Tiêu chuẩn TCVN 8491-5:2011 Sự phù hợp với mục đích cấp thoát nước của ống PVC-U

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8491-5:2011

HỆ THỐNG ỐNG BẰNG CHẤT DẺO DÙNG CHO HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THOÁT NƯỚC VÀ CỐNG RÃNH ĐƯỢC ĐẶT NGẦM VÀ NỔI TRÊN MẶT ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ ÁP SUẤT – POLY(VINYL CLORUA) KHÔNG HÓA DẺO (PVC-U) – PHẦN 5 : SỰ PHÙ HỢP VỚI MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG

Plastics piping systems for water supply and for buried and above-ground drainage and sewerage under pressure – Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) – Part 5: Fitness for purpose of the system

Lời nói đầu

TCVN 8491-5:2011 thay thế TCVN 6151-5:2002.

TCVN 8491-5:2011 tương đương có sửa đổi với ISO 1452-5:2009. Thay đổi kỹ thuật so với ISO 1452-5:2009 như sau:

- Thay đổi hiệu lực của Phụ lục A từ “quy định” thành “tham khảo”.

TCVN 8491-5:2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC138 Ống nhựa và phụ tùng đường ống, van dùng để vận chuyển chất lỏng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 8491:2011 Hệ thống ống bằng chất dẻo dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi lên trên mặt đất trong điều kiện có áp suất – Poly (vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) gồm các phần sau:

- TCVN 8491-1:2011(ISO 1452-1:2009), Phần 1: Quy định chung;

- TCVN 8491-2:2011, Phần 2: Ống;

- TCVN 8491-3:2011, Phần 3: Phụ tùng;

- TCVN 8491-4:2011, Phần 4: Van;

- TCVN 8491-5:2011, Phần 5: Sự phù hợp với mục đích của hệ thống.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu cho hệ thống ống và các chi tiết bằng poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U). Hệ thống ống này dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất.

Tiêu chuẩn này không đưa ra quy định đối với các ảnh hưởng bất lợi tiềm ẩn của các sản phẩm đến chất lượng nước sinh hoạt.

Các yêu cầu và phương pháp thử đối với các yêu cầu và phương pháp thử cho các chi tiết được quy định trong TCVN 8491-2, TCVN 8491-3 và TCVN 8491-4.

Tiêu chuẩn này thiết lập các đặc tính của sự phù hợp với mục đích sử dụng của hệ thống ống bằng chất dẻo bao gồm ống, phụ tùng, van, phụ kiện và các mối nối của chúng.

Hướng dẫn lắp đặt được nêu trong TCVN 6250 (ISO/TR 4191)^[1]

Hướng dẫn về đánh giá sự phù hợp được nêu trong ENV 1452-7^[2]

HỆ THỐNG ỐNG BẰNG CHẤT DẺO DÙNG CHO HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THOÁT NƯỚC VÀ CỐNG RÃNH ĐƯỢC ĐẶT NGẦM VÀ NỔI TRÊN MẶT ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ ÁP SUẤT – POLY(VINYL CLORUA) KHÔNG HÓA DẺO (PVC-U) – PHẦN 5 : SỰ PHÙ HỢP VỚI MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG

Plastics piping systems for water supply and for buried and above-ground drainage and sewerage under pressure – Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) – Part 5: Fitness for purpose of the system

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các đặc tính đối với sự phù hợp với mục đích của hệ thống ống bằng poly (vinyl clorua) không hóa dẻo PVC-U dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất.

Tiêu chuẩn này cũng quy định các thông số thử cho các phương pháp thử được viện dẫn trong tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn này kết hợp với TCVN 8491-1 (ISO 1452-1), 8491-2, 8491-3 và TCVN 8491-4 có thể áp dụng cho các mối nối và tổ hợp các chi tiết bằng PVC-U, bằng chất dẻo và không phải bằng chất dẻo để sử dụng cho các mục đích sau:

a) hệ thống dẫn nước và cấp nước chính được đặt ngầm dưới đất;

b) hệ thống vận chuyển nước được đặt nổi trên mặt đất cả bên ngoài và bên trong các tòa nhà;

c) hệ thống thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất dưới điều kiện có áp suất.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống ống cấp nước trong điều kiện có áp suất ở nhiệt độ lên đến 25°C (nước lạnh), dùng cho sinh hoạt và cho mục đích chung cũng như cho nước thải trong điều kiện có áp suất.

tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho các chi tiết trong hệ thống vận chuyển nước và nước thải ở nhiệt độ lên đến 45°C. Đối với nhiệt độ từ 25°C đến 45°C thì áp dụng theo Hình Α.1 của TCVN 8491-2.

CHÚ THÍCH 1: Nhà sản xuất và người sử dụng có thể đi đến thỏa thuận về khả năng sử dụng ở nhiệt độ trên 45°C tùy từng trường hợp.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 8491-1:2011(ISO 1452-1), Hệ thống ống bằng chất dẻo dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất – Poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) – Phần 1: Quy định chung

TCVN 8491-2:2011, Hệ thống ống bằng chất dẻo dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất – Poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) – Phần 2: Ống.

TCVN 8491-3:2011, Hệ thống ống bằng chất dẻo dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất – Poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) – Phần 3: Phụ tùng.

TCVN 8491-4:2011, Hệ thống ống bằng chất dẻo dùng cho hệ thống cấp nước, thoát nước và cống rãnh được đặt ngầm và nổi trên mặt đất trong điều kiện có áp suất – Poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) – Phần 4: Van.

ISO 13783, Plastics piping systems – Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) end-load-bearing double-socket joints – Test method for leaktightness and strength while subjected to bending and internal pressure (Hệ thống đường ống bằng chất dẻo – Mối nối đầu nong kép chịu tải đầu bằng poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) – Phương pháp thử độ kín và độ bền khi chịu uốn và áp suất trong).

ISO 13844, Plastics piping systems – Elastomeric-sealing-ring-type socket joints of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) for use with PVC-U pipes – Test method for leaktightness under negative pressure (Hệ thống đường ống bằng chất dẻo – Mối nối đầu nong bằng đệm đàn hồi bằng poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) dùng với ống PVC-U – Phép thử độ kín với áp suất âm).

ISO 13845, Plastics piping systems – Elastomeric-sealing-ring-type socket joints of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) for use with PVC-U pipes – Test method for leaktightness under internal pressure and with angular deflection (Hệ thống đường ống bằng chất dẻo – Mối nối đầu nong bằng đệm đàn hồi bằng poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U) dùng với ống PVC-U – Phép thử độ kín với áp suất bên trong và với sự biến dạng góc).

ISO 13846, Plastics piping systems – End-load-bearing and non end-load-bearing assemblies and joints for thermoplastics pressure piping – Test method for long-term leaktightness under internal water pressure (Hệ thống đường ống bằng chất dẻo – Tổ hợp và mối nối chịu tải đầu và không chịu tải đầu của hệ thống ống bằng nhựa nhiệt dẻo chịu áp - Phương pháp thử độ kín dài hạn dưới áp suất nước bên trong).

3. Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu và các thuật ngữ viết tắt

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu và thuật ngữ viết tắt nêu trong TCVN 8491-1 (ISO 1452-1).

4. Sự phù hợp với mục đích của các mối nối và của hệ thống

4.1. Tổ hợp với các mối nối không chịu tải đầu

Các loại tổ hợp với các mối nối không chịu tải đầu sau phải đáp ứng sự phù hợp với các yêu cầu tương ứng được nêu tại các điều từ 4.3 đến 4.5 và Bảng 1, Bảng 2:

a) tổ hợp ống với ống bằng PVC – U có đầu nong gắn liền, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi, phù hợp với TCVN 8491-2;

b) tổ hợp phụ tùng và ống bằng PVC-U, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi, phù hợp với TCVN 8491-3 và TCVN 8491-2;

c) tổ hợp van và ống bằng PVC-U, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi, phù hợp với TCVN 8491-4 và TCVN 8491-2;

d) tổ hợp phụ tùng bằng kim loại và ống bằng PVC-U, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi;

e) tổ hợp van bằng kim loại và ống bằng PVC-U, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi;

f) tổ hợp đầu nối bằng PVC-U, GRP hoặc kim loại, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi đối với ống PVC-U và nối bằng mặt bích, bằng ren hoặc cách khác đối với ống bằng vật liệu khác hoặc vơi các phụ kiện đi kèm, như đai khởi thủy có ren;

g) tổ hợp nối cơ học các ống bằng PVC-U.

Các chi tiết của các loại tổ hợp quy định tại b) đến g) phải được lắp với các ống PVC-U có áp suất danh nghĩa, PN tương ứng hoặc dãy ống S phù hợp với TCVN 8491-2. Phải tuân theo hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất chi tiết.

4.2. Tổ hợp với các mối nối chịu tải đầu

Các loại tổ hợp với các mối nối chịu tải đầu sau phải đáp ứng sự phù hợp với các yêu cầu tương ứng nêu tại các điều từ 4.3 đến 4.5 và Bảng 1, Bảng 2:

a) tổ hợp ống với ống bằng PVC-U có đầu nong gắn liền, liên kết bằng keo phù hợp với TCVN 8491-2;

b) tổ hợp phụ tùng và ống bằng PVC-U, liên kết bằng keo phù hợp với TCVN 8491-3 và TCVN 8491-2;

c) tổ hợp mặt bích với các ống PVC-U, sử dụng đầu nối dạng mặt bích và mặt bích bằng PVC-U phù hợp với TCVN 8491-3 hoặc sử dụng mặt bích GRP hoặc kim loại;

d) tổ hợp van và ống bằng PVC-U, liên kết bằng keo phù hợp với TCVN 8491-4 và TCVN 8491-2;

e) tổ hợp van bằng PVC-U hoặc bằng kim loại và ống PVC-U, liên kết bằng mặt bích phù hợp với TCVN 8491-4 và TCVN 8491-2;

f) tổ hợp đai khởi thủy có ren bằng PVC-U hoặc bằng kim loại và ống PVC-U, liên kết bằng keo hoặc nối cơ học phù hợp với TCVN 8491-3 và TCVN 8491-2;

g) tổ hợp đầu nối bằng PVC-U, GRP hoặc kim loại, liên kết bằng keo đối với ống PVC-U và nối bằng ren hoặc cách khác đối với ống bằng vật liệu khác phù hợp với TCVN 8491-3;

h) tổ hợp đầu nối đặc biệt và răcco bằng PVC-U hoặc kim loại;

i) tổ hợp đầu nong kép chịu tải đầu và ống bằng PVC-U, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi (xem TCVN 8491-3, hình 25).

Các chi tiết của các loại tổ hợp quy định định tại b) đến i) phải được lắp với ống PVC-U có áp suất danh nghĩa, PN tương ứng hoặc dãy ống S phù hợp với TCVN 8491-2. Phải tuân theo hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất chi tiết.

4.3. Phép thử áp suất ngắn hạn để thử độ kín của tổ hợp

Khi thử các tổ hợp có các mối nối loại liên kết bằng vòng đệm đàn hồi với áp suất thủy tĩnh và độ lệch góc theo ISO 13845, sử dụng các thông số nêu tại Bảng 1 và chế độ thử áp suất thủy tĩnh phù hợp với Hình 1, trong đó áp suất thử, p_T được xác định bằng cách nhân hệ số f với áp suất danh nghĩa, PN (p_T=f x PN) thì chúng phải tuân theo các yêu cầu tương ứng nêu tại Bảng 1.

4.4. Phép thử áp suất âm ngắn hạn để thử độ kín của tổ hợp

Khi thử các tổ hợp có các mối nối loại liên kết bằng vòng đệm đàn hồi với áp suất âm và biến dạng góc cộng với sự biến dạng theo ISO 13844, sử dụng các thông số nêu tại Bảng 1 và chế độ thử áp suất âm phù hợp với Hình 2 thì chúng phải phù hợp với các yêu cầu tương ứng tại Bảng 1.

CHÚ DẪN

X thời gian, tính bằng phút

Y hệ số nhân, f, sử dụng để tính toán áp suất thử

CHÚ THÍCH: Sự thay đổi áp suất không nhất thiết phải tỉ lệ thuận tuyến tính

Hình 1 – Chế độ thử áp suất thủy tĩnh

CHÚ DẪN

X thời gian, tính bằng phút

Y áp suất âm, tính bằng megapascal

CHÚ THÍCH Sự thay đổi áp suất âm không nhất thiết phải ở tỉ lệ tuyến tính.

Hình 2 – Chế độ thử áp suất âm.

4.5. Phép thử áp suất dài hạn để thử độ kín của tổ hợp

Khi thử các tổ hợp với các mối nối liên kết bằng keo, mối nối liên kết bao gồm vòng đệm đàn hồi và với các mối nối chịu tải đầu và không chịu tải đầu khác theo ISO 13846, sử dụng các đoạn ống có chiều dài tự do bằng d_n, nhưng không nhỏ hơn 150 mm và các thông số thử được nêu tại Bảng 1 và Bảng 2, các tổ hợp này phải phù hợp với các yêu cầu tương ứng nêu tại các bảng này.

Đối với các phép thử dài hạn, các thông số thử phải liên hệ với độ rão gây ra bởi áp suất và nhiệt độ vận hành cho phép sau 50 năm đối với PVC-U khi được xác định theo phương pháp nêu trong Phụ lục B.

CHÚ THÍCH: Áp suất thủy tĩnh áp dụng trong phép thử ngắn hạn và dài hạn trên các chi tiết đơn lẻ phù hợp với TCVN 8491-2, TCVN 8491-3 và TCVN 8491-4 cao hơn áp suất vận hành cho phép của hệ thống ống và không thể sử dụng đối với phép thử hệ thống vì nó có thể gây ra ứng suất không chấp nhận được tại các chỗ nối và có độ rão gấp tám lần trong các đầu nong có thể xuất hiện sau 50 năm trong các điều kiện làm việc

Bảng 1 – Yêu cầu cho các tổ hợp có mối nối không chịu tải đầu

Bảng 2 – Yêu cầu đối với các tổ hợp có mối nối chịu tải đầu

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

TỔ HỢP ỐNG, PHỤ TÙNG, VAN VÀ CÁC PHỤ KIỆN THEO HỆ INCH

Α.1. Quy định chung

Các các điều của tiêu chuẩn này phải áp dụng cùng với các điều sau đây. Các quy định nêu ra trong phụ lục này là của các yêu cầu khác với các yêu cầu được nêu trong các điều từ Điều 1 đến Điều 4.

Α.2. Yêu cầu thử đối với các tổ hợp có mối nối không chịu tải đầu

Thay Bảng Α.1 cho Bảng 1

Bảng Α.1 – Yêu cầu đối với tổ hợp có mối nối không chịu tải đầu

A.3. Yêu cầu thử đối với các tổ hợp có mối nối chịu tải đầu

Thay Bảng Α.2 cho Bảng 2

Bảng Α.2 – Yêu cầu đối với tổ hợp có mối nối chịu tải đầu

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT THỬ DÀI HẠN BẰNG CÁCH XEM XÉT ĐẾN ĐỘ RÃO

B.1. Nguyên tắc

Phép thử độ kín dài hạn tuân theo ISO 13846 đối với các mối nối và tổ hợp liên kết bằng keo, liên kết bằng vòng đệm đàn hồi và cơ học dựa trên phương pháp thử mô tả trong EN 714 ^[3]­­­ đối với mối nối không chịu tải đầu và trong EN 715 ^[4]­­­ đối với mối nối chịu tải đầu và dựa trên nguyên tắc là mối nối đó phải kín nước trong suốt thời gian sử dụng tổ hợp, nghĩa là 50 năm. Điều cần thiết là bất kỳ sự biến dạng nào xuất hiện trong chỗ nối cho sự rão phải không được gây ra rò rỉ.

Vì vậy phép thử được tiến hành dưới các điều kiện sao cho biến dạng rão dự kiến xảy ra sau 50 năm ở các điều kiện vận hành danh nghĩa có thể đạt được sau 1000h. Theo ứng suất thiết kế của hệ thống cho 50 năm, có thể xác định độ căng trong chi tiết đường ống từ biểu đồ ứng suất / độ căng đẳng thời đối với nhiệt độ vận hành tương ứng (ví dụ đối với PVC-U ở 20°C, xem Hình B.1 và ở 40°C thì xem (Hình B.2).

Thay vì hệ số an toàn cho phép thử thì bổ sung thêm độ căng thử không lớn hơn 0,5 lần độ căng tính toán, giá trị tối đa của độ căng thử bổ sung này được quyết định đối với từng vật liệu và/hoặc hệ thống riêng biệt.

Ứng suất thử đối với thời gian thử 1000 h được xác định lại từ biểu đồ ứng suất/độ căng đẳng thời trong hàm số của độ căng thử. Ứng suất thử sau đó được chuyển thành áp suất thử theo Phương trình (B.1)

 (B.1)

Trong đó

p_T là áp suất thử, cùng đơn vị với áp suất danh nghĩa;

s_T là ứng suất thử;

s_s là ứng suất thiết kế;

PN biểu thị giá trị của áp suất danh nghĩa.

CHÚ DẪN

X độ căng, e, tính bằng phần trăm

Y ứng suất trong thành ống, tính bằng megapascal

^a đường cong cho 50 năm.

Hình B.1 – Biểu đồ ứng suất/độ căng đẳng thời đối với PVC-U ở 20°C

CHÚ DẪN

X độ căng, e, tính bằng phần trăm

Y ứng suất trong thành ống, tính bằng megapascal

^a đường cong cho 50 năm.

Hình B.2 – Biểu đồ ứng suất/độ căng đẳng thời đối với PVC-U ở 40°C

B.2. Tính toán áp suất thử

Đối với PVC-U, độ căng e, được xác định theo ứng suất tại các điều kiện vận hành danh nghĩa đối với hệ số vận hành (thiết kế) toàn bộ được áp dụng, tương ứng với loại vật liệu của đường ống. Ứng suất gây ra được coi như bằng ứng suất thiết kế, s_s, được hiệu chỉnh bởi hệ số suy giảm, f_T, cho nhiệt độ nước. Bổ sung thêm độ căng thử bổ sung không lớn hơn 0,5 lần độ căng tính toán mà đối với vật liệu PVC-U không được lớn hơn 0,3%.

CHÚ THÍCH Nhiệt độ cho phép tối đa của PVC-U cấp nước trong TCVN 8491 là 45°C, tuy nhiên nhiệt độ 40°C đã được sử dụng đối với phép thử nhiệt độ cao tuân theo nhiệt độ thử tiêu chuẩn được khuyến nghị.

Áp suất vận hành phù hợp ở nhiệt độ cao được tính toán sử dụng sơ đồ hệ số suy giảm nêu trong Hình Α.1 của TCVN 8491-2.

Các bước tính toán áp suất thử đối với vật liệu PVC-U và đối với nhiệt độ 20°C và 40°C được nêu trong Bảng B.1

Bảng B.1 – Tính toán áp suất thử đối với phép thử độ kín dài hạn của tổ hợp PVC-U

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 6250 (ISO/TR 4191), Ống Poly(vinyl clorua) cứng dùng để cấp nước - Hướng dẫn thực hành lắp đặt.

[2] ENV 1452-7, Plastics piping systems for water supply – Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) – Part 7: Guidance for the assessment of conformity.

[3] EN 714, Thermoplastics piping systems – Non-end-load-bearing elastomeric sealing ring type joints between pressure pipes and moulded fittings – Test method for leaktightness under internal hydrostatic pressure without end thrust.

[4] EN 715, Thermoplastics piping systems – End-load-bearing joints between small diameter pressure pipes and fittings – Test method for leaktightness under internal water pressure, including end thrust.