خرابی لوله پلی اتیلن

تمام پلیمرها در استفاده از نمایشگاه “استرس” ، یک تغییر شکل وابسته به زمان ، غیرقابل برگشت ، هنگامی که در معرض استرس کششی ثابت قرار دارند ، نشان می دهند. پارگی Creep یک رویداد پایانی خزش است و اندازه گیری زمانی است که یک ماده تحت فشار کششی ثابت و اعمال می شود تا از بین برود. پارگی خزش را می توان با افزایش درجه حرارت ، غلظت تنش – از جمله شکافها ، فشارهای چرخشی و تماس با محیطهای شیمیایی خاص (مایع یا بخار) ، که معمولاً به آن ترک خوردگی تنش محیطی گفته می شود ، تسریع کرد.

در سطح میکروسکوپی ، بسیاری از نقص های ذاتی در تمرکز استرس در ساختار ساختار دیواره لوله وجود دارد و با استفاده از چند مگاپاسکال استرس ، از قدرت بازده پلیمر به صورت محلی فراتر می رود. بازده ریز این نقص ها را برطرف می کند و در ابتدا آنها را تثبیت می کند. اندازه و شکل مناطق تولید شده توسط کانتور تنش عملکرد میدان تنش محلی تعیین می شود. استحکام عملکرد پلیمرها با گذشت زمان تحت استرس کاهش می یابد ، با افزایش سرعت با افزایش دما. در نتیجه ، با گذشت زمان تحت استرس ، اندازه مناطق ریزگرد افزایش می یابد. مناطق مانند صفحه باریک در منطقه در یک هواپیما طبیعی به جهت تنش کششی اصلی رشد می کنند و به تدریج منجر به افزایش ضخامت می شوند. کاویتاسیون ، به دلیل انبساط حجم ، سرانجام در داخل منطقه رخ می دهد و این نقص اکنون “شوق” خوانده می شود. با رشد بیشتر حفره های منطقه و منطقه ، مواد درون حفره کشیده می شوند تا فیبرهای تحمل بار بسیار محور را تشکیل دهند. با رشد بیشتر شوق ، به نقطه‌ای رسیده که فیبریلهای بسیار کشیده پاره شوند.

برای PE نیمه کریستالی ، تحمل فیبرها و مقاومت آنها در برابر پارگی بسیار وابسته به معماری مولکولی ، به ویژه وزن مولکولی ، توزیع وزن مولکولی ، انشعاب ، تبلور و تعداد مولکولهای کراوات است. مولکول های کراوات در بلورها و نواحی آمورف عرضی جاسازی شده و به عنوان پیوندهای مکانیکی بین حوزه های کریستالی عمل می کنند و هنگام مقاومت در برابر استرس نقش تعیین کننده ای در مقاومت در برابر خرابی فیبریل و خصوصیات مکانیکی کلی دارند. هرچه تعداد مولکول های کراوات بیشتر و درگیری بیشتر باشد ، مقاومت در برابر کشیدگی فیبریل و پارگی نهایی خرید لوله پلی اتیلن بیشتر می شود.

در مورد پارگی فیبریل ، استرس در نوک شوق افزایش می یابد ، سرعت رشد شوق افزایش می یابد ، و فیبرهای مجاور نیز وجود دارد. این دنباله تکرار می شود و قسمت پشتیبانی نشده از شوق “ترک” نامیده می شود. پیشرفت ترک در پشت شلوار تا رسیدن به یک طول بحرانی ، که از آن پشتیبانی نمی شود و منجر به شکستگی کامل و خرابی لوله می شود.

تحقیقات اولیه 1960 نشان داد که برای اطمینان از عملکرد ایمن شبکه های توزیع گاز و آب ، لازم است که حالت شکست طولانی مدت PE را در نظر بگیرید. از اهمیت ویژه ای درجه بالایی از استحکام بلند مدت به منظور مقاومت در برابر پارگی خزش برای بارگذاری فشار پایدار از 50 سال و بیشتر برخوردار بود. مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس همچنین به منظور مهار رشد ترک از آسیب نوع شکاف (نمرات ، خراش و گچ) در طول حمل و نقل و نصب و بارگیری نقطه به دلیل برخورد سنگ و ریشه بسیار مهم بود. از این رو ، یک فاکتور طراحی مهم برای لوله های PE معمولاً به عنوان مقاومت در برابر ترک خوردگی در برابر تنش محیطی (ESCR) شناخته می شود ، که منجر به توسعه MDPE شد. MDPE نمایشگاهی عالی در برابر مقاومت در برابر ترک و مقاومت در برابر ترک ، و تولید لوله های PE به مدت 30 سال تا زمان توسعه HDPE دو قطبی (PE100) تحت سلطه است.

خرابی حالت III مربوط به تخریب و آغوش پلاستیک به دلیل گرمازدایی با زمان است. با فرض عدم موفقیت مرحله دوم در حین سرویس ، به دلیل طراحی صحیح ، نصب و صلاحیت دقیق خصوصیات مواد ، مرحله سوم است که در نهایت عمر یک لوله را تعیین می کند. مقاومت به مرحله سوم بستگی به بسته های افزودنی مخصوصی دارد که در طول تولید به PE افزوده می شود تا از آن در برابر حمله حرارتی اکسیداتیو محافظت شود. پس از تخلیه این مواد افزودنی ، شروع خرابی مرحله سوم به سرعت شروع می شود.

در اواخر دهه 1970 ، کارگران تحقیق و توسعه گاز انگلیس (متعاقباً Advantica و اکنون GL Noble Denton) کشف کردند که لوله های ضخیم MDPE با فشار بحرانی عمل می کنند و در زیر دمای بحرانی می توانند با انتشار سریع و محوری ترک سریع (RCP) فاجعه بار عمل کنند. در شکل 4.0 نشان داده شده است. این حالت خرابی ، که قبلاً تصور می شد فقط در لوله های فلزی اتفاق می افتد ، یک کشف هشدار دهنده بود که منجر به محدودیت فشار در لوله های PE با قطر بزرگ ، و ترویج توسعه PE دوقلو (PE100) ، فراهم آوردن مقاومت بالا ، بلند مدت و مقاومت در برابر ترک استرس و مقاومت در برابر RCP.

RCP می تواند به دلیل اتصال مضراب به لب ، آسیب دیدگی شخص ثالث ، مانند تأثیر سرعت زیاد تجهیزات گودبرداری یا پالس فشار خط لوله ، آغاز شود. پس از شروع کار ، پارگی ها می توانند با سرعت زیاد در امتداد طول لوله از سطح قابل توجهی d حرکت کنند

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>