئية النوعية (Ds). يتضمن الاختبار شرطين:
يتم تعريض العينة لتدفق حراري إشعاعي قدره 2.5 واط/سم² دون تطبيق اللهب المباشر.
تحاكي هذه الحالة سيناريوهات تولد فيها المواد دخاناً نتيجة تعرضها للحرارة دون اشتعال.
يتم تطبيق نفس التدفق الحراري 2.5 واط/سم²، ولكن مع إضافة موقد بستة أنابيب يقوم بإدخال لهب مباشر لإشعال المادة.
يقوم هذا الإعداد بتقييم إنتاج الدخان عندما تكون المادة تحترق بنشاط.
يتم تحليل الدخان المتولد في كلتا الحالتين باستخدام نظام قياس ضوئي يقيس نفاذية الضوء عبر الحجرة. ويُستخدم انخفاض شدة الضوء لحساب الكثافة الضوئية النوعية.
يتم تحديد الكثافة الضوئية النوعية (Ds) باستخدام الصيغة التالية:
Ds=G⋅{log(100/T)+F}
أين:
Ds = الكثافة البصرية النوعية
G = العامل الهندسي (عادةً 132)
T = النسبة المئوية للضوء المنقول عبر الدخان
F = عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار ظروف انتقال الضوء الأولية
تعبر هذه المعادلة عن مدى تأثير الدخان في تقليل الرؤية من خلال قياس الانخفاض اللوغاريتمي في نفاذية الضوء.
- يتم التعبير عن النتائج كقيم كثافة بصرية محددة (Ds)، مما يشير إلى تركيز الدخان في الحجرة.
- يجب أن تكون العينات متجانسة في تركيبها، ويجب ألا يتجاوز سمكها بوصة واحدة (25.4 مم).
- إذا أظهرت العينة اشتعالًا ذاتيًا أو أي سلوك احتراق غير متوقع، فستكون هناك حاجة إلى إجراء اختبارات إضافية لضمان موثوقية البيانات.
- إن القيم التي تم الحصول عليها ليست خصائص متأصلة في المادة وقد تختلف في ظل ظروف حريق مختلفة.
يلعب معيار ASTM E662-17 دورًا حاسمًا في تقييم المواد للتطبيقات التي يمثل فيها إنتاج الدخان مصدر قلق، مثل:
- مواد البناء (مثل ألواح الجدران، والأرضيات، والعزل).
- أنظمة المواسير والأنابيب الكهربائية، حيث يمكن أن تؤثر كثافة الدخان على الامتثال لمعايير السلامة من الحرائق.
- قطاعات النقل، بما في ذلك الطائرات والسكك الحديدية وصناعات السيارات، حيث يمكن أن يؤثر انخفاض مستوى الرؤية بسبب الدخان على سلامة الركاب.
من خلال الالتزام بهذا المعيار، يمكن للمصنعين والمصممين والهيئات التنظيمية تقييم ومقارنة المواد بشكل أفضل بناءً على قدرتها على توليد الدخان، مما يؤدي إلى تطوير منتجات أكثر أمانًا وتحسين معايير السلامة من الحرائق.
يُعدّ معيار ASTM F442/F442M-23 مواصفة قياسية تُحدد متطلبات أنابيب البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC) المستخدمة في أنظمة توزيع المياه المضغوطة. يُحدد هذا المعيار خصائص المواد، والأبعاد، والتصنيف، ومعايير الأداء لضمان السلامة الهيكلية والموثوقية طويلة الأمد لأنابيب CPVC في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط المتغيرة.
يتمثل الهدف الرئيسي لمعيار ASTM F442/F442M-23 في تحديد أبعاد وخصائص المواد ومعدلات الضغط لأنابيب CPVC المستخدمة في توزيع المياه. ويضمن هذا المعيار تصنيع أنابيب CPVC وفقًا لمعايير جودة ثابتة فيما يتعلق بالقوة الهيدروستاتيكية والمتانة ومقاومة المواد الكيميائية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات المياه الساخنة والباردة في البيئات السكنية والتجارية والصناعية.
الأنابيب المشمولة بمعيار ASTM F442/F442M-23 مصنوعة من مركب البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC)، المصمم لتوفير مقاومة محسنة لدرجة الحرارة ومقاومة للتآكل وتوافق كيميائي مقارنة بأنابيب PVC التقليدية.
يصنف المعيار أنابيب CPVC بناءً على نظامي تصنيف رئيسيين:
- نسبة الأبعاد القياسية (نظام SDR-PR): يتم تصنيف الأنابيب بناءً على نسبة ثابتة بين القطر الخارجي وسمك الجدار (SDR) وتصنيف الضغط المقابل (PR).
- نظام الصفوف الدراسية: يتم تصنيف الأنابيب ضمن فئة ضغط محددة، مما يشير إلى قدرتها على تحمل الضغط الداخلي عند درجة حرارة معينة.
يغطي ستة نسب أبعاد قياسية (SDR):
SDR: 11، 13.5، 17، 21، 26، و 32.5.
تُحسب نسبة القطر الخارجي إلى الحد الأدنى لسمك الجدار (مقربةً إلى 0.5)، وترتبط هذه النسبة ارتباطًا مباشرًا بتصنيفات الضغط، مما يضمن أداءً موحدًا لجميع أحجام الأنابيب الاسمية. تشير قيم SDR المنخفضة (مثل SDR11) إلى جدران أكثر سمكًا لتطبيقات الضغط العالي، بينما تناسب قيم SDR الأعلى (مثل SDR32.5) بيئات الضغط المنخفض. تُصنف إجهادات التصميم الهيدروستاتيكية، المستمدة من الاختبارات طويلة الأمد، الأنابيب بناءً على قدرتها على تحمل الضغط عند درجتي حرارة 23 درجة مئوية (73 درجة فهرنهايت) و82 درجة مئوية (180 درجة فهرنهايت).
يجب أن تتوافق مركبات CPVC المستخدمة في هذه الأنابيب مع معيار ASTM D1784، مما يضمن استيفاء المادة لخصائص ميكانيكية وفيزيائية دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد قيم أساس التصميم الهيدروستاتيكي (HDB) وإجهاد التصميم الهيدروستاتيكي (HDS) وفقًا لمعيار ASTM D2837، مع الخصائص الرئيسية التالية:
HDB عند 73 درجة فهرنهايت (23 درجة مئوية): 4000 رطل لكل بوصة مربعة (28 ميجا باسكال)
HDB عند 180 درجة فهرنهايت (82 درجة مئوية): 1000 رطل لكل بوصة مربعة (7.0 ميجا باسكال) أو 1250 رطل لكل بوصة مربعة (8.6 ميجا باسكال)
يُخصَّص لكل أنبوب CPVC رمزٌ خاصٌ بالمادة يتضمن نوع ASTM ودرجته، متبوعًا بقيم إجهاد التصميم عند 23 درجة مئوية (73 درجة فهرنهايت) و82 درجة مئوية (180 درجة فهرنهايت)، مُعبَّرًا عنها بوحدات 0.7 ميجا باسكال (100 رطل لكل بوصة مربعة). يتكون رمز المادة الكامل من أربعة أحرف وستة أرقام لتحديد وتصنيف الأنابيب بدقة.
تعكس رموز تحديد المواد (مثل CPVC 4120-05 أو CPVC 4120-06) إجهادات التصميم عند كلتا درجتي الحرارة.
يجب أن تكون المواد المراد إعادة تصنيعها نظيفة وأن تستوفي جميع متطلبات المواصفات.
يفرض المعيار إجراء اختبارات صارمة للتحقق من جودة الأنابيب:
- التفاوتات البُعدية:
القطر الخارجي (OD): يتوافق مع الجدول 1 (وفقًا لمعيار ASTM D2122)، مع مراعاة التفاوتات المسموح بها في عدم الاستدارة قبل الشحن.
سمك الجدار: يتوافق مع الجدول 2 (وفقًا لمعيار ASTM D2122)، مع حد أقصى لاختلاف السماكة يبلغ 12%.
- اختبار الضغط:
اختبار الضغط المستمرست عينات تتحمل 1000 ساعة تحت الضغوط. فشل عينتين يؤدي إلى رفضها.
اختبار ضغط الانفجار: يتم الضغط على خمس عينات حتى الفشل في غضون 60-70 ثانية، مع وجود عتبات دنيا.
اختبار الانحدار المتسارع (اختياري): كبديل لاختبارات التحمل/الانفجار، تستخدم هذه الطريقة تحليل الانحدار (وفقًا لمعيار ASTM D2837) لتوقع قوة الضغط الهيدروستاتيكي لمدة 100000 ساعة.
يتجاوز الحد الأدنى للثقة (LCL) 15% من LTHS المستنبط.
تشير المعلمات الإحصائية (M ≤ 0 أو الميل b ≥ 0) إلى توقعات غير موثوقة.
اختبار التسطيح: يجب ألا تظهر أي تشققات أو كسور في ثلاث عينات مضغوطة إلى 40% من قطرها.
تشمل العلامات الواضحة والدائمة التي تفصل بينها مسافة ≤ 5 أقدام (1.5 متر) ما يلي:
الحجم الاسمي للأنبوب (على سبيل المثال، NPS 2 أو NPS 50).
رمز المادة (على سبيل المثال، CPVC4120-05).
SDR (على سبيل المثال، SDR13.5).
تصنيفات الضغط عند 73 درجة فهرنهايت و 180 درجة فهرنهايت (على سبيل المثال، "400 رطل لكل بوصة مربعة عند 73 درجة فهرنهايت، 100 رطل لكل بوصة مربعة عند 180 درجة فهرنهايت").
تسمية ASTM (F442، F442M، أو F442/F442M).
اسم الشركة المصنعة/علامتها التجارية ورمز الإنتاج.
أنابيب مياه الشرب: ختم/علامة مختبر التقييم.
يجب أن تستوفي أنابيب CPVC معايير الأداء والجودة الصارمة كما هو موضح في معيار ASTM F442/F442M-23. ويشمل ذلك الامتثال لما يلي:
- الحد الأدنى لمتطلبات إجهاد التصميم الهيدروستاتيكي لضمان مقاومة الضغط على المدى الطويل.
- سمك الجدار والتفاوتات الأبعادية لضمان التوحيد والموثوقية.
- نقاء المواد وتجانسها لضمان الأداء العالي في التطبيقات الصعبة.
يجب على الشركات المصنعة التي تنتج أنابيب CPVC بموجب هذا المعيار إجراء فحوصات منتظمة لمراقبة الجودة للحفاظ على الامتثال، والتأكد من أن كل دفعة تلبي المعايير المحددة.
يستثني المعيار صراحةً أنابيب تهوية غازات الاحتراق. وينصب تركيزه الأساسي على أنظمة إمداد المياه، حيث تجعل مقاومة مادة CPVC للتآكل، وثباتها الحراري، وفعاليتها من حيث التكلفة، منها خياراً مثالياً للاستخدام السكني والتجاري والصناعي.
ASTM F512-12 هي مواصفة قياسية تحدد متطلبات أنابيب ووصلات البولي فينيل كلوريد (PVC) ذات الجدران الملساء المصممة للاستخدامات تحت الأرض، وخاصة في أنظمة الكهرباء والاتصالات. تصنف هذه المواصفة الأنابيب إلى نوعين رئيسيين بناءً على طريقة تركيبها المقصودة: قناة الدفن المغلفة (EB), وهذا يتطلب تغليفًا خرسانيًا للدعم الهيكلي، و قناة الدفن المباشر (DB), والتي يمكن دفنها مباشرة في الأرض دون الحاجة إلى تدعيم إضافي. والهدف الأساسي من هذا المعيار هو ضمان توحيد أداء المواسير ومتانتها وتوافقها، مع توفير الحماية لكابلات الكهرباء والاتصالات في البيئات تحت الأرض.
تُصنع المواسير والوصلات المشمولة بمعيار ASTM F512-12 من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) الصلبة، بما يتوافق مع مواصفات المواد ASTM D1784. تشمل تصنيفات خلايا PVC المقبولة 12254-A/B و12164-B5، مما يضمن متانة عالية وقوة ميكانيكية ومقاومة للعوامل البيئية القاسية. بالإضافة إلى ذلك، يسمح هذا المعيار بتصميمات المواسير أحادية الجدار والمواسير ذات النواة الخلوية المشتركة، مع توفر وصلات المواسير إما بتكوينات جرسية متكاملة أو وصلات منفصلة.
يصنف معيار ASTM F512-12 المواسير إلى خمسة أنواع بناءً على صلابة الأنابيب وطريقة الدفن المقصودة:
EB-20 – مصمم للتغليف بالخرسانة.
EB-35 – مصمم للتغليف بالخرسانة بصلابة أعلى من EB-20.
DB-60 – مصمم للدفن المباشر دون الحاجة إلى غلاف خرساني.
DB-100 – مصمم للدفن المباشر، مما يوفر صلابة أكبر من DB-60.
DB-120 – مصمم للدفن المباشر، مما يوفر أعلى صلابة بين قنوات التوزيع الرقمي.
بالإضافة إلى ذلك، تغطي المواصفات التركيبات المصبوبة والمصنعة المتوافقة مع جميع أنواع المواسير المذكورة أعلاه.
يحدد المعيار أبعاد المواسير وتفاوتاتها، بما في ذلك سمك الجدار، وأعماق المقابس، ومتطلبات الطول. ويتم تحديد هذه الأبعاد وفقًا لطرق اختبار ASTM D2122.
- يتم عادةً توريد أطوال الأنابيب في أقسام بطول 20 قدمًا (6.1 متر) أو 25 قدمًا (7.6 متر)، ما لم يتفق المصنع والمشتري على خلاف ذلك.
- تتبع أبعاد الأجراس والمقبس المتكاملة نظامين أساسيين للتركيب:
- نظام تركيب التداخل، وفقًا لمواصفات ASTM D2466.
- نظام تركيب الخلوص، مع تحديد التفاوتات ضمن معيار ASTM F512-12.
لضمان الامتثال لمتطلبات الأداء، تخضع المواسير والتجهيزات لسلسلة من الاختبارات الموحدة:
يتحقق من سلامة الاندماج عن طريق تعريض العينات للأسيتون، مما يضمن عدم حدوث أي تدهور في السطح أو تقشر.
يقيس صلابة القناة عند انحراف 5%. القيم الدنيا المطلوبة للصلابة هي:
EB-20: ≥ 20 رطل لكل بوصة مربعة
EB-35: ≥ 35 رطل لكل بوصة مربعة
DB-60: ≥ 60 رطل لكل بوصة مربعة
DB-100: ≥ 100 رطل لكل بوصة مربعة
DB-120: ≥ 120 رطل لكل بوصة مربعة
يُقيّم هذا الاختبار قدرة الأنابيب على تحمل الصدمات الميكانيكية باستخدام مطارق الصدمات من النوع A أو النوع B. يجب أن تجتاز الأنابيب اختبار الصدمات بنسبة نجاح مقبولة كحد أدنى (على سبيل المثال، 17 عينة من أصل 20 عينة تستوفي المتطلبات).
متطلبات: يقيس هذا الاختبار المتانة عند درجة حرارة 0 مئوية (32 فهرنهايت) باستخدام مطرقة من النوع A أو B. على سبيل المثال، تجتاز الدفعة الاختبار إذا تحملت 17 عينة من أصل 20 طاقة الصدمة المحددة دون حدوث تشقق.
يجب أن تستوفي المواسير والتجهيزات المصنعة وفقًا لمعيار ASTM F512-12 معايير الجودة والأداء التالية:
تجانس: يجب أن تكون المادة خالية من الشقوق المرئية أو الثقوب أو الشوائب الغريبة أو العيوب الأخرى التي قد تؤثر على الأداء.
التناسق: ينبغي أن تكون المواسير متسقة في اللون والشفافية والكثافة والخصائص الميكانيكية للحفاظ على سلامة المنتج.
الامتثال لمتطلبات سُمك الجدار: يجب أن يتوافق سمك جدار الأجراس والمنعطفات المتكاملة مع الحد الأدنى من المواصفات لضمان الموثوقية الهيكلية.
لضمان إمكانية التتبع والامتثال، يجب وضع علامات واضحة على المواسير والوصلات تتضمن المعلومات الأساسية على مسافات لا تتجاوز 1.5 متر (5 أقدام). وتشمل هذه العلامات ما يلي:
اسم الشركة المصنعة أو العلامة التجارية
تصنيف خلايا PVC (على سبيل المثال، PVC 12254-A، PVC 12254-B، PVC 12164-B)
حجم ونوع الأنابيب (على سبيل المثال، DB-60، EB-35)
الحد الأدنى لسمك الجدار
رقم التحكم أو رمز الدفعة
تسمية ASTM (ASTM F512 للبثق الأحادي؛ ASTM F512 COEX للمنتجات المبثوقة بشكل مشترك)
بالإضافة إلى ذلك، يجب وضع علامات على الانحناءات والوصلات بنصف قطر الانحناء وزاويته (مثلاً، 18 بوصة R – 30°)، بينما يجب وضع ملصقات على التركيبات توضح حجمها ونوع مادتها (PVC) ورمز ASTM F512. إذا حالت قيود المساحة دون وضع العلامات مباشرة على التركيبات، فيجب تضمين المعلومات المطلوبة على العبوة.
يُعدّ معيار ASTM F512-12 أساسيًا في البنية التحتية تحت الأرض لشبكات الكهرباء والاتصالات، إذ يُقدّم حلولًا تُوازن بين المرونة والمتانة ومقاومة التآكل. ويضمن تركيزه المزدوج على التطبيقات المُغلّفة بالخرسانة والتطبيقات المدفونة مباشرةً، إمكانية التكيّف مع بيئات التركيب المتنوعة، بدءًا من ممرات المرافق الحضرية وصولًا إلى المواقع الصناعية. ومن خلال تطبيق بروتوكولات صارمة للمواد والاختبار، يُقلّل هذا المعيار من مخاطر التلف المُبكر، ما يضمن تلبية القنوات لمتطلبات أنظمة البنية التحتية المدفونة الحديثة.
يُعدّ معيار ASTM D1785-21 مواصفة قياسية تُحدد متطلبات أنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) البلاستيكية المُصنّعة بسماكات جدارية من النوع 40 و80 و120. ينطبق هذا المعيار على الأنابيب المُصممة لتحمّل الضغط، والمُخصصة أساسًا لنقل السوائل، بما في ذلك مياه الشرب، في مختلف تطبيقات السباكة والتطبيقات الصناعية. يُقدّم المعيار إرشادات حول تركيب المواد، والتصنيف، والتفاوتات البُعدية، وتصنيفات الضغط الهيدروستاتيكي، واختبارات الأداء لضمان جودة وسلامة ومتانة أنابيب PVC المُستخدمة في أنظمة نقل السوائل.
تحدد هذه المواصفة ستة أنواع/درجات من أنابيب PVC، مصنفة بناءً على إجهاد التصميم الهيدروستاتيكي واختبارات الأداء طويلة الأجل. كما أنها تتوافق مع معيار ASTM D1784، الذي يحدد متطلبات تصنيف المواد لمركبات PVC المستخدمة في تصنيع هذه الأنابيب.
يصنف معيار ASTM D1785-21 أنابيب PVC بناءً على نوعها ودرجتها وإجهاد التصميم الهيدروستاتيكي، مما يضمن أداءً متسقًا في مختلف التطبيقات. يغطي هذا المعيار الأنابيب المصنعة بسماكات جدارية من النوع 40 و80 و120، مع تمييز كل أنبوب بوضوح وفقًا لأحد التصنيفات الستة المحددة للنوع/الدرجة/الإجهاد.
الجدول 40: أنابيب ذات وزن قياسي لتطبيقات الضغط المتوسط.
الجدول 80: أنابيب شديدة التحمل لأنظمة الضغط العالي.
الجدول 120: أنابيب شديدة التحمل للبيئات المتخصصة ذات الضغط العالي.
يُعدّ أحد الجوانب الرئيسية لهذا التصنيف هو إجهاد التصميم الهيدروستاتيكي (HDS), يُحدد هذا التصنيف قدرة الأنبوب على تحمل الضغط على المدى الطويل. وتُحدد هذه الضغوط من خلال اختبارات صارمة طويلة الأمد، مما يضمن قدرة الأنابيب على تحمل الضغوط الداخلية المستمرة دون أي عطل. ويساعد هذا التصنيف في اختيار الأنبوب المناسب لتطبيقات الضغط المختلفة، لا سيما في أنظمة توزيع المياه والأنظمة الصناعية.
تحدد المواصفة القياسية ASTM D1785-21 أن أنابيب PVC يجب أن تُصنع من بلاستيك البولي فينيل كلوريد (PVC) ذي خصائص فيزيائية وكيميائية محددة بدقة. يجب أن تستوفي المواد المستخدمة المعايير المنصوص عليها في المواصفة القياسية ASTM D1784، وتحديدًا PVC 12454 أو PVC 14333، لضمان المتانة والقوة ومقاومة المواد الكيميائية.
بالنسبة لتطبيقات مياه الشرب، يجب فحص الأنابيب واعتمادها وفقًا لمعيار NSF/ANSI رقم 14، لضمان سلامتها للاستخدام في مياه الشرب. ويجب أن تحمل الأنابيب التي تجتاز هذا الاعتماد علامة الموافقة المناسبة.
يمكن للمصنّعين أيضاً استخدام مواد PVC المعاد تدويرها النظيفة، ولكن فقط من خلال عملية الإنتاج الخاصة بهم، ويجب أن يتوافق المنتج النهائي تماماً مع متطلبات معيار ASTM D1785-21. وهذا يضمن جودة وأداءً متسقين في جميع أنابيب PVC.
تُحدد متطلبات الأبعاد والتفاوتات لأنابيب PVC في الجدولين 1 و2 من المعيار. ويتم التحقق من هذه الأبعاد وفقًا للمعيار ASTM D2122، مما يضمن الامتثال لتفاوتات التصنيع الصارمة. وتشمل الجوانب الرئيسية ما يلي:
القطر الخارجي، وسماكة الجدار، والتفاوتات – ضمان استيفاء الأنابيب لمواصفات الحجم المطلوبة.
تفاوتات عدم الاستدارة – يتم تطبيق ذلك قبل الشحن لضمان الملاءمة المناسبة أثناء التركيب.
لضمان المتانة والسلامة، يشترط معيار ASTM D1785-21 إجراء العديد من الاختبارات الحاسمة لأنابيب PVC:
يجب أن تتحمل الأنابيب الضغط الهيدروستاتيكي لمدة 1000 ساعة عند مستوى الإجهاد المحدد لها دون حدوث أي عطل (مثل الانفجار أو التسرب).
يجب أن تتحمل الأنابيب اختبار ضغط هيدروستاتيكي قصير المدى عند أربعة أضعاف الضغط المقنن لمدة 60-70 ثانية دون حدوث أي عطل.
يتم ضغط عينات الأنابيب (بطول 2 بوصة على الأقل) بين لوحين متوازيين حتى تصل إلى 40% من قطرها الأصلي أو حتى تتلامس الجدران.
يجب ألا تتشقق العينة أو تنقسم أو تنكسر تحت هذا الضغط.
- تُجرى الاختبارات في بيئة مختبرية مضبوطة عند درجة حرارة 73 درجة فهرنهايت ± 4 درجة فهرنهايت (23 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية) مع رطوبة نسبية 50% ± 10%، ما لم يُنص على خلاف ذلك.
- لإجراء اختبارات الصدم، يتم تكييف العينات عند درجة حرارة 32-35 درجة فهرنهايت (0-1.6 درجة مئوية) لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل الاختبار.
تضمن إجراءات الاختبار الصارمة هذه أن أنابيب PVC تلبي توقعات الأداء لتطبيقات الضغط العالي.
لضمان إمكانية التتبع والامتثال، يتطلب معيار ASTM D1785-21 وضع علامات واضحة على جميع الأنابيب بالمعلومات التالية على فترات لا تتجاوز 5 أقدام (1.5 متر):
الحجم الاسمي للأنبوب (على سبيل المثال، 2 بوصة (50 مم))
رمز تسمية مادة PVC (على سبيل المثال، PVC 1120)
الجدول الزمني وتصنيف الضغط (على سبيل المثال، الجدول 40، 200 رطل لكل بوصة مربعة)
تسمية ASTM والسنة (على سبيل المثال، ASTM D1785-21)
اسم الشركة المصنعة أو العلامة التجارية
رمز الإنتاج (الذي يحدد التاريخ، والوردية، والمصنع، وجهاز البثق المستخدم في التصنيع)
وضع علامات لاستخدام مياه الشرب (إن وجدت)
يجب على المصنّعين ضمان بقاء العلامات قابلة للقراءة بعد التركيب والفحص.
تخضع أنابيب PVC لمعايير ASTM متعددة، وذلك بحسب استخدامها المقصود. يلخص الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية:
جدول مقارنة 6 معايير مختلفة من معايير ASTM
المعايير | المحتوى الأساسي | الاختبارات الرئيسية | أنواع الأنابيب المناسبة | متطلبات خاصة |
ASTM D1784-20/11 | تصنيف مواد PVC و CPVC | مقاومة الصدمات إيزود، قوة الشد، الانحراف الحراري | الأنابيب والوصلات المصنعة بالبثق/الحقن. | تتطلب أنابيب الضغط تقييمًا من مجلس الإسكان والتنمية |
ASTM D1785-21 | أنابيب ضغط PVC لأنظمة المياه المضغوطة | الضغط المستمر، ضغط الانفجار، اختبار التسطيح | أنابيب من الجدول 40 و80 و120 | إمكانية تتبع رمز الإنتاج؛ وصلات جرسية متكاملة. |
ASTM D2665 | أداء أنابيب الصرف الصحي والنفايات والتهوية | صلابة الأنابيب، اختبار الصدم | أنابيب الصرف الصحي، والمرفقات، والوصلات الثلاثية | يجب أن تتوافق الخيوط مع معيار ASTM F1498 |
ASTM F442/F442M -23 | أنبوب ضغط CPVC | اختبار الضغط/الانفجار المستمر، واختبار التسطيح | أنابيب سلسلة SDR | يحظر الاختبار الهوائي |
ASTM E662-17 | اختبار كثافة الدخان | التوهين البصري | مواد صلبة | سُمك العينة ≤ 1 بوصة |
ASTM E512-12 | أنابيب PVC ذات جدران ملساء للتركيب تحت الأرض | غمر الأسيتون، صلابة الأنابيب، الصدمة | أنواع قنوات EB/DB | يجب أن تستوفي المادة معايير الدرجة 12254-A/B |
باختصار، تلعب معايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) لأنابيب PVC وCPVC دورًا حاسمًا في ضمان موثوقية وسلامة وأداء أنظمة الأنابيب هذه في مختلف التطبيقات. بدءًا من تحديد مواصفات المواد وتصنيفاتها، وصولًا إلى وضع متطلبات اختبار صارمة، تضمن هذه المعايير أن أنابيب PVC وCPVC تستوفي معايير القوة والمتانة ومقاومة المواد الكيميائية اللازمة لاستخدامها في توزيع المياه، وقنوات الكهرباء، والأنظمة الصناعية.
بالالتزام بهذه الإرشادات المعتمدة، يستطيع المصنّعون إنتاج أنابيب ذات أداء ثابت تحت الضغط والظروف البيئية القاسية، مع الالتزام في الوقت نفسه بلوائح السلامة والصحة المهمة، مثل تلك الخاصة بمياه الشرب. وتوفر المتطلبات الشاملة للمواد وعمليات التصنيع ومعدلات الضغط الموضحة في هذه المعايير إطارًا واضحًا لتحقيق منتجات أنابيب عالية الجودة.
في نهاية المطاف، يعد فهم واتباع معايير ASTM أمرًا ضروريًا لأي شخص يشارك في تصميم وتصنيع وتركيب أنظمة أنابيب PVC وCPVC، مما يضمن أن المنتجات النهائية تلبي أعلى معايير الأداء والسلامة.
تواصل مع خبيرنا اليوم إذا كانت لديكم أي أسئلة أخرى حول معايير ASTM أو ما يتعلق بها، فسوف نرد عليكم في غضون 24 ساعة.
ASTM D1784 – 11: المواصفات القياسية لمركبات البولي فينيل كلوريد (PVC) الصلبة و
مركبات البولي فينيل كلوريد المكلور (CPVC)
ASTM E662 – 17a: طريقة الاختبار القياسية للكثافة البصرية النوعية للدخان الناتج عن المواد الصلبة
ASTM F512 – 12: المواصفة القياسية لأنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) ذات الجدران الملساء و
EN 
FR 
ES 
ES_MX 
PT 
AR 
DE 
KO 
ZH 