CPVC パイプの定格圧力について理解する: 包括的なガイド

塩素化ポリ塩化ビニル (CPVC) は、優れた耐食性と手頃な価格のため、温水および冷水の配水、産業用配管、防火スプリンクラー システムによく選ばれています。ただし、安全で効率的なシステムを設計する上で重要な点は、 CPVCパイプ圧力 能力。このガイドでは、圧力定格を決定する要因を深く掘り下げ、実用的なグラフを提供し、システムが安全な制限内で動作することを確認する方法を説明します。

CPVCパイプの定格圧力とは何ですか?

あ CPVCパイプ定格圧力 パイプが特定の温度で安全に処理できる最大持続内圧です。これは単一の数値ではなく、配管内の流体の温度が上昇するにつれて減少する値です。この評価は、あSTM D2837 などの規格に従って実施される長期静水圧強度試験を通じて確立されます。

• 静水圧設計基準 (HDB): これは、材料自体の基本的な長期強度値であり、テストを通じて決定されます。
• 圧力定格: これは、安全設計要素を組み込んだ HDB から得られる実用的な値です。通常、平方インチ当たりのポンド数 (PSI) またはバーで表されます。

システムの安全性のために圧力定格を理解することの重要性

圧力と温度の関係を無視することは、配管システムの故障の最も一般的な原因の 1 つです。所定の温度で定格圧力を超えてパイプを動作させると、早期の老化、応力亀裂、そして最終的には致命的な故障につながる可能性があります。

• システムの完全性: あdhering to ratings prevents leaks and pipe bursts, protecting property and infrastructure.
• 長寿命: 設計パラメータ内で動作するパイプは、耐用年数が大幅に長くなります。
• コードのコンプライアンス: ほとんどの配管および機械規定では、メーカーの圧力定格に従ってパイプを使用することが義務付けられています。

CPVCパイプの圧力容量に影響を与える主な要因

実際の用途で CPVC パイプが耐えられる実際の圧力には、いくつかの変数が影響します。これらをしっかりと理解することで、 CPVCパイプの圧力容量に影響を与える要因 適切なシステム設計には不可欠です。

温度: 主な要素

温度は CPVC の強度に最も大きな影響を与えます。温度が上昇すると、ポリマー鎖がより動きやすくなり、材料全体の強度が低下します。したがって、流体温度が上昇すると、圧力定格は大幅に低下します。

• 室温 (73°F / 23°C): CPVC の圧力定格は最も高く、スケジュール 80 パイプの場合は 400 PSI 以上であることがよくあります。
• 高温 (例: 180°F / 82°C): 圧力定格は 100 PSI 以下に下げることができます。

パイプスケジュール（肉厚）

スケジュール番号 (スケジュール 40、スケジュール 80 など) はパイプの壁の厚さを示します。壁が厚いほど、より高い内部圧力が含まれる可能性があります。

• スケジュール 40: 標準的な壁厚で、低圧でのほとんどの住宅および商業用途に適しています。
• スケジュール 80: 非常に強力な肉厚で、高圧用途や追加の耐久性が必要な場所に使用されます。

流体サービスと化学的適合性

CPVC は耐食性に優れていますが、特定の化学薬品にさらされるとポリマーが劣化し、時間の経過とともに圧力容量が実質的に低下する可能性があります。産業用途に CPVC を指定する前に、必ず耐薬品性チャートを参照してください。

CPVC パイプ圧力定格表と解釈

あ CPVCパイプ定格圧力 chart エンジニアや設置者にとって不可欠なツールです。次の表は、典型的な CPVC コンパウンドの単純化された例を示しています。使用している製品については、必ずメーカーのデータを参照してください。

標準圧力定格表の見方

このグラフを使用するには、まずシステムの最大動作温度を決定します。次に、対応する温度行を見つけて、選択したパイプ スケジュールの圧力定格を読み取ります。システムの動作圧力はこの値以下である必要があります。

• 例: スケジュール 40 CPVC を使用して 140°F (60°C) で動作する家庭用温水システムの場合、最大安全使用圧力は 250 PSI です。

CPVC と PVC: 定格圧力の比較

の議論 CPVCパイプ定格圧力 vs PVC が一般的です。どちらも熱可塑性プラスチックですが、CPVC は塩素化プロセスを経て、その特性、特に耐熱性が向上します。

• PVC: 通常、最大使用温度は約 140°F (60°C) です。この温度限界付近では圧力定格がゼロに低下します。
• CPVC: 通常、最大 200°F (93°C) の流体を大きな変形なく処理でき、これらの高温でも使用可能な圧力定格を維持できます。

CPVC が温水用途に優れている理由

CPVC の塩素含有量が高くなるとガラス転移温度 (Tg) が上昇します。これは、PVC が軟化し始める温度でも CPVC が硬くて強いままであることを意味します。このため、CPVC は温水分配用として明確な選択肢となります。

CPVC 配管システムの圧力損失の計算

圧力定格はパイプの強度を表しますが、 CPVCパイプの圧力損失の計算 システムのパフォーマンスを扱います。圧力降下は、パイプ壁と継手からの摩擦によるパイプライン内の 2 点間の圧力損失です。

• 原因: パイプ内部の摩擦と、エルボ、ティー、バルブによって引き起こされる乱流。
• 影響: あ significant pressure drop can lead to inadequate flow at the point of use, requiring larger pumps or pipe diameters.

概念の理解: 流量、摩擦、パイプ直径

圧力損失は、流量が高く、パイプの長さが長くなり、パイプの直径が小さくなると増加します。パイプ内部が滑らかになると、この値は減少します (CPVC は非常に滑らかな Hazen-Williams C-factor を持ちます)。エンジニアは、Hazen-Williams 方程式などの公式を使用するか、メーカーが公開している圧力降下表を参照して、システムのサイズを正確に決定します。

よくある質問 (FAQ)

CPVCパイプの最高使用温度は何度ですか?

の CPVCパイプの最大使用温度 ほとんどの用途では通常、温度は 200°F (93°C) です。この温度では、圧力定格が大幅に低下するため、圧力定格表を参照して、動作圧力がその温度における安全限界内にあることを確認することが重要です。たとえば、200°F では、圧力定格は 100 ～ 125 PSI 程度になる可能性があります。

圧縮空気システムに CPVC を使用できますか?

圧縮空気システムに CPVC を使用することは強く推奨されず、多くの場合、規定に違反します。室温で圧力を処理できますが、圧縮空気には水分と油が含まれており、システムは大きな温度変動を受けます。さらに、CPVC は衝撃を受けると脆くなる可能性があり、失敗すると砕け散り、危険な破片の危険が生じる可能性があります。圧縮空気には金属パイプが標準的で安全な選択肢です。

日光への曝露はCPVCパイプの圧力定格にどのような影響を与えますか?

太陽光からの紫外線 (UV) 放射に長時間さらされると、CPVC の表面が劣化し、脆くなり、衝撃強度が失われる可能性があります。この表面の劣化により、応力集中源として機能する微小亀裂が発生し、パイプの長期的な圧力容量が低下する可能性があります。屋外用途の場合、CPVC はラテックスベースの水溶性塗料で塗装するか、紫外線から保護するために断熱する必要があります。

取り付け方法は CPVC の圧力定格に影響しますか?

はい、不適切な取り付けによりシステムの圧力容量が実質的に低下する可能性があります。最も重要な要素は、適切な溶剤セメント接合です。ジョイントが不完全または弱いと、主な故障点となります。その他の要因としては、サポートが不十分であること (たわみや応力が生じる)、ねじ接続の締めすぎ (パイプに亀裂が生じる可能性がある)、長時間の運転での熱膨張を考慮していないことがあり、継手に過度の応力が生じる可能性があります。