산업용 PVC-U 파이프 가소화 첨가제가 포함되지 않은 PVC 형태인 비가소화 폴리염화비닐로 제조된 경질 열가소성 파이프입니다. 가소제가 없다는 점은 PVC-U가 유연한 PVC 소재와 구별되는 점이며 까다로운 산업용 배관 응용 분야에 필요한 치수 안정성, 내화학성 및 기계적 강성을 제공합니다. PVC-U 컴파운드는 파이프의 최종 특성을 결정하는 정밀하게 제어된 배합으로 PVC 수지를 열 안정제, 충격 보강제, 가공 보조제, 안료 및 충전재와 혼합하여 생산됩니다. 그런 다음 화합물은 재료를 녹이고 균질화하고 파이프 다이를 통해 강제로 밀어서 연속 튜브를 형성하는 이축 압출기를 통해 처리됩니다. 그런 다음 크기 조정, 교정 조에서 냉각, 길이에 맞게 절단 및 검사를 거쳐 발송됩니다.
용융 온도, 스크류 속도, 다이 형상 및 냉각 속도와 같은 압출 공정 매개변수는 각 파이프 길이 전체에 걸쳐 일관된 벽 두께, 진원도 및 내부 표면 품질을 보장하기 위해 신중하게 제어됩니다. 현대 산업용 PVC-U 파이프 압출 라인에는 초음파 게이지, 자동 직경 제어 시스템, 치수 매개변수를 지속적으로 모니터링하고 사양을 벗어나는 제품이 발생하기 전에 작업자에게 편차를 경고하는 통계 공정 제어 소프트웨어를 사용하는 인라인 벽 두께 측정 기능이 통합되어 있습니다. 그 결과, 엄격하게 제어된 치수, 유동 저항을 최소화하는 부드러운 내부 보어, 일관된 기계적 및 화학적 저항성을 갖춘 파이프가 탄생하여 엔지니어는 재료의 장기적 성능에 대한 확신을 갖고 배관 시스템을 설계할 수 있습니다.
사용 중인 산업용 PVC-U 파이프의 성능은 비가소성 PVC 소재와 파이프 제조 공정에 내재된 일련의 물리적 및 기계적 특성에 따라 결정됩니다. PVC-U를 파이프 재료로 선택하기 전에 이러한 특성을 의도한 응용 분야의 요구 사항에 대해 이해하고 평가해야 합니다.
산업용 배관 응용 분야에서 PVC-U를 지정하는 가장 강력한 이유 중 하나는 광범위한 부식성 화학 물질에 대한 광범위한 저항성입니다. PVC-U는 적당한 농도의 염산, 황산, 인산, 질산을 포함한 대부분의 무기산뿐만 아니라 알칼리, 염, 산화제 및 많은 유기 화합물에 내성이 있습니다. 이러한 저항성은 탄소강이나 스테인리스강 배관 시스템을 빠르게 부식시키는 공정 화학물질, 산성 폐수, 식염수 및 산업 폐수 흐름을 운반하는 데 적합합니다.
그러나 PVC-U는 보편적으로 내화학성이 있는 것은 아니므로 사양 전에 그 한계를 주의 깊게 확인해야 합니다. 이는 약 70% 농도 이상의 진한 황산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 탄화수소, 염화메틸렌 및 트리클로로에틸렌을 포함한 염소화 용매, 아세톤 및 MEK와 같은 케톤의 공격을 받습니다. 에스테르, 에테르 및 일부 극성 유기 용매도 PVC-U의 팽창이나 연화를 일으킬 수 있습니다. 표준 저항 프로필을 벗어나는 화학 물질과 관련된 응용 분야의 경우, 고려 중인 PVC-U 등급의 특정 내화학성은 사용 중인 화학 물질의 농도, 온도 및 접촉 시간을 고려하여 파이프 제조업체가 제공한 포괄적인 내화학성 표를 기준으로 검증해야 합니다.
산업용 PVC-U 파이프는 20°C에서 파이프가 고장 없이 지속적으로 견딜 수 있는 물의 최대 허용 작동 압력을 정의하는 압력 등급에 따라 분류됩니다. 압력 등급은 파이프의 외부 직경, 벽 두께 및 PVC-U 재료의 장기 정수압 강도에 따라 결정됩니다. 이러한 매개변수 간의 관계는 파이프의 외부 직경과 벽 두께의 비율인 표준 치수 비율(SDR)로 표현됩니다. SDR 값이 낮을수록 주어진 파이프 직경에 대해 벽이 더 두껍고 압력 등급이 더 높다는 것을 나타냅니다.
아래 표에는 산업용 PVC-U 파이프 시스템에 사용되는 가장 일반적인 SDR 등급과 20°C에서의 해당 공칭 압력 등급이 요약되어 있습니다.
| SDR 클래스 | 20°C에서의 공칭 압력(PN): | 일반적인 응용 |
| SDR 51 | PN 4(4바) | 저압 중력 배수 |
| SDR 34 | PN 6(6바) | 물 공급, 관개 본관 |
| SDR 21 | PN 10(10바) | 산업 공정 배관 |
| SDR 17 | PN 12.5(12.5바) | 화학 물질 투여, 고압 공정 |
| SDR 13.6 | PN 16(16bar) | 고압 산업 시스템 |
PVC-U 파이프의 압력 등급은 유체 온도가 20°C 이상으로 증가함에 따라 크게 감소한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 40°C에서는 허용 압력이 일반적으로 20°C 정격의 약 75%로 감소하고, 60°C에서는 약 50%로 감소합니다. 선택한 파이프 벽 두께가 실제 서비스 온도에서 적절한 안전 여유를 제공하도록 보장하기 위해 뜨거운 공정 유체를 운반하거나 높은 주변 온도 환경에서 작동하는 시스템을 설계할 때 이러한 경감 요인을 적용해야 합니다.
산업용 PVC-U 파이프는 화학 성분, 기계적 특성, 치수 공차, 압력 테스트 및 마킹 요구 사항을 관리하는 다양한 국내 및 국제 제품 표준에 따라 제조 및 공급됩니다. 파이프가 설계된 대로 작동하고 프로젝트 사양, 보험 정책 및 규제 프레임워크의 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 해당 표준을 준수하는 것이 필수적입니다. 가장 널리 참조되는 표준은 다음과 같습니다.
내화학성, 압력 성능, 유압 성능, 낮은 무게 및 경쟁력 있는 비용의 조합으로 인해 산업용 PVC-U 파이프는 여러 산업 분야에 걸쳐 매우 광범위한 공정 및 인프라 응용 분야에 적합합니다.
화학 공장에서는 반응기, 저장 탱크, 세정기 및 처리 장치 사이에서 묽은 산, 알칼리, 염 용액 및 수성 공정 흐름을 운반하기 위해 PVC-U 배관을 광범위하게 사용합니다. 이러한 매체에 대한 재료의 부식 저항성은 다양한 서비스 조건에서 값비싼 라이닝 강철 또는 스테인레스 스틸 배관이 필요하지 않으며 매끄러운 내경으로 인해 파이프 부식 생성물로 인한 제품 오염 위험을 최소화합니다. PVC-U는 염소-알칼리 공장, 비료 생산 시설, 전기 도금 공장, 공정 화학 물질의 공격적인 특성으로 인해 금속 대체 물질이 빠르게 파괴되는 산 저장 및 유통 시스템에서 특히 널리 퍼져 있습니다.
PVC-U는 전 세계적으로 식수 분배 본관, 산업용 물 공급 시스템 및 수처리 플랜트 공정 배관에 사용되는 주요 파이프 재료 중 하나입니다. 물에 대한 불활성, 노후화된 금속 수도 본관을 괴롭히는 부식 및 결절 문제가 없으며 NSF/ANSI 61과 같은 식수 접촉 승인 표준을 준수하므로 물 인프라를 위한 신뢰할 수 있는 장기적 선택이 됩니다. 수처리 공장에서 PVC-U는 응고제, 소독제, pH 조정 화학물질을 운반하는 화학물질 투여 라인뿐만 아니라 필터 역세 배관, 슬러지 이송 라인 및 처리수 분배 헤더에도 사용됩니다.
산업 폐수 처리 시스템은 배출 전에 수집, 운반 및 처리해야 하는 다양한 부식성 폐수 흐름을 생성합니다. PVC-U 배관은 금속 마감 작업에서 발생하는 산성 배출수, 식품 가공 및 세척 작업에서 발생하는 부식성 폐기물, 담수화 및 이온 교환 재생에서 발생하는 염분 배출수, 용해된 염분, 중금속 및 유기 화합물이 포함된 일반 산업 폐수를 처리합니다. 또한 이 소재는 생물학적 오염에 대한 저항력이 있어 파이프 내부 표면의 유기물 성장으로 인해 흐름 저항이 증가하고 주기적인 청소가 필요한 폐수 환경에서 장기간 사용하기에 매우 적합합니다.
산업용 PVC-U 파이프 시스템의 접합 방법 선택은 시스템 무결성, 설치 속도, 유지 관리 접근 및 장기 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 사용 가능한 주요 접합 옵션에는 솔벤트 시멘트 접합, 탄성 밀봉(밀어맞춤) 접합, 나사산 연결 및 플랜지 연결이 있습니다.
솔벤트 기반 접착제가 파이프와 피팅 표면을 용해 및 융합하여 균질한 조인트를 형성하는 솔벤트 시멘트 조인트는 직경이 최대 약 160mm인 더 작은 직경의 산업용 PVC-U 파이프 시스템에 가장 일반적인 방법입니다. 조인트는 적절하게 제작되면 전체 파이프 압력 등급을 달성하며 대부분의 산업용 화학 서비스 조건에 적합합니다. 단, 공격적인 화학 적용을 위해서는 솔벤트 시멘트 자체의 내화학성을 검증해야 합니다. 피팅 또는 파이프 꼭지의 소켓에 내장된 고무 링을 사용하는 탄성 중합체 씰 조인트는 작은 각도 편향 및 열적 움직임을 수용하는 유연하고 누출 방지 조인트를 제공합니다. 이는 오랫동안 매설된 파이프라인과 온도 변화가 심한 시스템에서 이점이 됩니다. 플랜지 연결은 장비 연결, 밸브 스테이션 및 유지 관리 또는 검사를 위해 시스템의 주기적인 분해가 필요한 모든 곳에서 사용되며, 강철 백킹 링으로 지지되는 PVC-U 스터브 플랜지를 사용하여 PVC-U 플랜지만으로는 전체 시스템 압력에서 안정적으로 유지할 수 없는 볼트 부하 분산을 제공합니다.
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