Malzeme yaşlanmasının HDPE iplik bağlantı parçalarının performansı üzerinde ne gibi etkisi var?

Malzemelerin foto-oksidatif bozulması, performans bozulmasının ana nedenlerinden biridir. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) moleküler zincirinde, metilen grupları ultraviyole radyasyonun etkisi altında zincir scessed reaksiyonlarına eğilimlidir. 290 ila 400 nanometre dalga boyuna sahip ultraviyole ışık sürekli olarak ışınlandığında, malzemenin yüzeyinde karbonil ve hidroksil grupları gibi çok sayıda oksidasyon ürünü üretilecektir. Bu foto-oksidatif etki, dış mekan döşeme senaryolarında özellikle önemlidir. Deneysel veriler, santimetre kare başına 300 mikrowatt ultraviyole yoğunluğu olan bir ortama altı aylık maruz kaldıktan sonra, eklemin dış duvarının darbe gücünün%40'dan fazla düşebileceğini göstermektedir. Oksidasyon ürünlerinin birikimi sadece malzemenin yüzey morfolojisini değiştirmekle kalmayacak, aynı zamanda bir mikro çatlak ağ oluşturacak, böylece ortamın penetrasyonu için bir kanal sağlayacak ve sonuçta eklem contasının başarısızlığına yol açacaktır.

Yüksek sıcaklık koşulları altında, termal oksidasyon yaşlanma etkisi özellikle açıktır. Sistem çalışma sıcaklığı 60 santigrat dereceyi aştığında, HDPE moleküler zincirdeki serbest radikal reaksiyon hızı katlanarak artar, bu da malzemenin moleküler ağırlık dağılımının genişlemesine ve kristallikte bir azalmaya yol açar. Bu termodinamik hasar özellikle kimyasal boru hattı sistemlerinde belirgindir.

Kimyasal ortamın erozyonu, malzeme yaşlanmasını hızlandırmada da önemli bir faktördür. Klorür iyonları (Cl⁻) içeren bir endüstriyel ortamda, HDPE moleküler zincirinin klorlama reaksiyonu, malzemenin kırılganlığını artıracaktır. Ortamdaki Cl⁻ konsantrasyonu 50ppm'yi aştığında, eklemin stres çatlama direnci (ESCR), normal sıcaklık ve basınçta 3 kat azalabilir. Bir kıyı kanalizasyon arıtma tesisi, salin atık suyunu tedavi etmek için sıradan HDPE dişli eklemler kullandı. Sadece 18 aylık ameliyattan sonra toplu sızıntı meydana geldi. Muayene, eklemin iç duvarında 0.2 mm derinliğe sahip çukur çukurlarının oluştuğunu buldu.

Çevresel stres çatlaması (ESC) fenomeni, malzeme yaşlanma ve stresin birleşmesinin tipik bir tezahürüdür. Boru hattı sistemi yüzey aktif cisimleri içeren bir ortamı taşındığında, HDPE moleküler zinciri, sürekli stresin etkisi altında yayılmayı çatlamaya eğilimlidir. Deneyler,% 0.5 sodyum dodesil sülfat çözeltisinde, 0.8 MPa'lık bir iç basınca tabi tutulan dişli bir eklemin çatlak büyüme hızının saf su ortamından iki büyüklükte daha yüksek olduğunu göstermektedir. Bu tür çevresel stres çatlaması, gömülü boru hatlarında özellikle tehlikelidir. Örneğin, belirli bir şehirdeki bir gaz boru hattı, toprak tarafı basıncındaki dengesizlik nedeniyle beş yıllık operasyondan sonra eklemin felaketinin bir rüptürü geçirdi.