Khi lựa chọn Ống HDPE cho các dự án cơ sở hạ tầng, sự nhầm lẫn giữa các ký hiệu kỹ thuật như PE80, PE100 và các mức PN (Nominal Pressure) là phổ biến. Với kinh nghiệm chuyên sâu, chúng tôi nhận thấy việc hiểu rõ các thông số này không chỉ là yêu cầu kỹ thuật mà còn là chìa khóa để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo an toàn vận hành của toàn bộ hệ thống.
1. Giải Mã Tiêu Chuẩn Vật Liệu: PE80 và PE100
Cấp độ PE (Polyethylene) biểu thị cường độ chịu lực tối thiểu yêu cầu (MRS – Minimum Required Strength) của vật liệu nhựa:
| Chỉ số | MRS (MPa) | Đặc điểm | Ứng dụng Phổ biến |
| PE80 | 8.0 MPa | Thường dùng cho các hệ thống cấp nước có áp lực trung bình và thấp. | Hệ thống nước sinh hoạt nông thôn, tưới tiêu. |
| PE100 | 10.0 MPa | Cường độ chịu lực cao hơn 25% so với PE80. Cho phép sử dụng ống có thành mỏng hơn nhưng vẫn giữ được cùng cấp áp suất. | Hệ thống cấp nước đô thị, đường ống PCCC, dẫn khí, công nghiệp. |
Việc sử dụng PE100 cho các dự án mới là một xu hướng tất yếu. Nó cho phép nhà thầu đạt được cùng một yêu cầu áp suất (ví dụ PN10) với đường kính ngoài (OD) tương đương, nhưng với độ dày thành ống (SDR) mỏng hơn, giúp tiết kiệm nguyên vật liệu mà vẫn gia tăng hiệu suất lưu lượng.
2. Ý Nghĩa Của Cấp Áp Suất PN (Nominal Pressure)
Ký hiệu PN trên Ống HDPE biểu thị áp suất làm việc tối đa mà ống có thể chịu đựng liên tục trong điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn ($20^{\circ}\text{C}$). Đơn vị thường tính bằng bar
- PN6, PN8: Thường dành cho hệ thống thoát nước áp lực thấp, hoặc cấp nước ở địa hình bằng phẳng.
- PN10, PN12.5, PN16: Là các cấp áp suất phổ biến nhất cho mạng lưới cấp nước sinh hoạt chính và công nghiệp, đảm bảo ống chịu được áp suất đỉnh (Surge Pressure) khi máy bơm hoạt động.
- PN20, PN25: Được thiết kế cho các hệ thống đặc biệt yêu cầu áp lực cực cao như đường ống đẩy dài hoặc tại các khu vực chênh lệch độ cao lớn.
3. Lựa Chọn Tối Ưu: Phân Tích SDR (Standard Dimension Ratio)
Chỉ số SDR (Tỷ lệ Kích thước Tiêu chuẩn) là mối liên hệ trực tiếp giữa đường kính ngoài (OD) và độ dày thành ống (t):
- SDR thấp (ví dụ: SDR11) nghĩa là ống có thành rất dày, do đó chịu được áp suất cao (PN lớn).
- SDR cao (ví dụ: SDR26) nghĩa là ống có thành mỏng, chịu được áp suất thấp (PN nhỏ).
Ví dụ, Ống HDPE PE100 PN16 thường có SDR11. Sự kết hợp giữa vật liệu cường độ cao (PE100) và thành ống dày (SDR11) tạo ra một sản phẩm có độ bền tuyệt đối và là lựa chọn tiêu chuẩn cho các dự án cấp nước đô thị quan trọng.
Việc nắm vững mối quan hệ giữa PE, PN và SDR giúp các kỹ sư và chủ đầu tư đưa ra quyết định sáng suốt, tránh lãng phí vật liệu không cần thiết trong khi vẫn đảm bảo tuyệt đối sự tin cậy và an toàn của hệ thống trong suốt 50 năm vận hành.