Ống PE sở hữu tính linh hoạt và độ giãn dài vốn có, do đó mang lại khả năng chống đóng băng tốt hơn các vật liệu giòn (như ống gang và PVC). Tuy nhiên, chúng không hoàn toàn "chống đóng băng".
1. Tại sao ống PE có khả năng chống đóng băng tương đối cao hơn?
Khi nước bên trong đường ống đóng băng, thể tích của nó sẽ tăng lên khoảng 9%, tạo ra ứng suất giãn nở đáng kể. Ống PE đối phó với tình trạng này chủ yếu thông qua các đặc tính vật liệu của chúng:
Độ dẻo và độ dẻo cao: PE (polyethylene) là loại nhựa nhiệt dẻo có khả năng duy trì độ dẻo dai và độ giãn dài tốt ngay cả ở nhiệt độ thấp. Khi xảy ra ứng suất giãn nở do băng, ống PE không bị gãy giòn ngay lập tức; thay vào đó, nó trải qua biến dạng đàn hồi và dẻo - đường ống nở ra một chút về đường kính, cung cấp không gian cho sự giãn nở của băng cũng như hấp thụ và giảm thiểu ứng suất này.
Khả năng chống va đập tốt: Ngay cả ở nhiệt độ thấp, khả năng chống va đập của nó vẫn vượt trội hơn nhiều so với các vật liệu như PVC, khiến nó ít bị nứt dưới áp lực tức thời.
Để so sánh: Ống gang sẽ nổ trực tiếp; Ống PVC trở nên giòn ở nhiệt độ thấp và sẽ vỡ; trong khi ống PE thường bị “đẩy” qua vết nứt hoặc gãy do bị giãn quá mức.
2. Giới hạn chống đóng băng của ống PE
Mặc dù có những ưu điểm nêu trên nhưng ống PE vẫn có những hạn chế cơ học:
Tình trạng đóng băng: Nếu tình trạng đóng băng nghiêm trọng, cột băng tạo thành sẽ quá lớn và ứng suất giãn nở sẽ vượt quá giới hạn cường độ chảy và độ bền kéo của ống PE, cuối cùng khiến ống bị gãy.
Tình trạng đường ống: Đổ đầy nước và bị kẹt ở cả hai đầu: Nếu cả hai đầu ống đều được cố định, khi nước bên trong đóng băng và nở ra, đường ống không thể bù lại thông qua sự co lại theo chiều dọc. Mọi ứng suất đều tập trung vào thành ống, khiến nó dễ bị vỡ hơn.
Khiếm khuyết: Các vết trầy xước, lỗi sản xuất hoặc khuyết tật khớp trong đường ống có thể trở thành điểm yếu trong khả năng chịu áp lực, dẫn đến vỡ trong quá trình giãn nở đóng băng.
3. Làm thế nào để ngăn chặn ống PE bị đóng băng?
Đừng tự mãn chỉ vì ống PE có khả năng chống đóng băng tốt; các biện pháp bảo vệ đóng băng chủ động là cần thiết.
Lắp đặt đúng cách là phương pháp hiệu quả nhất: Ống PE phải được chôn dưới lớp băng giá cục bộ. Đây là biện pháp chống đông cơ bản và đáng tin cậy nhất. Tham khảo ý kiến của cơ quan cấp nước hoặc xây dựng địa phương để biết độ sâu của đường băng.
Cách nhiệt đường ống lắp đặt: Đối với những đoạn ống không thể chôn sâu hoặc lộ ra ngoài (như cửa vào, trước và sau đồng hồ nước) phải bọc bằng bông cách nhiệt, vỏ ống,… Nếu cần thiết có thể sử dụng băng quấn điện để sưởi ấm chủ động.
Ống thoát nước: Khi không sử dụng trong thời gian dài hoặc khi dự đoán có thời tiết cực lạnh, việc xả nước khỏi đường ống là cách triệt để nhất để tránh đóng băng và nứt. Đóng van chính, mở van xả thấp nhất và tất cả các vòi để đảm bảo không có nước trong đường ống gây đóng băng.
