Milyen hatással van az anyag öregedése a HDPE szálak szerelvényeinek teljesítményére

Az anyagok foto-oxidatív lebomlása a teljesítmény lebomlásának egyik fő oka. A nagy sűrűségű polietilén (HDPE) molekuláris láncában a metiléncsoportok hajlamosak a láncolási reakciókra ultraibolya sugárzás hatására. Ha az ultraibolya fény, amelynek hullámhossza 290-400 nanométer, folyamatosan besugárzik, akkor az anyag felületén számos oxidációs termék, például karbonil- és hidroxilcsoport generál. Ez a foto-oxidatív hatás különösen jelentős a kültéri általános fektetési forgatókönyvekben. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy hat hónapos expozíció után egy olyan környezetnek való kitettség után, amelynek ultraibolya intenzitása 300 mikrowatt / négyzet centiméter, az ízület külső falának ütközési szilárdsága több mint 40%-kal csökkenhet. Az oxidációs termékek felhalmozódása nemcsak megváltoztatja az anyag felületi morfológiáját, hanem mikrokrák hálózatot is képez, ezáltal csatornát biztosítva a közeg behatolásához, és végül az ízületi tömítés meghibásodásához vezet.

Magas hőmérsékleti körülmények között a termikus oxidációs öregedési hatás különösen nyilvánvaló. Ha a rendszer üzemi hőmérséklete meghaladja a 60 Celsius fokot, a HDPE molekuláris láncban a szabad gyökök reakciósebessége exponenciálisan növekszik, ami viszont az anyag molekulatömeg -eloszlásának növeléséhez és a kristályosság csökkenéséhez vezet. Ez a termodinamikai károsodás különösen kiemelkedő a kémiai csővezeték -rendszerekben.

A kémiai közegek eróziója szintén fontos tényező az anyag öregedésének felgyorsításában. A klorid -ionokat (CL⁻) tartalmazó ipari környezetben a HDPE molekuláris lánc klórozási reakciója növeli az anyag törékenységét. Ha a CL⁻ koncentrációja a tápközegben meghaladja az 50ppm -et, akkor az ízület feszültségkrapszási ellenállása (ESCR) a normál hőmérsékleten és nyomáson háromszoros sebességgel csökkenhet. Egy part menti szennyvíztisztító telep szokásos HDPE menetes ízületeket használt a sóoldat szennyvíz kezelésére. Mindössze 18 hónapos működés után tételi szivárgás történt. Az ellenőrzés azt találta, hogy az ízület belső falán 0,2 mm mélységű pontos gödrök képződtek.

A környezeti stressz -repedés (ESC) jelenség az anyag öregedésének és stresszének összekapcsolásának tipikus megnyilvánulása. Amikor a csővezeték -rendszer felületaktív anyagot tartalmazó tápközeget szállít, a HDPE molekuláris lánc hajlamos a repedés terjedésére a folyamatos stressz hatására. A kísérletek azt mutatják, hogy egy 0,5% -os nátrium -dodecil -szulfát -oldatban a menetes ízület repedési növekedési sebessége, amelynek belső nyomása 0,8 MPa, két nagyságrenddel magasabb, mint a tiszta vízközegé. Az ilyen típusú környezeti stressz -repedés különösen veszélyes az eltemetett csővezetékekben. Például egy bizonyos városban lévő gázvezeték ötéves működése után katasztrofális törést szenvedett a talaj oldalán történő egyensúlyhiány miatt.