Знаєте, що цікавого в екструзії ПВХ? Вони просто сидять на вулиці, рік за роком, і практично нічого з ними не відбувається. У нас були проекти встановлення, де труби залишалися відкритими під час затримок будівництва-іноді місяцями-і вони проходили добре. Не те, на що ви хотіли б розраховувати з кожним матеріалом.
Що насправді відбувається, коли погода вдаряє по ПВХ
Більшість людей вважає, що пластик швидко розкладається на вулиці. Це вірно для деяких видів пластику, але ПВХ екструзія відрізняється структурою самого матеріалу. Атоми хлору в полімерному ланцюзі створюють своєрідний природний УФ-бар'єр. Це не ідеально, тому виробники додають стабілізатори, але в хімії вже є внутрішня стійкість.
Перепади температури важливіші, ніж більшість специфікацій. Очевидно, трубка, що сидить в Арізоні, відчуває інший стрес, ніж трубка в Міннесоті. ПВХ справляється з обома, але варто зрозуміти, як він реагує. Холод робить її трохи крихкішою-це помітите під час монтажу взимку, якщо ріжете трубу в морозну погоду. Матеріал не руйнується, але монтажники повинні працювати по-іншому. Гаряча погода? ПВХ насправді стає трохи гнучкішим. Ми виміряли швидкість розширення приблизно 0,06 мм на метр на градус Цельсія, що звучить мало, поки ви не прокладете 100 метрів труби.
Реальні умови проти лабораторних випробувань
Лабораторні випробування на стійкість до погодних умов відповідають стандартам, таким як ASTM D1784, але ось що вони не завжди охоплюють: комбіновані ефекти. Труба зазнає ультрафіолетового випромінювання, температурних циклів, змін вологості, а іноді й хімічного впливу – все одночасно. Тестування зазвичай ізолює змінні. Польові показники говорять більше.
Ми відстежили деякі встановлення за 40+ років тому. Екструзійні ПВХ 1980-х років надзвичайно схожі на нові установки, якщо порівнювати їх пліч-о-пліч. Є деякий зсув кольору-більш помітний на легших композиціях-але механічні властивості зберігаються. Випробування на старі зразки в більшості випадків все ще відповідають оригінальним специфікаціям.
Де формулювання має значення
Не всі екструзії ПВХ однаково стійкі до погодних умов. Основна смола має значення, але пакет стабілізатора має більше значення. Стабілізатори на основі-олова добре підходять для деяких застосувань. Кальцій-цинкові системи стали стандартом для продуктів питної води. Раніше стабілізатори свинцю були звичайними, але зараз здебільшого припиняються через нормативні причини, а не через проблеми з продуктивністю.
Модифікатори удару змінюють те, як матеріал реагує на погодні-навантаження. Ви можете мати дві труби з ідентичним номінальним тиском, які поводяться абсолютно по-різному після п’яти років перебування на сонці, оскільки в одній використовуються модифікатори CPE (хлорований поліетилен), а в іншій – акрилові модифікатори. Цей матеріал не завжди відображається в технічних характеристиках продукту.
УФ питання
Пряме сонячне світло згодом руйнує більшість матеріалів. Перевага ПВХ полягає в тому, що деградація відбувається повільно та передбачувано. Спочатку на поверхні з’являється крейда-після тривалого впливу ви побачите легкий порошкоподібний шар. Це не проникає глибоко. Знизу матеріал залишається стабільним. Деякі виробники покривають свої екструзії додатковими інгібіторами ультрафіолетового випромінювання, що ще подовжує терміни.
Географічне розташування істотно змінює рівняння. Екваторіальні установки отримують приблизно вдвічі більшу інтенсивність УФ порівняно з установками на 45 градусах широти. Ми бачили труби в Еквадорі, які потребували заміни через 25 років, тоді як подібні продукти в Шотландії були в порядку через 35 років. Матеріал той самий; навколишнє середовище не є.
Волога і ПВХ
Ось що дивує людей: ПВХ не вбирає багато води. Ступінь поглинання вологи становить близько 0,04-0,4% залежно від складу. Порівняйте це з деревиною на 10-15% або навіть з деякими іншими пластиками на 1-3%. Це означає, що екструзія ПВХ, що знаходиться під дощем, снігом або вологим середовищем, не набухає, не деформується та не втрачає стабільність розмірів, як це роблять інші матеріали.
Цикли заморожування-відтавання – це інший тест. Вода, яка потрапляє всередину пошкодженої труби, може замерзнути та розширитися, але сам ПВХ не пошкоджується змінами температури від -20 градусів до +60 градусів. Ми перевіряли це неодноразово. Точки відмови майже завжди пов’язані з-установленням-невідповідними з’єднаннями, невідповідною опорою, а не з руйнуванням матеріалу.
Скільки насправді триває стійкість до атмосферних впливів
Чесна відповідь полягає в тому, що ми ще не повністю знаємо верхню межу. Найстаріші установки труб з ПВХ датуються 1930-ми роками в Німеччині, і багато з них досі функціонують. Сучасні рецептури кращі, ніж ранні версії. Промислові оцінки свідчать про 50-100 років для підземних застосувань, 30-50 років для відкритих застосувань, але це консервативні цифри, засновані на моделях прискореного старіння.
Що ми знаємо: екструзія ПВХ руйнується набагато повільніше, ніж передбачалося в початкових прогнозах. Ранні побоювання щодо крихкості через 20-30 років не виправдалися в більшості реальних застосувань. Здається, що матеріал досягає свого роду рівноважного стану, де деградація значно сповільнюється після початкових змін поверхні.
Середовище встановлення має більше значення, ніж ви думаєте
Труба, закопана в землю, зазнає зовсім інших погодних умов, ніж труба, встановлена на зовнішній частині будівлі. Грунт забезпечує теплоізоляцію і повністю блокує ультрафіолет. Над-наземне встановлення потребує врахування розширення/звуження, впливу ультрафіолету та вітрового навантаження. У цих сценаріях одна й та сама екструзія працює по-різному.
У прибережному середовищі з’являються соляні бризки, з якими ПВХ справляється-набагато краще, ніж металеві альтернативи. Ми перевірили труби поблизу океанських установок і виявили мінімальний вплив впливу солі навіть через десятиліття. Проблемою зазвичай є стирання піском, що переноситься вітром, а не хімічний вплив солі.
Практична реальність полягає в тому, що екструзія з ПВХ достатньо стійка до погодних умов, тому стійкість до погодних умов зазвичай не є обмежуючим фактором при проектуванні системи. Інші міркування-вимоги до тиску, методи з’єднання, вартість монтажу-спричиняють прийняття рішень частіше, ніж занепокоєння щодо погіршення погодних умов. Це, мабуть, найкраще схвалення, яке міг отримати матеріал.