Jaki wpływ mają czynniki środowiskowe na wydajność dopasowania wątków HDPE

Zmiany temperatury mają znaczący wpływ na wydajność Złącza wątków HDPE , szczególnie w ekstremalnych warunkach temperatury. W środowiskach o wysokiej temperaturze (ponad 60 ° C) ruch termiczny łańcuchów molekularnych materiału jest zwiększony, co powoduje znaczny spadek krystaliczności. Wyniki eksperymentalne pokazują, że odporność na pełzanie stawów narażonych w sposób ciągły w temperaturze 80 ° C zmniejsza się o ponad 55% w porównaniu z tą temperaturą pokojową. Ten efekt zmiękczania termicznego nie tylko osłabia mechaniczne zdolność blokowania nici, ale może również powodować deformację stopu. W systemie rurociągu o średnim temperaturze transportu w przedsiębiorstwie petrochemicznym potwierdzono, że starzenie się termiczne jest główną przyczyną wypadków upływowych spowodowanych awarią stawu. Natomiast środowiska niskiej temperatury zapewniają ryzyko kruchego złamania. Gdy temperatura spada do -20 ° C, wytrzymałość uderzenia materiału HDPE spada do 30% tego w temperaturze pokojowej, a małe stężenie naprężeń mogą wywoływać propagację pęknięć.

Erozja przez pożywkę chemiczną jest kolejnym ważnym czynnikiem, który prowadzi do degradacji wydajności materiału. W środowisku przemysłowym zawierającym jony chlorkowe reakcja chlorowania łańcuchów molekularnych HDPE sprawia, że ​​materiał jest bardziej kruchy. Gdy stężenie jonów chlorkowych przekracza 50 ppm, odporność na pękanie naprężeń (ESCR) złącza maleje w tempie trzykrotnie niż w temperaturze pokojowej i ciśnieniu. W przybrzeżnej oczyszczalni ścieków zastosowano zwykłe gwintowane stawy HDPE w procesie oczyszczania ścieków soli fizjologicznej. Po 18 miesiącach działania nastąpił wyciek partii. Wyniki testu wykazały, że doły w wrzeenia o głębokości 0,2 mm utworzone na wewnętrznej ścianie stawu. Ponadto nie należy ignorować zmian pH w środowisku gleby. Kwaśna gleba o wartości pH poniżej 5 może zwiększyć wskaźnik utraty masy materiałowej do 0,15%rocznie, znacznie przekraczając 0,02%/rok w środowisku neutralnym.

Promieniowanie ultrafioletowe jest kluczowym czynnikiem środowiskowym, który powoduje degradację wydajności stawów odsłoniętych na zewnątrz. Gdy światło ultrafioletowe o długości fali 290-400 nm nadal działają, na powierzchni materiału powstają produkty utleniania, takie jak grupy karbonylowe i hydroksylowe. Po 6 miesiącach ekspozycji siła uderzenia może spaść nawet o 40%. W scenariuszu składania ogólnych ten efekt fotooksydacji jest szczególnie oczywisty. W wypadku upływowym spowodowanym starzeniem się stawów w rurociągu wodnym elektrowni fotowoltaicznej, starzenie się ultrafioletowe potwierdzono jako główną przyczynę. Produkt intensywności promieniowania i czasu działania (dawka promieniowania) jest podstawowym parametrem oceny stopnia starzenia się materiału. Gdy skumulowana dawka przekracza 1500 kJ/m², powierzchnia materiału będzie wykazywać oczywiste sproszkowanie.

Ponadto korozja drobnoustrojów stanowi również potencjalne zagrożenie w pewnych okolicznościach. Siarkowodór wytwarzany przez bakterie ograniczające siarczan (SRB) w warunkach beztlenowych może reagować z łańcuchami molekularnymi HDPE, co powoduje znaczną degradację właściwości materiału. Wyniki eksperymentalne pokazują, że gdy stężenie SRB przekracza 10⁵cfu/ml, siła uderzenia stawu maleje o 40% w ciągu trzech miesięcy. Kwasy organiczne wytwarzane przez metabolizm grzybów mogą również przyspieszyć proces starzenia materiałów, szczególnie w zakopanych systemach rurociągów w wilgotnych środowiskach, w których biokorozja jest bardziej znacząca. W miejskim wypadku złącza rurociągu drenażowego spowodowanego erozją drobnoustrojów wartość wykrywania grubości biofilmu osiągnęła 0,3 mm.

Wpływ środowiska mechanicznego wpływa na wydajność złącza poprzez mechanizm przenoszenia naprężeń. Podczas działania układu rurociągu fluktuacje ciśnienia (δp ＞ 0,2 MPa) spowodują uszkodzenie zmęczenia materiału stawowego. Gdy liczba cykli przekroczy 10 razy, profil wątku pokaże oczywiste zużycie. Ponadto, boczne przemieszczenie spowodowane przez uniesienie mrozu gleby może powodować poddanie stawów zakopanych do naprężenia ścinającego przekraczające wartość projektu, co jest szczególnie widoczne w systemach rurociągowych w niektórych regionach północnych.