Какое влияние оказывает старение материала на производительность фитингов потока HDPE

Фото-окисление деградации материалов является одной из основных причин деградации производительности. В молекулярной цепи полиэтилена высокой плотности (HDPE) метиленовые группы подвержены реакциям рассеяния цепи при действии ультрафиолетового излучения. Когда ультрафиолетовый свет с длиной волны от 290 до 400 нанометров постоянно облучен, на поверхности материала будет генерироваться большое количество продуктов окисления, таких как карбонильные и гидроксильные группы. Этот фотоокислительный эффект особенно важен в сценариях укладки наружных накладных расходов. Экспериментальные данные показывают, что после шести месяцев воздействия окружающей среды с ультрафиолетовой интенсивностью 300 микроватт на квадратный сантиметр силу воздействия внешней стенки сустава может упасть более чем на 40%. Накопление продуктов окисления не только изменяет морфологию поверхности материала, но и образует сеть микротрещин, тем самым обеспечивая канал для проникновения среды и, в конечном итоге, приведет к разрушению уплотнения сустава.

В условиях высокой температуры эффект старения термического окисления особенно очевиден. Когда рабочая температура системы превышает 60 градусов по Цельсию, скорость реакции свободного радикала в молекулярной цепи HDPE увеличивается в геометрической прогрессии, что, в свою очередь, приводит к расширению распределения молекулярного массы материала и уменьшению кристалличности. Этот термодинамический ущерб особенно заметен в химических трубопроводных системах.

Эрозия химической среды также является важным фактором в ускоряющемся старении материала. В промышленной среде, содержащей ионы хлорида (CL⁻), реакция хлорирования молекулярной цепи HDPE увеличит хрупкость материала. Когда концентрация CL⁻ в среде превышает 50 частей на миллион, сопротивление растрескивания напряжения (ESCR) сустава может уменьшаться при скорости в 3 раза, чем при нормальной температуре и давлении. Очистка прибрежных сточных вод использовала обычные резьбы HDPE для обработки сточных вод физиологического раствора. После всего лишь 18 месяцев работы произошла утечка партии. Инспекция обнаружила, что ямы с глубиной 0,2 мм сформировались на внутренней стенке сустава.

Феномен трещин экологического стресса (ESC) является типичным проявлением связывания материала старения и стресса. Когда трубопроводная система транспортирует среду, содержащую поверхностно -активные вещества, молекулярная цепь HDPE подвержена распространению трещин при действии непрерывного напряжения. Эксперименты показывают, что в 0,5% растворе додецилсульфата натрия скорость роста трещин резьбового сустава, подвергнутого внутреннему давлению 0,8 МПа, на два порядка выше, чем у чистой воды. Этот тип растрескивания на стрессе окружающей среды особенно опасен в захороненных трубопроводах. Например, газопровод в определенном городе получил катастрофический разрыв своего сустава после пяти лет работы из-за дисбаланса в давлении на стороне почвы.