Khử trùng bằng clo thường được sử dụng để kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn có hại trong tháp giải nhiệt và hệ thống tuần hoàn. Nhưng nhiều người có thể không nhận ra rằng loại khử trùng này, dùng để duy trì hệ thống HVAC hoạt động tốt, có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp của một số loại đường ống.

CPVC không phải là một trong những vật liệu đường ống đó. Và lý do đúng ngay từ cái tên của nó: polyvinyl clorua clo hóa. Trong cấu trúc phân tử của nó, CPVC sở hữu khả năng chống phân hủy vốn có của nước clo. Không giống như các loại ống nhựa khác, nó không dựa vào chất chống oxy hóa hy sinh để tự bảo vệ mình.

Cấu trúc phân tử và khả năng chống oxy hóa

Vật liệu nhựa có được sức mạnh từ thực tế là chúng là những phân tử rất dài với cấu trúc giống như chuỗi. Cần phải bảo vệ tính toàn vẹn của cấu trúc dây chuyền đó để duy trì độ bền và hiệu suất của hệ thống đường ống. Các polyolefin như polybutylene, polypropylene và PEX chỉ có các nguyên tử hydro bao quanh cấu trúc chuỗi của chúng. Các nguyên tử hydro rất nhỏ và hoàn toàn không có tác dụng bảo vệ chuỗi. Hơn nữa, các polyolefin phân nhánh, như polybutylene và polypropylene, có rất nhiều cacbon bậc ba dễ bị oxy hóa trong cấu trúc chuỗi của chúng, vì vậy chúng đòi hỏi mức độ bảo vệ cao hơn để chống lại sự phân hủy.

Do đó, polypropylen và các vật liệu polyolefin khác có chất phụ gia chống oxy hóa hoạt động như một rào cản hy sinh chống lại sự xuống cấp. Chúng bảo vệ nó không chỉ chống lại các hóa chất mạnh như clo trong nước mà còn chống lại các gốc tự do xuất hiện tự nhiên trong polyme khi tiếp xúc với nhiệt hoặc ánh sáng.

Vì polyolefin dễ thấm hơn nhiều so với các loại nhựa khác nên những chất chống oxy hóa này có thể thấm ra khỏi đường ống nhựa vào dòng nước chảy qua nó. Vì vậy, ngay cả khi các chất oxy hóa mạnh như clo không có trong nước, polyolefin đang dần mất đi chất phụ gia bảo vệ. Khi các chất oxy hóa mạnh như clo được thêm vào hệ thống, các chất chống oxy hóa bảo vệ thậm chí còn bị phá hủy nhanh hơn. Một khi các chất chống oxy hóa được sử dụng hết, clo hoặc các gốc tự do xuất hiện tự nhiên sẽ tiến thẳng vào chuỗi polymer, phá vỡ phân tử thành các mảnh ngày càng nhỏ hơn cho đến khi mất đi độ bền và hỏng.

Mặt khác, CPVC vốn có rất nhiều nguyên tử clo gắn vào và bao quanh cấu trúc chuỗi của nó. Các nguyên tử clo rất lớn so với hydro và chúng thực sự ngăn chặn các chất oxy hóa và gốc tự do tiếp cận cấu trúc chuỗi CPVC. CPVC cũng không có sự phân nhánh trong cấu trúc của nó, do đó không có cacbon bậc ba dễ bị oxy hóa cần được bảo vệ đặc biệt. CPVC không cần phụ thuộc vào các chất phụ gia hy sinh để tự bảo vệ nên không có gì bị tiêu hao và hao mòn theo thời gian

Khả năng chống phân hủy oxy hóa vốn có của CPVC bằng dung dịch clo có thể được nhìn thấy qua 50 năm sử dụng của vật liệu này trong nước uống được khử trùng bằng clo nóng. Ngoài ra, đây là một lựa chọn đã được chứng minh cho dịch vụ xử lý clo đòi hỏi khắt khe hơn trong các ứng dụng nước hồ bơi nước nóng và nước spa (thường được khử trùng bằng clo đến mức gấp sáu lần mức nước máy thông thường) và các ứng dụng tẩy trắng công nghiệp (với hiệu suất gấp 40.000 lần). mực nước hồ bơi).

Xếp hạng kháng clo

Được phát triển vào năm 2000, ASTM F2023 là Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chống oxy hóa của ống, ống và hệ thống Polyethylene liên kết ngang (PEX) với nước clo nóng. Bằng cách sử dụng ASTM F2023, nhà sản xuất đường ống có thể sử dụng dữ liệu thử nghiệm tăng tốc trong thời gian ngắn trong phòng thí nghiệm để ước tính tuổi thọ sử dụng tiềm năng của đường ống trong nước nóng được khử trùng bằng clo. Một số vật liệu polypropylene cũng có thể mang nhãn hiệu Cl-R hoặc Cl-TD theo tiêu chuẩn ASTM F2023. Điều này cho thấy khả năng tồn tại ước tính của các chất phụ gia chống oxy hóa trong các ứng dụng nước uống được clo hóa nhẹ và có thể không áp dụng được cho mức độ clo hóa cao cần thiết để xử lý các hệ thống HVAC.

Như đã mô tả ở trên, khả năng kháng clo của CPVC được tích hợp vào chính phân tử. ASTM F2023 được sử dụng để đánh giá hiệu quả và tuổi thọ của các chất phụ gia chống oxy hóa dùng để bảo vệ vật liệu polyolefin. Do khả năng kháng clo vốn có của nó, CPVC không có chất phụ gia như vậy và do đó không thể ước tính tuổi thọ của các chất phụ gia đó. Thực tế này đã được chứng minh không chỉ qua hơn 50 năm xử lý nước uống có clo nóng mà còn qua nhiều thập kỷ sử dụng trong nước nóng hồ bơi và nước spa cũng như các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.

Những người lắp đặt và chủ sở hữu tòa nhà đang tìm kiếm dịch vụ đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ có thể tin tưởng rằng khả năng kháng clo vốn có trong chính CPVC. Tuổi thọ sử dụng của nó đã được chứng minh qua nhiều thập kỷ sử dụng và không dựa trên ước tính khi nào khả năng bảo vệ của nó sẽ hết.

https://www.corzan.com/blog/how-does-chlorine-affect-plastic-piping-systems