این سند متن رسمی استاندارد ملی ایران شماره ۳-۶۱۱۹ است که توسط سازمان ملی استاندارد ایران تدوین شده و در سال ۱۴۰۰ به چاپ دوم رسیده است. موضوع اصلی این منبع، تعیین مشخصات فنی و الزامات سامانههای لولهگذاری پلاستیکی با دیواره ساختمند برای شبکههای فاضلاب و زهکشی مدفون در خاک بدون فشار میباشد. لولهها و اتصالات مورد بحث در این استاندارد از جنس پلیوینیل کلرید صلب (PVC-U)، پلیپروپیلن (PP) و پلیاتیلن (PE) ساخته شدهاند. تمرکز ویژه این بخش از استاندارد بر روی محصولات نوع B است که دارای سطح داخلی صاف و سطح بیرونی غیرصاف (مانند لولههای کاروگیت) هستند. در این متن علاوه بر تعاریف تخصصی و کدهای شناسایی، به ویژگیهای هندسی، مکانیکی و فیزیکی قطعات و همچنین مراجع بینالمللی مورد استفاده برای تدوین این ضوابط اشاره شده است. این منبع به عنوان مرجعی قانونی برای تولیدکنندگان و خریداران جهت تضمین کیفیت و کارایی زیرساختهای فاضلاب شهری و ساختمانی عمل میکند.
تفاوتهای اصلی بین لولههای نوع A و نوع B چیست؟
بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۳-۹۱۱۶، تفاوتهای اصلی بین لولههای نوع A و نوع B به شرح زیر است:
- ساختار سطح بیرونی: مهمترین تفاوت در وضعیت سطح خارجی لوله است. لولههای نوع A دارای سطح بیرونی صاف هستند [۲۰، ۲۷]. در مقابل، لولههای نوع B دارای سطح بیرونی غیر صاف (پروفیلدار) میباشند [۱، ۲، ۲۱].
- طراحی دیواره: لولههای نوع B به عنوان لولههای با دیواره ساختمند شناخته میشوند که سطح داخلی آنها صاف است اما سطح بیرونی آنها دارای ساختار دندانهدار یا کروگیت (Corrugated) میباشد [۲۱، ۷۷]. این ساختار بیرونی میتواند شامل پروفیلهای مارپیچی یا حلقوی باشد که به صورت توپُر یا توخالی تولید میشوند [۷۷].
- تقسیمبندی در استاندارد: الزامات و ویژگیهای لولههای نوع A در قسمت دوم مجموعه استاندارد ۹۱۱۶ (INSO 9116-2) بررسی شده است [۲۰، ۲۷]. لولههای نوع B موضوع اختصاصی قسمت سوم این استاندارد (سند حاضر) هستند [۲، ۲۱].
- کاربرد در اتصالات: در طراحی محلهای اتصال (نری و مادگی)، این امکان وجود دارد که ساختار دیواره انتها متفاوت از بدنه اصلی لوله باشد؛ به طوری که انتهای لولهها میتواند بر اساس طراحی تولیدکننده به صورت نوع A1، نوع A2، نوع B یا دیواره توپُر باشد [۷۹].
به طور خلاصه، در حالی که هر دو نوع لوله برای کاربردهای فاضلاب و زهکشی مدفون بدون فشار استفاده میشوند، لولههای نوع B به دلیل داشتن دیواره ساختمند پروفیلدار در سطح بیرونی، برای تحمل بارهای خارجی طراحی شدهاند در حالی که سطح داخلی آنها برای عبور سیال صاف باقی میماند [۲۱، ۷۷، ۷۸].
الزامات مواد اولیه برای لولههای PVC-U و پلیاتیلن چیست؟
بر اساس استاندارد ملی ایران شماره ۳-۹۱۱۶، الزامات مواد اولیه برای لولههای PVC-U و پلیاتیلن به تفکیک در بخشهای زیر آمده است:
۱. الزامات مواد اولیه PVC-U (پلیوینیل کلرید صلب)
- نوع ماده: ماده اولیه باید از نوع پلیوینیل کلرید صلب (PVC-U) باشد که برای تسهیل تولید، افزودنیهای لازم به آن اضافه شده است [۵۵].
- محتوای PVC: طبق پیوست الف، مقدار PVC در فرمولاسیون لولهها باید حداقل ۸۰٪ وزنی و در اتصالات حداقل ۸۵٪ وزنی باشد [۱۳۹].
- افزودنیهای حفاظتی: استفاده از حداقل ۱/۵٪ مواد ضد پرتو فرابنفش (UV) الزامی است؛ مگر اینکه حداقل ۵٪ دیاکسید تیتانیوم نوع روتایل در آمیزه استفاده شده باشد که در آن صورت آزمون هوازدگی الزامی نخواهد بود [۵۵، ۵۶].
- ویژگیهای کربنات کلسیم (CaCO3): در صورت استفاده از این پرکننده، باید خلوص آن حداقل ۹۴٪ وزنی، مقدار کربنات منیزیم حداکثر ۴٪ وزنی و میانگین اندازه ذرات آن حداکثر ۲/۵ میکرومتر باشد [۱۳۹، ۱۴۰].
- استفاده از مواد غیربکر: اتصالات باید فقط از مواد بکر تولید شوند [۵۹]. در لولهها، استفاده از حداکثر ۱۰٪ مواد بازیافتی یا فرایندشده فقط در لایه داخلی و به شرط یکسان بودن فرمولاسیون و دمای نرمشوندگی ویکات (VST) مجاز است [۵۹، ۶۰].
۲. الزامات مواد اولیه پلیاتیلن (PE)
- ترکیبات رنگی و دوده:
- در صورت تولید آمیزه سیاه، مقدار دوده باید بین ۲٪ تا ۲/۵٪ وزنی باشد [۶۷].
- در آمیزههای غیرسیاه، استفاده از حداقل ۰/۵٪ مواد ضد UV الزامی است [۶۷]. ویژگیهای دوده مورد استفاده (مانند اندازه ذرات حداکثر ۵۰ نانومتر و خلوص) باید طبق جدول ۵ باشد [۷۳].
- ویژگیهای فیزیکی آمیزه: طبق جدول ۳، آمیزه پلیاتیلن باید دارای شاخص جریان مذاب (MFR) مشخص، پایداری گرمایی (OIT) حداقل ۲۰ دقیقه و چگالی پایه حداکثر ۹۳۵ کیلوگرم بر متر مکعب باشد [۷۰].
- مقاومت در برابر هوازدگی: پس از انجام آزمون هوازدگی، نرخ جرمی جریان مذاب (MFR) نباید بیش از ۲۵٪ نسبت به مقدار اولیه تغییر کند [۶۸].
- استفاده از مواد غیربکر: مشابه PVC-U، اتصالات پلیاتیلنی باید فقط از مواد بکر ساخته شوند [۷۴]. در لولهها، استفاده از حداکثر ۱۰٪ مواد فرایندشده در لایه داخلی مجاز است، به شرطی که این مواد آزمون مقاومت در برابر رشد ترک (UCLS) را به مدت ۱۶۵ ساعت با موفقیت بگذرانند [۷۴].
هر دو نوع ماده باید در آزمونهای مقاومت در برابر فشار داخلی طولانیمدت (۱۰۰۰ ساعته) مطابق با پارامترهای تعیینشده در جداول استاندارد شرکت کنند تا کارایی آنها تأیید شود [۵۷، ۷۱].
استاندارد ملی ایران چه آزمونهای فیزیکی و مکانیکی را الزامی میداند؟
طبق استاندارد ملی ایران شماره ۳-۹۱۱۶ (INSO 9116-3)، آزمونهای الزامی برای لولهها و اتصالات با دیواره ساختمند به سه دسته فیزیکی، مکانیکی و الزامات کارایی تقسیم میشوند:
۱. آزمونهای فیزیکی (مشخصههای فیزیکی)
این آزمونها بسته به نوع ماده اولیه (PVC-U، PP یا PE) متفاوت است:
- برای لولههای PVC-U:
- دمای نرمشوندگی ویکات (VST): باید حداقل ۷۹ درجه سلسیوس باشد [۹۹].
- مقاومت به گرمادهی (آزمون آون): بررسی عدم جدایش لایهای، ترک یا حباب [۹۹].
- درجه ژلشدن (مقاومت در برابر دیکلرومتان): برای اطمینان از پخت مناسب لوله [۹۹].
- برای لولههای پلیاتیلن (PE) و پلیپروپیلن (PP):
- مقدار و پراکنش دوده: برای آمیزههای سیاه (دوده بین ۲ تا ۲/۵ درصد وزنی) [۱۰۴، ۱۱۱].
- پراکنش رنگدانه: برای آمیزههای غیرسیاه [۱۰۵، ۱۱۱].
- نرخ جرمی جریان مذاب (MFR): بررسی تغییرات نرخ جریان پس از فرآیند تولید [۱۰۵، ۱۱۱].
- پایداری گرمایی (زمان القای اکسایش – OIT): حداقل ۲۰ دقیقه برای PE و حداقل ۸ دقیقه برای PP [۱۰۵، ۱۱۱].
- مقاومت به گرمادهی (آزمون آون): مشابه لولههای PVC [۱۰۵، ۱۱۲].
۲. آزمونهای مکانیکی (مشخصههای مکانیکی)
این آزمونها برای اطمینان از استحکام ساختاری لوله در برابر بارهای خارجی انجام میشود:
- سفتی حلقوی (Ring Stiffness): تعیین رده سفتی لوله (مانند SN4، SN8 و غیره) [۱۱۷، ۱۱۸].
- سفتی حلقوی ۲۴ ساعته: برای بررسی رفتار بلندمدت لوله تحت بار [۱۱۸، ۱۵۲].
- مقاومت در برابر ضربه: تعیین نرخ شکست تحت اصابت وزنههای مشخص [۱۱۸].
- انعطافپذیری حلقوی: بررسی عدم وقوع شکست یا کمان دائمی در صورت تغییر شکل حلقوی لوله تا ۳۰ درصد قطر داخلی [۱۲۱].
- نسبت خزش (Creep Ratio): آزمون نوعی برای بررسی تغییر شکل لوله در بلندمدت [۱۱۹].
- استحکام کششی درزها: مخصوص لولههای تولید شده به روش مارپیچی [۱۲۱].
- آزمون ضربه در دمای پایین: برای لولههایی که در مناطق با دمای زیر ۱۰- درجه سلسیوس نصب میشوند [۱۲۲].
۳. الزامات کارایی سامانه (آزمونهای اتصالات)
این آزمونها بر روی نمونههای مونتاژ شده (ترکیب لوله و اتصال) انجام میگیرد:
- آببندی محل اتصال: بررسی عدم نشتی در حالتهای مختلف از جمله تحت فشار آب، فشار هوا و تغییر شکلهای زاویهای یا عمودی [۱۲۸].
- مقاومت در برابر چرخه دمایی: بررسی عملکرد سیستم در برابر عبور متناوب آب گرم و سرد [۱۲۹].
- کارایی بلندمدت درزگیرهای االستومری: آزمون نوعی برای تخمین فشار آببندی در درازمدت (مثلاً برای ۱۰۰ سال) [۱۲۹].
- استحکام کششی محلهای اتصال جوشی: برای سامانههایی که به روش جوش متصل میشوند [۱۳۰].
تمامی این آزمونها باید با استفاده از پارامترهای دقیق تعیین شده در جداول استاندارد و مطابق با روشهای اجرایی سازمان ملی استاندارد ایران انجام شوند [۲۲، ۱۶۳].
جمعبندی درباره استاندارد ملی INSO 9116-3
استاندارد ملی ایران INSO 9116-3 چارچوب فنی مشخصی برای طراحی، تولید و کنترل کیفیت ل (سطح بیرونی پروفیلدار یا کاروگیت)** تقسیم میشوند که هر زهکشی مدفون بدون فشار** ارائه میدهد. در این استاندارد، لولهها بر اساس ساختار دیواره به دو دسته اصلی نوع A (سطح بیرونی صاف) و نوع B (سطح بیرونی پروفیلدار یا کاروگیت) تقسیم میشوند که هرکدام برای شرایط بارگذاری متفاوت طراحی شدهاند.
در میان این دو، لولههای نوع B به دلیل ساختار حلقوی و دیواره پروفیلدار، توانایی بیشتری در تحمل بارهای خارجی خاک و ترافیک دارند و به همین دلیل در شبکههای فاضلاب مدفون کاربرد گستردهتری پیدا کردهاند.
این استاندارد علاوه بر تعریف ساختار لولهها، الزامات دقیقی برای مواد اولیه PVC-U و پلیاتیلن (PE) نیز تعیین کرده است؛ از جمله درصد مواد پایه، محدودیت استفاده از مواد بازیافتی، میزان دوده یا پایدارکنندههای UV و شاخصهای فیزیکی مانند چگالی، شاخص جریان مذاب (MFR) و پایداری حرارتی (OIT).
همچنین مجموعهای از آزمونهای فیزیکی، مکانیکی و عملکردی مانند سفتی حلقوی، مقاومت ضربه، آزمون خزش، آببندی اتصالات و مقاومت در برابر چرخههای دمایی برای تضمین دوام و ایمنی شبکههای زیرزمینی الزامی شده است.
در نهایت، رعایت کامل الزامات استاندارد INSO 9116-3 برای تولیدکنندگان و پیمانکاران به معنای تضمین پایداری سازهای، عملکرد بلندمدت و کاهش ریسک خرابی شبکههای فاضلاب مدفون در طول عمر طراحی سامانه خواهد بود.
سوالات متداول
کاربرد اصلی این لولهها در کجاست و برای چه مواردی نباید استفاده شوند؟
این لولهها برای سامانههای فاضلاب و زهکشی مدفون در خاک که به صورت بدون فشار کار میکنند، طراحی شدهاند [۱، ۱۸].
نکته مهم: بر اساس یادآوری استاندارد، این لولهها نباید برای زهکشی بزرگراهها یا سطوحی که در معرض بارهای ترافیکی بسیار سنگین خاص هستند (بدون رعایت ضوابط مهندسی نصب) استفاده شوند [۱۹]. همچنین این استاندارد لولههای تحت فشار را پوشش نمیدهد [۱۸].
آیا میتوان در تولید این لولهها از مواد بازیافتی استفاده کرد؟
در مورد استفاده از مواد غیربکر (فرایندشده یا بازیافتی) محدودیتهای سختگیرانهای وجود دارد:
اتصالات: باید فقط از مواد بکر تولید شوند و استفاده از مواد بازیافتی در آنها ممنوع است [۵۵، ۶۲، ۷۰].
لولهها: استفاده از مواد بازیافتی حداکثر تا ۱۰ درصد وزنی و فقط در لایه داخلی لوله مجاز است، به شرطی که فرمولاسیون و ویژگیهای فیزیکی آن با لایه اصلی یکسان باشد [۵۵، ۶۲، ۷۰].
چه اطلاعاتی باید حتماً روی بدنه لوله درج (مارک) شده باشد؟
برای اطمینان از اصالت و کیفیت، هر شاخه لوله باید حداقل دارای اطلاعات زیر باشد [۱۲۸، ۱۲۹]:
شماره استاندارد ملی (INSO 9116-3) [۱۲۹].
نام یا علامت تجاری تولیدکننده [۱۲۹].
اندازه اسمی و رده قطر (مثلاً DN/OD یا DN/ID) [۱۲۹].
نوع ماده اولیه (PVC-U، PP یا PE) [۱۲۹].
رده سفتی حلقوی (مثلاً SN4، SN8 و غیره) [۱۲۹].
کد ردیابی زمان تولید (سال و ماه) [۱۲۹].
روشهای مجاز برای اتصال لولههای ساختمند (نوع B) چیست؟
اتصال این لولهها بسته به طراحی تولیدکننده میتواند به روشهای زیر انجام شود:
حلقه درزگیر لاستیکی (واشر): رایجترین روش که میتواند روی نری لوله یا داخل مادگی قرار گیرد [۲۰، ۷۵].
جوشکاری: برای لولههایی که قابلیت اتصال جوشی دارند [۲۰، ۷۱].
چسب حاللی: این روش مخصوص لولههای PVC-U است و چسب مورد استفاده باید مطابق مشخصات تولیدکننده باشد [۷۲].
این موارد به خریداران و مجریان کمک میکند تا علاوه بر انتخاب صحیح لوله، از نصب و بهرهبرداری استاندارد شبکه فاضلاب اطمینان حاصل کنند.
