English
中文简体
русский
عربى
1. Материальные характеристики и долговечность
Преимущество молекулярной структуры PE Tipe является фундаментальной гарантией его долговечности. Материал полиэтилена высокой плотности (HDPE) полимеризуется из этилен-мономеров. Его линейная структура молекулярной цепи является регулярной, а кристалличность может достигать 60%-80%. Эта структура дает трубку PE отличную внутреннюю стабильность. По сравнению с металлическими трубами трубы PE не будут подвергаться электрохимической коррозии, а химические вещества в почве трудно разрушить ее молекулярную структуру, что является основой для ее долгосрочной производительности. Экспериментальные данные показывают, что теоретический срок службы труб, полученных из высококачественного сырья PE, может достигать более 50 лет в условиях нормального использования, что значительно превышает 20-30-летний срок службы традиционных металлических труб.
Коррозионная стойкость является основным преимуществом труб PE, которые отличают его от металлических труб. В качестве неполярного материала полиэтилен демонстрирует превосходную устойчивость к большинству химических сред, таких как кислоты, щелочи и соли, и особенно подходит для передачи коррозийных жидкостей, таких как сточные воды и промышленные сточные воды. Исследования показали, что трубы PE практически не затронуты в широком диапазоне значений pH от 2 до 12, а их коррозионная стойкость более чем в 5 раз больше, чем у стальных труб. Они работают превосходно в транспортировке коррозийных среда в таких отраслях, как химическая и нефть. Эта характеристика позволяет трубам PE, чтобы избежать общих проблем с разбиванием и расщелиной коррозии металлических труб в захороненных приложениях, значительно расширяя цикл системы без технического обслуживания. Устойчивость к износу позволяет трубам PE поддерживать длительный срок службы в специальных условиях труда. Испытания на транспортировку грязи показывают, что износостойкость труб PE в 4 раза больше, чем в стальных трубах, и они хорошо работают при транспортировке жидкостей, содержащих твердые частицы. Эта характеристика проистекает из механизма скольжения трения полиэтиленовых молекулярных цепей - когда частицы вступают в контакт с стенкой трубы, молекулярные цепи PE будут подвергаться небольшому смещению, а не на разрушении, образуя «самосмазывающий» эффект. Фактические инженерные случаи показывают, что в транспортных системах суспензии срок службы трубки PE может достигать в 3-5 раз больше, чем у чугунных труб, значительно снижая затраты на замену и затраты на техническое обслуживание.
Гибкость и воздействие устойчивости структурно гарантируют долгосрочную целостность труб PE. Удлинение при разрыве трубки PE обычно превышает 500%, а радиус изгиба может быть в 20-25 раз больше диаметра трубы. Эта функция позволяет ему адаптироваться к деформации фундамента без разрыва. В то же время низкотемпературная хрупкая температура трубы PE составляет всего -60 ℃, и она все еще сохраняет хорошую воздейную сопротивление зимой в холодных районах, избегая низкотемпературной хрупкой проблемы с традиционными трещинами.
2. Ключевые факторы, влияющие на долговечность
Качество сырья является основным фактором, который определяет долговечность труб PE. Различия в производительности труб PE на рынке в значительной степени связаны с чистотой сырья-антивозрастные характеристики труб, производимых из новых материалов, значительно лучше, чем у продуктов с переработанными материалами. Профессиональное тестирование показало, что время индукции окисления высококачественного сырья PE (ключевой индикатор для оценки термической устойчивости материалов) может достигать более 30 минут, в то время как трубы, смешанные с переработанными материалами, часто менее 15 минут, что напрямую влияет на антивозрастные способности при долгосрочном использовании. Кроме того, производительность различных моделей PE смолы также варьируется. Сырье класса PE100 имеет улучшение на 20-30% по сравнению с PE80 с точки зрения долгосрочной гидростатической прочности и устойчивости к медленному росту трещины.
Ультрафиолетовое излучение является основной причиной старения труб PE в открытых средах. УФ -компонент в солнечном свете может привести к разрыву полиэтиленовой молекулярной цепи, что приводит к трещинам и хрупкости на поверхности трубы, а механические свойства будут постепенно теряются. Тесты показывают, что незащищенные трубки PE, непосредственно подвергнутые солнечному свету, будут демонстрировать явное ухудшение в течение 2-3 лет, в то время как аналогичные трубы, похороненные или затененные, могут поддерживать стабильные характеристики на протяжении десятилетий. Эта характеристика определяет, что трубы PE должны быть добавлены при ультрафиолетовых стабилизаторах, такими как углеродные черные (обычно требующие содержания черного углерода ≥ 2%) в открытых приложениях, или принимают меры по защите от внешнего покрытия.
Колебания температуры оказывают кумулятивное влияние на срок службы труб PE. Хотя трубы PE могут поддерживать стабильную производительность в диапазоне от -60 до 60 ℃, повторное тепловое расширение и сокращение вызовет усталость материала. Когда рабочая температура превышает 40 ℃, срок службы труб PE будет сокращен примерно на 15-20% за каждые 10 ℃ увеличение. В крайних случаях высокие температуры (＞ 70 ℃) приведут к смягчению и деформированию труб PE, полностью теряя их способность составлять давление. Следовательно, в областях с большими различиями в температуре или в тех случаях, когда температура передаваемой среды колеблется, следует уделять особое внимание тепловой усталосной характеристиках труб PE, и, если необходимо, должны быть выбраны модифицированные сорта, или конструктивное давление должно быть уменьшено.
Эрозия химической среды может ограничить срок службы труб PE в определенных условиях труда. Хотя PE обладает хорошей устойчивостью к большинству химических веществ, некоторые органические растворители (такие как ароматические галогенированные углеводороды) и сильные окислители (такие как концентрированная азотная кислота и перекись водорода) могут вызвать отек или разрушение молекулярной цепи. Практический опыт показывает, что в индустрии хлор Алкали трубы PE имеют превосходную толерантность к разбавлению щелочных решений, но их следует использовать с осторожностью в условиях, подвергающихся хлору.
Долгосрочное механическое напряжение может привести к разрушению трубки PE. Хотя трубы PE имеют превосходную кратковременную сопротивление воздействия, непрерывное внешнее давление или растягивающее напряжение могут вызывать медленный рост трещин (SCG).
3. Методы оценки долговечности и тестирования
Ускоренные испытания старения являются важным средством для прогнозирования долгосрочной производительности труб PE. В лабораториях обычно используются камеры ультрафиолетового старения (например, QUV) или старение ксеноновой лампы для имитации наружной среды. Укрепляя такие условия, как свет, температура и влажность, данные старения, эквивалентные естественным воздействию в течение нескольких лет, могут быть получены за сотни часов. Стандартный метод испытаний требует, чтобы интенсивность облучения контролировалась при 0,77 Вт/м² (при 340 нм), черная стандартная температура составляла 65 ℃, а цикл распыления распыляется в течение 18 минут каждые 102 минуты. Сравнивая механические свойства образцов до и после старения, тенденция изменений в сопротивлении погодных труб может быть точно оценена.
Долгосрочный гидростатический тест является основным методом оценки срока службы труб PE. Постоянное внутреннее давление применяется к трубам PE при разных температурах, и время, пока не будет зарегистрировано сбой, а затем долгосрочная гидростатическая прочность (LTHS) через 50 лет экстраполируется принципом суперпозиции временной температуры. Данные теста показывают, что время отказа высококачественных труб PE до 20 ℃ 9,0 МПа превышает 10 000 часов, а прогнозируемая вероятность выживаемости 50-летней выживаемости составляет> 97%. Этот метод является основой для классификации труб PE (например, PE80PE100), а также является основой для допустимого значения напряжения в проектировании.
Серия тестов на физическое свойство может всесторонне оценить статус труб PE. Обычные тесты включают в себя:
Испытание на растягивание: измерение удлинения при разрыве (стандартное требование ≥350%)
Тест на сопротивление ударов: оценка способности сопротивляться мгновенному воздействию
Тест модуля изгиба: отражение изменения жесткости трубы
Тест на твердость: мониторинг степени старения поверхности материала
