Reference: Plastic Pipe Institute (www.plasticpipe.org)

ท่อที่ทำจาก High-density polyethylene เป็นท่อที่มีใช้ในวงกว้าง ทั้งในอุตสาหกรรม, เกษตรกรรม และอื่นๆ ท่อ PE เป็นท่อที่มีความแข็ง เหนียวและทนทาน ได้มีการใช้มาตั้งแต่ปี 1950 โดยคุณสมบัติของ HDPE นั้นสามารถต้านทานการสึกกร่อนและสามารถใช้ร่วมกับวัสดุอื่นในระบบท่อของคุณได้

นี้จะเป็นคำถามและคำตอบเกี่ยวกับ HDPE Pipe ซึ่งแสดงถึงความได้เปรียบหลายๆอย่างของวัสดุประเภทนี้

การติดตั้ง (Installation)

Answer

ท่อพีอี มีการเชื่อมที่ง่ายโดยใช้วิธี butt fusion โดยวิธีนี้ทำโดยทำให้ปลายท่อร้อนจนกระทั้งผิวของปลายท่อเริ่มอ่อนตัว และทำการเชื่อมต่อกันโดยใช้แรงดัน ผิวที่อ่อนตัวจะหลอมเป็นเนื้อเดียวกันและคอยให้เย็นตัวลง

การเชื่อมแบบอื่นๆและการเชื่อมแบบ Mechanical joining เป็นวิธีที่มีการใช้บ้างตามแต่ความต้องการ เช่น วิธีใช้ Electro fusion ถูกใช้สำหรับการเชื่อมและซ่อมแซมในกรณีพิเศษ และ Socket fusion ถูกใช้ในระบบท่อของอุตสาหกรรมขนาดน้อยกว่า 110 มม. ทั้ง Saddle fusion, electrofusion or mechanical fitting สามารถใช้กับการต่อแยกกับท่อพีอีเดิมได้

Answer

ทางที่ดีที่สุดก็คือรอยเชื่อมถูกทำตามกระบวนการเชื่อมของผู้ผลิต ซึ่งส่วนมากวิธีที่ใช้สำหรับการตรวจสอบในภาคสนามคือการมองรอยเชื่อม (Visual check) โดยส่วนมากผู้ผลิตจะมีตัวอย่างการเชื่อมที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์ให้เห็น แต่อย่างไรก็ตามควรจะมี Data logger ต่อกับเครื่องเชื่อมเพื่อมีการเก็บข้อมูลที่สำคัญในการเชื่อมไว้

Answer

เวลาที่ต้องการในการเชื่อมแบบ butt fusion ขึ้นอยู่กับความหนาของท่อและขนาดของท่อ โดยท่อที่มีความหนามากก็จะต้องใช้เวลามากเพราะรอยเชื่อมก็จะมีขนาดใหญ่ ประกอบกับเวลาในการเพิ่มความร้อนและการรอให้เย็นด้วย เช่น ประมาณว่าท่อ 160 มม. SDR11 ใช้เวลาประมาณ 4 – 5 นาทีในการขึ้นท่อให้ความร้อนและดันท่อมาชนกัน และเพิ่มอีก 5 – 6 นาทีในการปล่อยให้ท่อเย็นภายใต้ความดัน ซึ่งผู้ผลิตท่อจะเป็นผู้แนะนำกระบวนการเชื่อมและจะต้องทำตามเพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่สมบูรณ์ ซึ่งการเชื่อมนั้นผู้ผลิตจะมีการจัดอบรมให้ผู้ที่ทำการเชื่อมด้วย

Answer

ผู้ผลิตท่อ, อุปกรณ์และเครื่องมือเชื่อม ที่มีการจัดฝึกสอนในรอบปีทั้งภาคสนามและในโรงงาน และสำหรับหน่วยงานรัฐ เช่น กรมพัฒนาฝีมือแรงงาน

Answer

ไม่จำเป็นต้องใช้ gasket ในการต่อระหว่างท่อพีอีกับท่อพีอี โดยยาง gasket จำเป็นต้องใช้สำหรับการต่อระหว่างท่อพีอี กับ หน้าจานเหล็ก เนื่องจากท่อพีอี เป็นวัสดุที่มีความยืนหยุ่นอยู่แล้วจึงสามารถช่วยในการรั่วซึมได้จึงไม่จำเป็นต้องมี gasket เว้นแต่นำท่อพีอี ไปต่อกับวัสดุอื่น

Answer

วิธีการต่อท่อพีอี กับ ท่อ PVC ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปแบบของ PVC ที่จะต่อ วิธีทั่วไปที่ใช้ในการต่อคือการใช้ mechanical adapter และ flange connections หรืออาจจะใช้เป็นการต่อเกลียว

Answer

ได้, ในบางกรณี โดยขึ้นอยู่กับชนิด butterfly valve ถ้าเป็นแบบ Wafer type อาจจะต้องใช้ polyethylene spacers ring เพื่อให้ valve สามารถเปิดปิดได้อย่างอิสระ

Answer

สำหรับท่อที่ไม่รับแรงดัน: การใช้ coupling ยางที่ยืดหยุ่นได้น่าจะดีที่สุด ซึ่ง coupling นี้ทำขึ้นเพื่อใช้กับระบบน้ำเสีย

สำหรับท่อที่รับแรงดัน: ใช้ mechanical joint fitting ที่เป็นมาตรฐานเหล็กหรือ มาตรฐาน HDPE ในการเชื่อมต่อ

Answer

ความลึกสูงสุดในการฝังท่อพีอี เมื่อเปรียบเทียบกับท่อที่ทำจากวัสดุอื่น ท่อพีอีเป็นท่อที่มีความยืดหยุ่นและมีหลายปัจจัยในการพิจารณาเมื่อจะเลือกวัสดุของท่อสำหรับความลึกที่จะฝังท่อ เช่น น้ำหนักจร, น้ำหนักที่พื้นผิว, การขุดแนววางท่อ, พื้นรองท้องท่อและวัสดุกลบหลังท่อ ซึ่งก็เป็นปัจจัยที่ต้องระวัง โดยมีการเสนอแนะอยู่ใน AWWA และ ASTM หรือข้อแนะนำจากผู้ผลิต สำหรับการ install ท่อที่ flexible จากความลึกสูงสุดที่ท่อจะฝัง

Answer

ไม่แตกต่าง, ท่อพีอี และ ท่อ PVC การ install ท่อและการ backfill ใช้หลักการเดียวกัน เพราะท่อทั้งสองเป็นท่อชนิด thermoplastic เหมือนกันจึงมีข้อที่ควรพิจารณาความเหมาะสมในการ backfill เหมือนกัน

Answer

ท่อพีอีมีการทดสอบแรงดันเหมือนกับท่อชนิดอื่น สำหรับระบบน้ำเสียที่ไหลด้วยแรงโน้มถ่วงใช้ low-pressure air test หรือ water fill test จะนำมาใช้ในการทดสอบ ส่วน Hydrostatic test จะใช้ทดสอบสำหรับท่อที่รับความดัน เช่น ท่อส่งน้ำหลักหรือท่อในเมือง เพื่อความปลอดภัย

Answer

ในการใช้วิธี sliplining ขนาดของท่อพีอี จะถูกจำกัดโดยขนาดท่อภายในของท่อเดิม ส่วนวิธี bursting นั้นโดยปกติเป็นการดันท่อเดิมให้แตกออกดังนั้นท่อพีอี วิธีนี้สามารถเพิ่มขนาดได้อีก 2 ขนาด เช่นท่อเดิม 8 นิ้ว ก็สามารถใช้ท่อพีอี ได้ถึงขนาด 12 นิ้ว

Answer

โดยปกติ ต้องมีการ grout การ grout รอบๆช่องว่างเป็นการปฏิบัติที่ถูกต้อง ช่องว่างควรจะถูก grout เมื่อสภาพของท่อเดิมไม่ยาวกว่า support ดินที่รองรับหรือแนวท่อมีการจราจรมาก การ grouting ไม่จำเป็นต้องทำทุกกรณี เช่นถ้าทำการ grout เพื่อกำจัดน้ำใต้ดินออกก็อาจจะไม่จำเป็นต้องทำอาจจะใช้ water stop ที่ Manhole น่าจะเหมาะสมกว่า

Answer

ไม่, ณ เวลานี้ ไม่มีความรู้ใดที่จะต่อหรือยึดท่อเข้าด้วยกันซึ่งจะสามารถรับแรงดันได้หรือมีความแข็งแรงไปกว่าการต่อท่อด้วยการเชื่อม

การออกแบบท่อพีอี (Design PE Pipe)

Answer

ในสถานะที่รับแรงดัน, รัศมีต่ำสุดเป็น50 เท่าของขนาดท่อที่ใช้

ในสถานะที่ไม่ได้รับแรงดัน, รัศมีต่ำสุดที่รับได้เป็น 35 เท่าของขนาดท่อ

ในทั่วๆไป, ตามข้อกำหนดหรือแนวทางของผู้ผลิตท่อ

Answer

ไม่, การขยายตัวและการหดตัวของท่อถูกนำมาพิจารณาแล้วในการออกแบบระบบของ HDPE Piping ซึ่งก็เหมือนกับการออกแบบระบบที่ใช้วัสดุอื่นๆ

Answer

ไม่, เมื่อ HDPE Pipe ถูกฝังอยู่ใต้ดิน อุณหภูมิของระบบใต้ดินค่อนข้างคงที่กว่าบนดินและขนาดก็มีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าแรงเสียดทาน (friction) ของการบดอัดดินรอบๆ ท่อจะต้านทานการเคลื่อนที่ของท่อ ในระบบส่วนมาก, ท่อพีอี ที่ฝังอยู่ใต้ดินจะไม่มีการเคลื่อนที่หลังจากฝังเรียบร้อยแล้ว

Answer

รอยขีดข่วนที่ยอมรับได้จะต้องไม่ลึกกว่า 10% ของความหนาท่อ

Answer

วัสดุที่เป็นพลาสติกทั้งหมดรวมทั้ง พีอี และ PVC นั้นจะมีปัญหาเรื่องการ creep ทั้งนั้น การออกแบบที่เหมาะสม จึงควรใช้ค่า long term modulus ของ material จึงน่าจะเหมาะสมสำหรับผลกระทบของการ creep และผู้ออกแบบ plastic piping ก็ไม่ควรไปกังวลกับ creep นัก

Answer

ไม่, ค่า C factor ที่150 นั้นได้รวมส่วนนี้ไว้แล้ว และจากการทดสอบภาคสนามจริงก็ยังยืนยันที่ 150 ที่ใช้ในสูตรของ Hazen-Williams ในการคำนวณการไหลและการที่มีรอยนูน (bead) นั้นไม่ได้มีนัยสำคัญกับค่า hydraulic เลย

Answer

ไม่, ไม่ถ้ามีการใส่ ultraviolet stabilizer เข้าไปในท่อในจำนวนที่เหมาะสม โดย Carbon black เป็นสาร ultraviolet stabilizer ที่ดีที่สุดสารหนึ่ง

Answer

ท่อพีอีถูกใช้ครั้งแรกในการส่งน้ำเมื่อ 50 ปีที่ผ่านและทุกจุดก็น่าจะสามารถใช้งานได้ถึง 100 ปี ท่อพีอี สามารถต้านทานสารเคมีได้หลายชนิด และเมื่อใช้ในการส่งน้ำเสีย, น้ำดี, หรือสภาพดินที่มีการกัดกร่อน ท่อก็ไม่ขึ้นสนิม, ผุพัง หรือถูกกัดกร่อน ท่อมีสภาพที่ทนทานและถูกใช้ในงานหลายๆชนิดที่ต้านทานการขัดสี เช่น handling foundry sand และ fly ash slurries ขณะที่ท่อพีอี ถูกสร้างขึ้นมาและเหมาะสมเมื่อถูกฝังในพื้นที่ที่อาจจะมีการเคลื่อนไหวได้ เช่น น้ำแข็ง หรือเหตุแผ่นดินไหว ท่อพีอี นั้นถูกออกแบบที่ความปลอดภัยสูง ซึ่งท่อจะไม่เกิดความเสียหายภายใต้ความดันตาม AWWA C906 หรือ ASTM F714

Answer

ใช่, ท่อพีอี มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำจึงลอยน้ำได้ เมื่อต้องการให้แน่ใจว่าแนวท่อจะลอยแน่ก็อาจจะใช้ Collars, saddles และ strap-on ช่วยให้ลอยได้ สำหรับงานใต้น้ำ จะต้องเลือกน้ำหนักและระยะห่างของ weight ให้เหมาะสม ถ้าเป็นไปได้การวางท่อใต้น้ำควรจะ install ใน trench

Answer

อุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 140 องศาฟาเรนไฮด์ (60ºC) และอุณหภูมิต่ำสุดที่แนะนำไม่ควรต่ำกว่า -100 องศาฟาเรนไฮด์ (-74ºC) โดยที่อุณหภูมิเย็นไม่มีผลกระทบกับท่อพีอี

Answer

พื้นผิวภายในของท่อพีอี มีความเรียบและมีค่าแรงเสียดทานต่ำ ทั้งยังต้านทานการสึกกร่อนได้ดีพื้นผิวไม่เสื่อมจากวัสดุที่ขรุขระ จากความได้เปรียบนี้ก็ทำให้สามารถใช้ท่อพีอี ที่มีขนาดเล็กกว่าท่อเหล็กและก็ยังเพิ่มการไหลได้มากขึ้น

Answer

ค่าแรงดันที่ท่อรับได้อย่างปลอดภัยถูกกำหนดโดยความหนาของท่อ โดยความดันนี้ถูกปรับได้ตามปัจจัยและผลกระทบของอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำกว่ามาตรฐาน หรือของเหลวที่อยู่ในท่อ เช่น สาร hydrocarbons ก็จะมีผลกระทบต่อความแข็งแรงของท่อ

Answer

ท่อพีอีสามารถต่อท่อแยกกับท่อชนิดอื่นได้ซึ่งสามารถหาสินค้าได้ง่ายตามท้องตลาด Saddle fusion และ Electrofusion tapping tee และ branch saddles ก็มีการใช้ในการนี้ และยังมีอีกหลายวิธี bolt-on mechanical connection ก็มีใช้และอีกหลายๆอย่าง

Answer

ไม่, ไม่มีข้อกำหนดโดยทั่วไป. เนื่องจาก Tensile stress ในท่อมีค่าที่ยอมรับได้ตามค่าที่กำหนดอยู่แล้ว ASTM F1804 มีขั้นตอนการในการหาค่า tensile load ที่ยอมรับได้ของท่อพีอี น้ำหนักและความยาวท่อถูกกำหนดและใช้ให้เหมาะสมกับ Friction factor แรงที่ต้องการในการเคลื่อนที่ก็ได้ถูกกำหนดไว้ โดยแรงที่ต้องการในการดึงนี้ถูกกำหนดจาก allowable tensile load เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกินกว่าที่ยอมรับได้

Answer

ใช่, ท่อพีอี มีความต้านทานในการขัดสีสูงซึ่งเหมาะสมกับ slurries (Slurry คือน้ำที่มีวัสดุอื่นผสมอยู่ซึ่งวัสดุนั้นไม่ละลายและทำให้ความเร็วของน้ำต่ำลง) ในบางการใช้นั้น ท่อพีอี จะทนกว่าเมื่อเทียบกับท่อเหล็กโดยประมาณ 4 ต่อ 1 แล้วแต่สถานการณ์

Answer

ได้, การใช้ในอุตสาหกรรมหลายๆ ประเภทมีการใช้ท่อพีอี ในการติดตั้งเหนือพื้นและกำหนดอายุการใช้งานที่ 15 – 20 ปีในอเมริกาเหนือ และมากกว่า 40 ปีในยุโรป และถ้ามีการดูแลที่ดีอายุก็จะมากกว่านั้น

Answer

ได้, แต่ส่วนมากทางรถไฟจะใช้ท่อพีอี สวมเข้าไปในท่อเหล็กก่อนแล้วค่อยลอดใต้ทางรถไฟ. ในวงการของท่อพีอีนั้นก็พยายามศึกษาเกี่ยวกับการออกแบบทางรถไฟอยู่แต่กระบวนการยังเป็นไปอย่างช้า

Answer

ไม่จำเป็น, รอยต่อของท่อพีอี ถูกเชื่อมโดยวิธีให้ความร้อนทำให้เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีความแข็งแรงและสามารถใช้ได้กับทุกการใช้งานเพราะฉะนั้นไม่จำเป็นต้องมี thrust blacks

Answer

ได้, Pipe bursting มีการทดลองแล้วว่าสามารถใช้ในการทำ rehabilitation ได้. การทำ Rehabilitation มีการใช้วิธี “pipe bursting” ซึ่งเป็นชื่อของกระบวนการวางท่อใหม่โดยทำให้ท่อเดิมแตกออกไปเลย แต่ถ้าเป็นการใช้ท่อ ductile แทนท่อ ductile iron, steel จะเรียกว่า “pipe splitting” และใช้ cutters ทำให้ท่อเดิมเสียไป

การบำรุงรักษาและการซ่อมท่อพีอี Maintenance/Repairs

Answer

ไม่, การ tapping ของท่อ PVC or ductile iron pipe อาศัยการตัดเป็นร่องๆแล้วทาบลงไปบนผนังท่อ แต่ท่อพีอีไม่รับรองกระบวนการนั้นคือการสูญเสียผนังท่อไปจากการตัดเป็นร่องจะทำให้ความสามารถในการรับความดันลดลง เครื่องมือที่ใช้ในการ tapping ของท่อพีอี ส่วนมากจะเป็น electrofusion tapping teeซึ่งมีตัวตัดมากับตัว tap เลยก่อนประกอบ tee

Answer

ไม่, โดยธรรมชาติของท่อพีอีและอุปกรณ์ ที่มีการใช้วิธี tapping จะไม่มีการเกิดการแตกจากการทำ tapping

Answer

ได้, Full circle clamp สามารถใช้ในการซ่อมแซมชั่วคราว โดยส่วนที่แตกควรจะทำการซ่อมแซมทันทีที่เป็นไปได้โดยอาจจะใช้ flanged หรือ fused ก็ได้

Answer

การใช้ mechanical fitting ที่มีอยู่ในท้องตลาดก็เป็นทางที่ดี จากประสบการณ์ที่ผ่านมา mechanical fitting ทำงานได้ดีเมื่อใช้กับจุดตัดหรือจุดร่วม

Answer

เมื่อจะซ่อมแซมท่อน้ำโดยวิธี butt fusion หรือ electrofusion ในสภาพที่เปียก (มีน้ำในท่อ) มีความจำเป็นอย่างมากที่จะต้องทำให้แห้ง ถ้าจำนวนน้ำที่ไหลในท่อมีมากคุณควรจะทำการอุดหรือทำให้น้ำหยุดไหล

อื่นๆ (Others)

Answer

ท่อพีอี มีทั้งแบบเป็นม้วนและเป็นท่อ โดยแบบเป็นม้วนโดยปกติจะใช้กับท่อขนาดเล็กเช่น 2 นิ้วหรือเล็กกว่า และ 1 ม้วนยาวประมาณ 250 เมตรหรือมากกว่า ส่วนท่อ 3,4,6 นิ้วก็สามารถม้วนได้แต่ไม่ควรยาวมากโดยท่อ 3 นิ้วและใหญ่กว่านั้นไม่ควรยาวกว่า 100 เมตร อาจจะมีทางเลือกอื่นถ้าเป็นท่อใหญ่และโครงการขนาดใหญ่ก็อาจจะทำให้ท่อยาวเพิ่มขึ้นเพื่อลดจำนวนรอยต่อที่จะต้องต่อ

Answer

มี, เมื่อใส่ท่อพีอี ลงไปในบ่อพักเดิมมันเป็นวิธีที่ดีที่จะใช้ link-seal หรือ water stop (puddle flange) แล้วจึง grout การใช้ link-seal หรือ water stop จะช่วยป้องกันน้ำจากการซึมระหว่างท่อและที่ grout

Answer

ได้, สามารถใช้ได้แต่ต้องมีการทดสอบให้ดีว่าจะไม่มีการรั่วหรือแพร่กระจายออกมาจากการขนถ่ายผลิตภัณฑ์หรือของที่แห้ง

Answer

ได้, ท่อพีอี สามารถหาขนาดได้ตามขนาดของท่อ ductile iron pipe and iron pipe ซึ่งโดยปกติแล้วนั้นท่อ ductile iron pipe มีขนาดจำกัดอยู่ที่ 4 -24 นิ้ว ส่วน iron pipe มีขนาดที่หาได้จากขนาด 4 นิ้ว ถึง 54 นิ้ว

Answer

ได้, ทั้งรอยนูนจากภายนอกและภายในสามารถเอาออกได้ซึ่งการเอารอยนูนออกไม่ได้มีผลกระทบกับความแข็งแรงของรอยต่อเลย

Answer

ได้, ท่อพีอีมีข้อจำกัดในการต้านทาน Ozone ได้จนถึงอุณหภูมิ 120 องศาฟาเรนไฮด์

Answer

ไม่มีเกณฑ์สำหรับการหารอยรั่วในท่อแต่ที่ภาคสนามมีหลายๆ วิธีที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้ หนึ่งในเทคนิคส่วนมากที่ใช้กันคือ audio technique ซึ่งใช้การฟังเสียงที่อยู่ในท่อจากการไหลของของไหลในท่อที่ไม่ปกติถ้ามีรอยรั่ว แต่ถ้าเป็นการรั่วที่มีขนาดใหญ่จะง่ายต่อการสืบหารอยรั่วเนื่องจากน้ำจะซึมออกมาอย่างรวดเร็วตามผิว

Answer

The Plastics Pipe Institute ไม่แนะนำให้มีมาตรฐานนี้ เนื่องจากทาง PPI ต้องการให้มีทางเลือกของ dimension ratio ในกระบวนการออกแบบ และควรจะถูกกำหนดโดยความชำนาญของวิศวกร

Answer

ท่อพีอีที่ใช้ในงาน Directional drilling (HDD) จะต้องออกแบบให้ต้านทาน internal pressure, external loadings และแรงดึงกลับ (pull back forces) เพราะฉะนั้นจึงไม่มี standard หรือตำราที่ใช้สำหรับเลือก SDR. แต่มี Chart ที่หาได้ที่อ้างอิงจากผู้ผลิตท่อพีอี ซึ่งช่วยผู้ออกแบบในการตัดสินใจเลือก SDR ที่เหมาะสม

เกี่ยวกับต้นทุน (Cost Issues)

Answer

ท่อพีอี ในระยะยาวแล้วจะช่วยลดเงินรายปีในการ maintenance, rehabilitation, restoration ได้

Answer

แสดงให้เห็นถึงอายุการใช้งานแทนที่จะมองถึงต้นทุนในตอนเริ่มแรก ลูกค้าหลายๆคนมองแต่เฉพาะต้นทุนเริ่มแรก เพราะฉะนั้นเราจะต้องให้ความรู้เกี่ยวกับต้นทุนที่จะเกิดขึ้นกับอายุการใช้งานในระยะยาว และโน้มน้าวให้เห็นถึงการบำรุงรักษาที่ต่ำและการรั่วซึมที่เป็นศูนย์

Answer

วัสดุพีอีเป็นผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียม และแนวโน้มราคามีการแกว่งตัวจากราคาที่แกว่งตัวของปิโตรเลียม