SN และ PN ของท่อต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหนสำหรับแรงดันและแบบไหนสำหรับรับน้ำหนักกดทับ

SN และ PN เป็นค่าที่พบได้บ่อยในงานท่อ แต่มีความหมายและวัตถุประสงค์ในการใช้งานแตกต่างกันอย่างชัดเจน PN ใช้กับการพิจารณาความสามารถของระบบท่อในการรับแรงดันจากของไหลภายใน ส่วน SN เกี่ยวข้องกับความแข็งแกร่งของท่อเมื่อรับแรงจากภายนอก โดยเฉพาะท่อระบายน้ำและท่อที่ติดตั้งใต้ดิน การเลือกท่อจึงไม่ควรดูเพียงขนา

ความหมายของ PN ในงานระบบท่อ

PN เป็นค่าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบท่อที่ต้องรับแรงดันจากภายใน เช่น ระบบประปา ระบบส่งน้ำ ระบบสูบน้ำ ระบบน้ำอุตสาหกรรม ระบบน้ำเสียแบบท่อแรงดัน และระบบท่อที่เชื่อมต่อกับเครื่องสูบน้ำ คำว่า PN จึงควรพิจารณาควบคู่กับชนิดวัสดุ อุณหภูมิของของไหล ค่า SDR ความหนาผนังท่อ และข้อกำหนดของมาตรฐานที่ใช้กับท่อนั้น

ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปในประเทศไทยคือท่อ HDPE สำหรับงานประปา ซึ่งมักระบุเป็น PN6 PN8 PN10 PN12.5 PN16 หรือระดับแรงดันอื่นตามมาตรฐานและผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต ตัวเลขที่สูงขึ้นโดยทั่วไปหมายถึงท่อที่ออกแบบให้รองรับแรงดันใช้งานภายในได้สูงขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่มาตรฐานกำหนด แต่ไม่ควรเข้าใจว่า PN เป็นตัวเลขที่สามารถนำไปใช้กับทุกวัสดุและทุกอุณหภูมิได้เหมือนกัน เนื่องจากความสามารถในการรับแรงดันของท่อพลาสติกสัมพันธ์กับชนิดของวัตถุดิบ อุณหภูมิ อายุการใช้งาน และ Dimension Ratio ของท่อด้วย

สำหรับท่อ Polyethylene มาตรฐาน ASTM มีข้อกำหนดสำหรับท่อแรงดันหลายฉบับ เช่น ASTM D3035 ซึ่งครอบคลุมท่อ PE ที่กำหนดมิติโดยอ้างอิงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและ Dimension Ratio โดยมีข้อกำหนดเกี่ยวกับวัสดุ ขนาด การรับแรงดันต่อเนื่อง การทดสอบแรงดันแตก และคุณสมบัติของท่อ ส่วนท่อ PE ขนาดใหญ่สามารถพบการอ้างอิง ASTM F714 ซึ่งครอบคลุมท่อ Polyethylene สำหรับงานลำเลียงน้ำ น้ำเสีย ของเหลวในกระบวนการอุตสาหกรรม และระบบทั้งแบบมีแรงดันและไม่มีแรงดัน โดยท่อที่ผลิตตามมาตรฐานดังกล่าวมีการกำหนด Pressure Rating ตามคุณสมบัติของวัสดุและมิติของท่อ

ความสัมพันธ์ระหว่าง PN กับ SDR ของท่อ HDPE

เมื่อเลือกท่อ HDPE ประปา สิ่งที่ควรพิจารณาร่วมกับ PN คือ SDR ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อกับความหนาผนังท่อ หากเป็นท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากัน ท่อที่มีค่า SDR ต่ำกว่าจะมีผนังหนากว่า และโดยทั่วไปสามารถรองรับแรงดันภายในได้สูงกว่า

ตัวอย่างเช่นท่อ HDPE ที่มีค่า SDR11 จะมีผนังหนากว่าท่อ SDR17 เมื่อเปรียบเทียบในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน ดังนั้นในงานส่งน้ำที่มีแรงดันสูงจึงมักเลือก Dimension Ratio ที่เหมาะสมกับแรงดันใช้งานจริง รวมถึงแรงดันกระชากจากการเปิดปิดวาล์วหรือการเดินและหยุดเครื่องสูบน้ำ

การเลือก PN ไม่ควรเลือกโดยดูแรงดันปกติของปั๊มเพียงอย่างเดียว หากระบบมีปั๊มขนาดใหญ่ ระยะส่งน้ำยาว มีการเปลี่ยนระดับความสูงมาก หรือมีวาล์วที่เปิดปิดอย่างรวดเร็ว ระบบอาจเกิดแรงดันกระชากภายในท่อได้ วิศวกรจึงต้องพิจารณาแรงดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นในระบบร่วมด้วย

วัตถุดิบ Polyethylene สำหรับผลิตท่อและข้อต่อยังมีมาตรฐาน ASTM D3350 ซึ่งใช้ระบบ Cell Classification เพื่อจำแนกคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความหนาแน่น คุณสมบัติด้านแรงดึง ความแข็งแกร่ง การต้านทานการแตกร้าวอย่างช้า และคุณสมบัติด้านความแข็งแรงภายใต้แรงดัน จึงเห็นได้ว่าความสามารถของท่อแรงดันไม่ได้เกิดจากคำว่า PN เพียงตัวเดียว แต่เกิดจากองค์ประกอบของวัสดุ โครงสร้างผนังท่อ และข้อกำหนดทางวิศวกรรมของมาตรฐานประกอบกัน

SN ใช้พิจารณาความแข็งแกร่งของท่อจากแรงภายนอก

SN แตกต่างจาก PN เพราะไม่ได้มุ่งอธิบายแรงดันน้ำภายในท่อ แต่เกี่ยวข้องกับ Ring Stiffness หรือความแข็งแกร่งของวงแหวนท่อเมื่อถูกแรงภายนอกกดให้เกิดการเปลี่ยนรูป ค่านี้มีความสำคัญมากกับท่อระบายน้ำ ท่อน้ำเสียแบบไหลด้วยแรงโน้มถ่วง ท่อลอน HDPE ท่อ Profile Wall และท่อที่ฝังอยู่ใต้ดิน

เมื่อท่อถูกฝังอยู่ใต้ถนน ลานจอดรถ พื้นที่โรงงาน หรือพื้นที่ที่มีรถบรรทุกวิ่งผ่าน ท่อจะได้รับแรงจากน้ำหนักดิน น้ำหนักวัสดุถม และแรงจราจรที่ถ่ายทอดลงมาจากผิวดิน ระบบท่อประเภทนี้จึงต้องพิจารณาความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนรูปภายใต้แรงภายนอกมากกว่าการพิจารณาแรงดันน้ำภายใน

คำว่า SN ที่พบในงานท่อ เช่น SN4 SN6 SN8 หรือค่าที่สูงกว่านั้น มักใช้เป็นกลุ่มความแข็งแกร่งของวงแหวนตามระบบมาตรฐานที่กำหนดค่า Ring Stiffness เป็นหน่วยแรงต่อพื้นที่ การระบุค่า SN จึงเหมาะกับการเปรียบเทียบความแข็งของท่อประเภทเดียวกันภายใต้ระบบมาตรฐานเดียวกัน

ในระบบมาตรฐาน ASTM การประเมินความแข็งแกร่งของท่อพลาสติกภายใต้แรงภายนอกมักพบการทดสอบตาม ASTM D2412 ซึ่งเป็นวิธีทดสอบคุณสมบัติการรับแรงภายนอกของท่อพลาสติกด้วยการกดระหว่างแผ่นขนาน การทดสอบดังกล่าวใช้พิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างแรงกับการโก่งตัวของท่อ รวมถึงค่า Pipe Stiffness ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบและเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ได้

SN และ Pipe Stiffness ไม่ควรนำมาเทียบเป็นตัวเลขเดียวกันโดยตรง

สิ่งที่มักทำให้เกิดความเข้าใจผิดคือการนำ SN ตามระบบมาตรฐานหนึ่งไปเปรียบเทียบโดยตรงกับ Pipe Stiffness ตาม ASTM D2412 เนื่องจากวิธีนิยาม หน่วย การทดสอบ และเงื่อนไขในการประเมินอาจแตกต่างกัน การกำหนดสเปกจึงควรระบุมาตรฐานที่ต้องการควบคู่กับค่าความแข็งแกร่ง ไม่ควรระบุเพียง SN แล้วถือว่าท่อทุกชนิดที่มีเลขเดียวกันจะมีคุณสมบัติเหมือนกันทั้งหมด

ในงานจัดซื้อที่ต้องใช้ ASTM ควรพิจารณามาตรฐานผลิตภัณฑ์ของท่อโดยตรง แล้วตรวจสอบว่ามาตรฐานนั้นกำหนดการทดสอบ Pipe Stiffness การ Flattening การรับแรงกระแทก คุณสมบัติของวัตถุดิบ และคุณสมบัติของรอยต่อไว้อย่างไร การเลือกตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์จะมีความชัดเจนกว่าการดูเพียงชื่อทางการตลาดของท่อ

ท่อ HDPE ประปาเน้นการรับแรงดันภายใน

ท่อ HDPE ประปาเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของระบบที่ควรให้ความสำคัญกับ PN หรือ Pressure Rating เพราะน้ำภายในท่อถูกส่งด้วยแรงดันจากปั๊มหรือแรงดันของระบบจ่ายน้ำ ท่อประเภทนี้โดยทั่วไปเป็นท่อผนังตันและมีการกำหนดขนาดจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาผนัง และ Dimension Ratio

ASTM D3035 และ ASTM F714 เป็นตัวอย่างมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับท่อ Polyethylene ที่สามารถใช้ในระบบส่งน้ำและระบบของเหลว โดย ASTM F714 ครอบคลุมท่อ PE ขนาดใหญ่ตั้งแต่ระบบขนาด DIPS IPS และ Metric ตามขอบเขตของมาตรฐาน ส่วน ASTM D3035 ใช้กับช่วงขนาดที่กำหนดตาม Controlled Outside Diameter และมีข้อกำหนดสำหรับการทดสอบแรงดันของท่อ

ดังนั้นหากเป็นงานระบบประปา งานเมนส่งน้ำ งานสูบน้ำ หรือท่อส่งน้ำในโรงงาน การถามว่าท่อเป็น PN เท่าใดถือว่ามีความสำคัญโดยตรง เพราะเป็นระบบที่มีความดันเกิดขึ้นภายในท่ออยู่ตลอดเวลาหรือเป็นช่วงเวลา

อย่างไรก็ตาม ท่อ HDPE ประปาที่ฝังใต้ถนนก็ยังได้รับแรงจากดินและการจราจรเช่นเดียวกัน ความแตกต่างคือท่อผนังตัน HDPE มักออกแบบโดยใช้คุณสมบัติของวัสดุ ค่า DR หรือ SDR ความหนาผนัง สภาพดิน ความลึก และการติดตั้งมาพิจารณาร่วมกัน ไม่ได้กำหนดการเลือกใช้งานด้วยค่า SN แบบเดียวกับท่อลอนระบายน้ำทั่วไป

ท่อ HDPE ร้อยสายไฟไม่ได้เลือกจาก PN เป็นหลัก

ท่อ HDPE ร้อยสายไฟและสายสื่อสารเป็นอีกกรณีหนึ่งที่ผู้ใช้งานไม่ควรนำหลักการเลือก PN ของท่อประปามาใช้โดยตรง จุดประสงค์ของท่อประเภทนี้คือการป้องกันสายไฟ สายสื่อสาร หรือสาย Fiber Optic จากสภาพแวดล้อมภายนอก รวมถึงช่วยให้สามารถลากหรือเปลี่ยนสายภายในระบบได้

ASTM F2160 เป็นมาตรฐานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ Solid Wall HDPE Conduit สำหรับงาน Non Pressure โดยครอบคลุมท่อ Conduit Duct และ Innerduct ที่ใช้ป้องกันสาย Fiber Optic และสายไฟ รวมถึงงานสื่อสาร งานระบบสาธารณูปโภคใต้ดิน งาน Highway Lighting และงานที่ติดตั้งด้วยวิธี Horizontal Directional Drilling งานไถฝัง และงานเปิดร่อง

มาตรฐานดังกล่าวมีการกำหนดรูปแบบมิติของท่อ เช่น SDR9 SDR11 SDR13.5 DR15.5 Schedule 40 และ Schedule 80 รวมถึงข้อกำหนดด้านคุณสมบัติต่าง ๆ ของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นแม้ท่อร้อยสายไฟบางรุ่นจะมีผนังหนามาก แต่ไม่ได้หมายความว่าจะต้องนำไปเรียก PN10 หรือ PN16 เหมือนท่อประปา เพราะวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์ต่างกัน

งานร้อยสายไฟที่ติดตั้งใต้ดินควรพิจารณาความแข็งแรงของท่อ ระยะฝัง สภาพดิน วิธีบดอัด วัสดุรองพื้น การรับแรงจากการจราจร และแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการติดตั้ง โดยเฉพาะงาน HDD ที่ท่อจะได้รับแรงดึงและแรงดัดระหว่างการ Pull Back จึงต้องเลือกท่อที่เหมาะสมกับวิธีติดตั้ง ไม่ใช่เลือกจาก PN เพียงอย่างเดียว

ท่อลอน HDPE ผนังสองชั้นเน้นระบบระบายน้ำแบบไม่มีแรงดัน

ท่อลอน HDPE ผนังสองชั้นหรือ Double Wall Corrugated HDPE Pipe ถูกพัฒนาขึ้นให้มีโครงสร้างผนังที่ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งต่อแรงภายนอกโดยใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปด้านนอกมีลักษณะเป็นลอนเพื่อเพิ่ม Moment of Inertia ของหน้าตัด ส่วนผิวด้านในเรียบเพื่อลดความต้านทานการไหลของน้ำ

ท่อประเภทนี้เหมาะกับงานระบายน้ำฝน ระบบระบายน้ำใต้ถนน ระบบน้ำเสียแบบ Gravity Flow งานระบายน้ำในโครงการจัดสรร พื้นที่โรงงาน สนามบิน ถนน และระบบสาธารณูปโภคที่ของไหลไหลตามความลาดชันของท่อ

ASTM F2306 เป็นหนึ่งในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับ Annular Corrugated Profile Wall Polyethylene Pipe ที่มีผิวด้านใน โดยขอบเขตของมาตรฐานครอบคลุมท่อสำหรับงาน Storm Sewer และ Subsurface Drainage แบบ Non Pressure Gravity Flow และกำหนดคุณสมบัติด้านขนาด ความหนาของ Inner Liner ความแข็งแกร่ง การ Flattening และการรับแรงกระแทกของท่อ

สำหรับงานระบายน้ำบางประเภท ASTM F2648 ครอบคลุมท่อลอน Profile Wall PE ที่มีผิวด้านในสำหรับงาน Land Drainage และ Subsurface Drainage ซึ่งเป็นระบบไม่มีแรงดันเช่นกัน มาตรฐานมีข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง การ Flattening การรับแรงกระแทก และคุณสมบัติอื่นของผลิตภัณฑ์

ดังนั้นหากเป็นท่อลอนผนังสองชั้นสำหรับน้ำไหลด้วยแรงโน้มถ่วง สิ่งสำคัญคือความสามารถของท่อในการทำงานร่วมกับดินรอบท่อและโครงสร้างชั้นวัสดุถม การเลือกท่อที่แข็งมากแต่ติดตั้งไม่ถูกต้องก็อาจทำให้ท่อเสียรูปได้ ในทางกลับกันท่อ Flexible Pipe ที่ออกแบบและติดตั้งอย่างถูกต้องสามารถถ่ายแรงบางส่วนไปยังดินรอบข้างและทำงานเป็นระบบ Pipe Soil Interaction ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ท่อลอน HDPE เสริมเหล็กใช้โครงสร้างเหล็กช่วยเพิ่มความแข็งแกร่ง

ท่อลอนพอลิเอทิลีนเสริมเหล็กเป็นท่อที่นำคุณสมบัติของ Polyethylene มาร่วมกับโครงสร้างเหล็กเสริมเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของหน้าตัด โดยชั้น Polyethylene ช่วยในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนและเป็นผิวของระบบท่อ ขณะที่โครงสร้างเหล็กช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนรูปจากแรงภายนอก

ASTM F2435 เป็นมาตรฐานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ Steel Reinforced Polyethylene Corrugated Pipe โดยครอบคลุมข้อกำหนดและวิธีทดสอบด้านวัสดุ มิติ คุณภาพการผลิต ความต้านทานแรงกระแทก Pipe Stiffness การยึดติดระหว่างเหล็กกับ Polyethylene และความแน่นของข้อต่อ มาตรฐานระบุว่าท่อประเภทนี้มีวัตถุประสงค์สำหรับงานใต้ดินซึ่งดินรอบท่อมีส่วนช่วยรองรับผนังท่อ และใช้กับงานรวบรวมหรือระบายน้ำฝนรวมถึงงานท่อระบายน้ำ

ข้อสังเกตสำคัญคือท่อลอนเสริมเหล็กไม่ได้ถูกออกแบบให้ทำหน้าที่เหมือนท่อ HDPE ประปา PN10 หรือ PN16 ระบบหลักของท่อประเภทนี้คือระบบ Gravity Flow และระบบฝังดินที่ต้องรับแรงภายนอก ดังนั้นการนำค่า PN มาใช้เป็นเกณฑ์หลักในการเลือกท่อลอนเสริมเหล็กจึงไม่ตรงกับหลักการออกแบบของผลิตภัณฑ์

แรงดันจากภายในและแรงกดจากภายนอกเป็นคนละกรณีกัน

การแยกแรงออกเป็นสองด้านช่วยให้เข้าใจความแตกต่างระหว่าง PN และ SN ได้ง่ายขึ้น หากเครื่องสูบน้ำส่งน้ำเข้าไปในท่อ แรงดันน้ำจะพยายามดันผนังท่อออกจากด้านใน ความสามารถของท่อในการต้านทานแรงลักษณะนี้เกี่ยวข้องกับ Pressure Rating ความหนาผนัง คุณสมบัติของวัสดุ และค่า DR หรือ SDR

แต่หากท่อถูกฝังลึกอยู่ใต้พื้นถนน น้ำหนักดินและรถบรรทุกจะสร้างแรงจากด้านนอกลงมายังระบบท่อ ท่อจะมีแนวโน้มเกิดการโก่งตัวหรือเปลี่ยนรูปร่าง แรงลักษณะนี้จึงเกี่ยวข้องกับ Ring Stiffness Pipe Stiffness สภาพดิน วัสดุถม การบดอัด และความลึกในการติดตั้ง

ด้วยเหตุนี้ท่อ PN16 จึงไม่ได้หมายความว่าจะรับน้ำหนักรถได้ดีกว่าท่อ SN8 ในทุกกรณี และท่อ SN8 ก็ไม่ได้หมายความว่าจะสามารถนำไปใช้เป็นท่อส่งน้ำแรงดัน 8 bar ได้ ตัวเลขทั้งสองระบบมีวัตถุประสงค์ในการอธิบายคุณสมบัติคนละด้าน

การเลือกท่อสำหรับพื้นที่ที่มีรถบรรทุกวิ่งผ่าน

สำหรับงานฝังใต้ถนนหรือพื้นที่ที่มีรถบรรทุก สิ่งที่ต้องพิจารณาไม่ได้มีเพียง SN ของท่อ แต่ต้องพิจารณาความลึกจากระดับถนนถึงหลังท่อ ชนิดดินเดิม วัสดุรองพื้น วัสดุถมข้างท่อ ความแน่นของการบดอัด ระดับน้ำใต้ดิน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ และน้ำหนักจราจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น

ท่อพลาสติกหลายประเภทถูกจัดเป็น Flexible Pipe ซึ่งพฤติกรรมของระบบขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของท่อและดินรอบข้าง เมื่อท่อรับแรงและเกิดการโก่งตัวเล็กน้อย ดินบริเวณด้านข้างของท่อจะช่วยต้านการเคลื่อนตัว การบดอัดวัสดุบริเวณ Haunch และด้านข้างท่อจึงมีความสำคัญอย่างมาก

การติดตั้งท่อที่มีค่า Stiffness สูงแต่ปล่อยให้บริเวณใต้ท้องท่อหรือข้างท่อมีโพรง อาจทำให้แรงกระจายไม่สม่ำเสมอและสร้างความเสียหายต่อระบบได้ ขณะที่ท่อที่ได้รับการออกแบบและติดตั้งตามข้อกำหนดของผู้ผลิตและมาตรฐานการติดตั้งสามารถรองรับงานใต้ถนนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเลือกท่อสำหรับระบบน้ำที่มีปั๊ม

หากระบบมีปั๊มและมีแรงดันภายในอย่างต่อเนื่อง ควรเริ่มจากข้อมูลแรงดันใช้งานจริงของระบบ แรงดัน Shut Off ของปั๊ม ความต่างระดับของพื้นที่ และความเป็นไปได้ที่จะเกิดแรงดันกระชาก จากนั้นจึงเลือก Pressure Class หรือ PN ที่เหมาะสม

ในกรณีท่อ HDPE ควรตรวจสอบชนิดวัสดุ เช่น PE100 หรือวัสดุที่กำหนดในโครงการ ค่า SDR หรือ DR ของท่อ อุณหภูมิใช้งาน วิธีเชื่อมต่อ และมาตรฐานผลิตภัณฑ์ การเลือกท่อ PN สูงกว่าที่ต้องการมากเกินไปไม่ใช่สิ่งจำเป็นเสมอไป เพราะจะทำให้ผนังท่อหนาขึ้น น้ำหนักและต้นทุนเพิ่มขึ้น และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในลดลงเมื่อเทียบกับท่อขนาดภายนอกเดียวกัน

การเลือกท่อสำหรับระบบน้ำฝนและน้ำเสียแบบ Gravity Flow

ระบบระบายน้ำที่ไม่มีปั๊มส่งแรงดัน เช่น ท่อระบายน้ำฝน ท่อรวบรวมน้ำผิวดิน หรือท่อระบายน้ำใต้ถนน มักทำงานด้วยแรงโน้มถ่วง ระบบประเภทนี้จึงควรให้ความสำคัญกับความแข็งแกร่งของท่อ การติดตั้ง ความลาดเอียง และการรองรับแรงภายนอกมากกว่าค่า PN

ท่อลอน HDPE ผนังสองชั้นและท่อลอน HDPE เสริมเหล็กจึงถูกนำมาใช้ในลักษณะงานดังกล่าว เนื่องจากรูปทรง Profile ของผนังสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งของหน้าตัดโดยไม่จำเป็นต้องทำผนังตันหนาเท่ากับท่อ Solid Wall ขนาดใหญ่

สำหรับท่อลอน HDPE ผนังสองชั้นสามารถพิจารณามาตรฐานในกลุ่ม ASTM F2306 หรือ ASTM F2648 ตามประเภทและวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์ ส่วนท่อลอน Polyethylene เสริมเหล็กสามารถพิจารณามาตรฐาน ASTM F2435 ซึ่งกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของระบบ Steel Reinforced Polyethylene Corrugated Pipe

เลือกท่อให้ตรงกับหน้าที่ของระบบก่อนเลือกตัวเลข

ก่อนสั่งซื้อท่อควรระบุให้ชัดเจนว่างานเป็นระบบแรงดันหรือระบบไม่มีแรงดัน หากเป็นระบบประปา ระบบส่งน้ำ หรือระบบที่มีเครื่องสูบน้ำ ควรพิจารณา Pressure Rating ค่า PN ค่า SDR หรือ DR และมาตรฐานของท่อแรงดัน

หากเป็นระบบระบายน้ำแบบ Gravity Flow และฝังใต้ดิน ควรพิจารณา Ring Stiffness หรือ Pipe Stiffness รวมถึงความลึกการฝังและสภาพการติดตั้ง หากเป็นท่อลอนควรตรวจสอบมาตรฐานของผลิตภัณฑ์และค่าความแข็งแกร่งที่ผู้ผลิตรับรอง

หากเป็นท่อ HDPE ร้อยสายไฟ ควรพิจารณามาตรฐานสำหรับ Conduit โดยตรง เช่น ASTM F2160 รวมถึงค่า SDR หรือ Schedule ที่กำหนด ความแข็งแรงในการติดตั้ง และวิธีการวางท่อ ไม่ควรนำค่า PN ของท่อประปามาเป็นเกณฑ์หลัก

หากเป็นท่อลอนเสริมเหล็ก ควรพิจารณาข้อกำหนดด้าน Pipe Stiffness โครงสร้างเหล็ก การยึดติดระหว่างเหล็กกับ Polyethylene คุณภาพรอยต่อ และมาตรฐาน ASTM F2435 รวมถึงรายละเอียดการติดตั้งใต้ดิน

เหตุผลที่การดูเพียงความหนาของท่ออาจทำให้เลือกผิด

ท่อแต่ละชนิดถูกออกแบบหน้าตัดไม่เหมือนกัน ท่อ HDPE ประปาเป็น Solid Wall ซึ่งอาศัยความหนาของผนังร่วมกับคุณสมบัติของ Polyethylene ในการรับแรงดัน ส่วนท่อลอน HDPE อาศัยรูปทรงของ Profile เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งต่อการโก่งตัว และท่อลอนเสริมเหล็กใช้โครงสร้างเหล็กเข้ามาช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของวงแหวน

ดังนั้นการนำความหนาผนังของท่อ HDPE ประปาไปเปรียบเทียบกับความหนาของท่อลอนจึงไม่สามารถบอกได้โดยตรงว่าท่อใดแข็งแรงกว่า เพราะวัตถุประสงค์และกลไกในการรับแรงแตกต่างกัน

ในลักษณะเดียวกัน ท่อร้อยสายไฟที่มี SDR ต่ำและผนังหนาอาจเหมาะกับการดึงลอดใต้ถนนด้วย HDD แต่ไม่ได้หมายความว่าท่อนั้นได้รับการรับรองสำหรับใช้เป็นท่อส่งน้ำประปาแรงดันสูง เว้นแต่ผลิตภัณฑ์นั้นได้รับการออกแบบและรับรองตามมาตรฐานของท่อแรงดันด้วย

มาตรฐาน ASTM ที่ควรรู้เมื่อเลือกท่อ HDPE

ASTM D3035 ใช้กับท่อ Polyethylene ที่กำหนดมิติตาม Controlled Outside Diameter และมีข้อกำหนดเกี่ยวกับการรับแรงดันของท่อ เหมาะสำหรับใช้อ้างอิงในกลุ่มท่อ PE สำหรับระบบน้ำและงานที่เกี่ยวข้องกับแรงดัน

ASTM F714 เป็นมาตรฐานสำหรับท่อ Polyethylene ที่กำหนด Dimension Ratio และ Pressure Rating โดยครอบคลุมท่อขนาดใหญ่หลายระบบมิติ ใช้ในงานน้ำ น้ำเสีย ของเหลวอุตสาหกรรม และระบบท่ออื่นตามขอบเขตของมาตรฐาน

ASTM D3350 ใช้จำแนกคุณสมบัติของวัสดุ Polyethylene สำหรับท่อและข้อต่อ โดยพิจารณาคุณสมบัติหลายด้านของวัตถุดิบ ไม่ได้เป็นมาตรฐานสำหรับกำหนด PN ของท่อโดยตรง แต่เป็นพื้นฐานสำคัญของการควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ

ASTM F2160 ใช้กับ Solid Wall HDPE Conduit สำหรับป้องกันสายไฟและสายสื่อสาร เป็นระบบ Non Pressure และครอบคลุมการใช้งานใต้ดินหลายรูปแบบรวมถึง Horizontal Directional Drilling

ASTM D2412 เป็นวิธีทดสอบคุณสมบัติการรับแรงจากภายนอกของท่อพลาสติกโดยการกดระหว่างแผ่นขนาน ใช้หาค่า Pipe Stiffness และลักษณะการโก่งตัวภายใต้แรง

ASTM F2306 เกี่ยวข้องกับท่อลอน Polyethylene แบบ Profile Wall ที่มีผิวภายในสำหรับระบบระบายน้ำฝนและระบายน้ำใต้ดินแบบ Non Pressure Gravity Flow

ASTM F2648 เกี่ยวข้องกับท่อลอน Polyethylene สำหรับงาน Land Drainage และ Subsurface Drainage แบบไม่มีแรงดัน โดยมีข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง การ Flattening และการรับแรงกระแทก

ASTM F2435 ใช้กับ Steel Reinforced Polyethylene Corrugated Pipe สำหรับงานใต้ดินและระบบระบายน้ำ โดยกำหนดข้อกำหนดทั้งด้านวัสดุ ขนาด Pipe Stiffness การยึดติดของเหล็กกับ Polyethylene และคุณสมบัติของรอยต่อ

การอ่านสเปกท่อก่อนสั่งซื้อ

เมื่อได้รับสเปกท่อควรตรวจสอบให้มากกว่าชื่อสินค้าและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง หากเป็นท่อประปาควรดูชนิดวัตถุดิบ ค่า PN ค่า SDR หรือ DR ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาผนัง และมาตรฐานการผลิต

หากเป็นท่อระบายน้ำควรดูชนิดโครงสร้างผนัง ค่า Ring Stiffness หรือ Pipe Stiffness มาตรฐานผลิตภัณฑ์ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน รูปแบบข้อต่อ และคำแนะนำด้านการติดตั้ง หากเป็นงานใต้ถนนควรมีข้อมูลความลึกและสภาพการรับน้ำหนักประกอบการเลือกด้วย

สำหรับท่อร้อยสายไฟควรตรวจสอบมาตรฐาน Conduit ขนาด OD หรือ ID ค่า SDR หรือ Schedule รัศมีดัด การรับแรงระหว่างติดตั้ง และข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าหรือหน่วยงานเจ้าของงาน

การเลือกท่อจึงควรเริ่มจากหน้าที่ของระบบก่อน ถ้าต้องรับแรงดันจากน้ำให้พิจารณา PN และ Pressure Rating ถ้าต้องรับแรงกดจากดินและการจราจรให้พิจารณา Ring Stiffness Pipe Stiffness และการติดตั้ง และถ้าเป็นท่อร้อยสายไฟให้เลือกมาตรฐาน Conduit ที่เหมาะกับวิธีการติดตั้งและสภาพพื้นที่ การแยกเกณฑ์เหล่านี้ออกจากกันจะช่วยลดความผิดพลาดในการเลือกท่อและทำให้ผลิตภัณฑ์ทำงานตรงกับวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมมากที่สุด

สรุป

หากต้องการคำแนะนำเฉพาะงาน ทีม Technical Support ของ TawanFlow ยินดีช่วยเลือกสินค้าให้เหมาะกับงานของคุณ ติดต่อขอคำแนะนำและใบเสนอราคา