[درباره نویسنده: Chris O’Connor مشاور ارشد شرکت GL Noble Denton ، مشاور فنی برجسته مستقل در صنایع نفت و گاز است. وی این مقاله را به MPW ارائه داد. این ویرایش توسط مت دفوز انجام شده است.]

پلی اتیلن (PE) در طراحی سیستم لوله های کم فشار به صورت جهانی متحول شده است و گواهی بر ترکیب منحصر به فرد PE از خواص ، که باعث جایگزینی مواد مهندسی لوله های سنتی در طی 50 سال گذشته شده است. لوله ها و اتصالات PE به طور ایمن ، قابل اطمینان و اقتصادی از سیستم عامل توزیع گاز و آب بسیار استفاده می شود و از یک رکورد عملکرد عالی برخوردار است.

PE صنعت لوله سازی را ارائه می دهد:

تولید اقتصادی ، حجم بالا – اکستروژن ، قالب تزریق؛
انعطاف پذیری طراحی – به راحتی شکل گرفته است.
طراحی یکپارچه – چند منظوره ، اجزای مونتاژ آماده – اتصالات و اتصالات.
هزینه کم مواد؛
طراحی سبک – سهولت حمل و نقل و حمل و نقل؛
انعطاف پذیری – سهولت حمل و نقل و حمل و نقل ، استفاده در رابطه با فناوری های بدون پیچ و تاب و مقاومت در برابر فعالیت لرزه ای.
سهولت نسبی اتصال (در مقایسه با سیستم های لوله فلزی)؛
خوردگی و مقاومت شیمیایی؛
قابلیت های بیولوژیکی بی اثر؛
مقاومت ، ضربه ، مقاومت در برابر سایش و دوام طولانی مدت – طول عمر فنی بالای 50 سال؛
عملکرد دمای پایین؛
اتصال فیوژن بدون نشت – هزینه تعمیر و نگهداری کم؛
ضعف اصطکاک کم – بدون ایجاد مقیاس و جریان کارآمد انتقال رسانه؛ و
فواید محیطی – قابل بازیافت
موفقیت PE در برنامه های خط لوله از طریق میراث طولانی توسعه تاریخی ، تهیه کننده نیازهای صنعت لوله حاصل شده است. در طول 50 سال گذشته ، مواد PE تحول یافته و اکنون تعادل خوبی از استحکام ، سفتی ، مقاومت و دوام مطابق با خواسته های فشار طولانی مدت گاز و فشار آب ، بارگیری در زمین و محیط سرویس فراهم می کند.

جدول زمانی برای توسعه PE برای تولید لوله در جدول 1.0 آورده شده است.

جدول 1.0 توسعه PE برای صنعت لوله

خرید لوله پلی اتیلن

طبقه بندی مواد

1933

ICI PE را کشف می کند

اوایل دهه 1950

LDPE

اوایل دهه 1950

HDPE – نسل 1ST

اواخر دهه 1960

MDPE (PE80)

اواسط دهه 1970

HDPE – نسل 2ND (PE80)

اواخر دهه 1980

HDPE bimodal (PE100) – نسل 3RD

اواسط سال 2000

HDPE Bimodal (PE100) – رختخواب بدون شن

2011 – کارخانه های پلیمریزاسیون در دست ساخت

PE125

اولین بینش از قابلیت اطمینان اولیه سیستم لوله HDPE با تجزیه و تحلیل آمار خرابی و مکانیسم های شکست بدست آمد. این سیستم های PE عملکرد مطلوبی را در مقایسه با مواد لوله کشی سنتی مانند آهن ، فولاد و بتن نشان دادند ، اما مناطقی از قبیل کیفیت مشترک و مقاومت در برابر ترک خوردگی در برابر استرس زودرس ناشی از بارگذاری نقطه با سنگ ، سیستم های ریشه ای و حل و فصل خاک مشخص شد. این مشاهدات منجر به کدهای سختگیرانه ای در زمینه ساخت و نصب خط لوله شد که همراه با تولید PE های با عملکرد بالاتر و روش های تست مرتبط با آن است که عملکرد آنها را تأیید می کند.

امروزه ، نارسایی زودرس یک قطعه سیستم لوله PE معمولاً به دلیل مصالح نسل قدیمی است که خواص آنها مقاومت محدودی را در برابر شرایط شدید محیطی و عملیاتی نشان می دهد. عامل مهم دیگر خطای انسانی است كه در زنجیره تأمین و ساخت سایت سیستمهای لوله نصب شده متعهد است.

حالت کلی نارسایی میدانی که برای لوله PE گزارش شده است رشد شکننده و آهسته رشد (SCG) از طریق دیواره لوله است. این ترکها می توانند در نقصهای افزایش استرس میکروسکوپی ، ذاتی در محصول اصلی لوله یا به احتمال زیاد از نقص ایجاد شوند. این خرابی های مکانیکی شکننده معمولاً شکستگی هایی از نوع شکاف هستند که به موازات جهت اکستروژن لوله قرار دارند. استرس حلقوی حلقوی در دیواره لوله نیروی محرک بازشدگی ترک است. شکستگی های نوع شکاف معمولی در شکل 1.0 نشان داده شده است.

به دلیل فشارهای ثانویه مانند خم شدن یا وارد آمدن به مواد ، می توان ترکهای دور را نیز در سطح خارجی یا داخل لوله ها ایجاد کرد. نارسایی زودرس اتصالات ذوب شده ذوب نیز نارسایی شایع در مواردی است که ترک در غلظتهای تنش ایجاد شده توسط روشهای نصب ضعیف آغاز می شود.

از نظر بصری ، ترک های شکننده معمولاً صاف ، بدون ویژگی و عاری از هرگونه روند عملکرد و تغییر شکل هستند ، همانطور که در شکل 2.0 نشان داده شده است. آنها در غلظت های استرس در یک ساختار مواد آغاز می شوند ، که ممکن است نقایص ذاتی باشد یا نقایصی مانند استرس باقیمانده ، آلاینده ها ، گنجاندن یا خراش های سطحی ایجاد شود. شکل 2.0 نگاهی نزدیک به سطح شکستگی شکننده نشان می دهد

تحقیقات اولیه در مورد لوله های HDPE در اوایل سال 1960 سه حالت خرابی عمده برای لوله PE ایجاد کرد: نارسایی انعطاف پذیر (حالت I) ، خرابی شکننده (حالت II) و شکست شکننده / شیمیایی (حالت III). نارسایی انعطاف پذیر با بازده همراه بود و تمایل ماده را به تحمل تغییر شکل ‘پلاستیک’ در مقیاس بزرگ ، هنگامی که تحت استرس قرار دارد ، منعکس می کند ، استرس عملکرد باعث توصیف شدت بار که چنین تأثیراتی در آن رخ می دهد. این مکانیسم ، الف

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *