Introduzzjoni
Il-proprjetajiet tal-plastik huma dipendenti fuq il-ħin u t-temperatura.Għalhekk, il-pajpijiet tal-plastik, li jeħtieġu ħajja twila ta 'servizz, huma ddisinjati fuq il-bażi tal-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom għal żmien twil aktar milli għal żmien qasir.Is-sinifikat ta 'dan il-punt tad-disinn huwa spiss mifhum ħażin.Din in-nota teknika tiddiskuti l-metodoloġija għad-determinazzjoni tal-istress tad-disinn u l-interpretazzjoni tal-punt tad-disinn.
Ittestjar fit-tul
L-għan tal-ittestjar fit-tul huwa li jiddetermina stress li jista' jiġi applikat kontinwament għal pajp matul il-ħajja tas-servizz tiegħu.L-ittestjar jinvolvi li kampjuni tal-pajpijiet jiġu suġġetti għal diversi livelli ta 'pressjoni interna u l-kejl tal-ħin biex jinqata'.Kampjuni tat-test tal-pajpijiet bi pressjonijiet interni għoljin ifallu fi żminijiet iqsar filwaqt li l-pajpijiet soġġetti għal pressjonijiet aktar baxxi jibqgħu jgħixu għal perjodi twal.
Huwa ovvjament pjuttost mhux realistiku li jitwettqu testijiet għal perjodi ta 'żmien kwalunkwe fejn qrib il-ħajja tas-servizz maħsuba tal-pajpijiet li tista' tkun aktar minn mitt sena.Għalhekk, pressjonijiet għoljin u xi kultant temperaturi elevati jintużaw biex jaċċelleraw l-ittestjar u r-riżultati jiġu analizzati matematikament.
Għadd kbir ta 'kampjuni għandhom jiġu ttestjati biex jiġi żgurat li r-riżultati huma statistikament sinifikanti u verament rappreżentattivi tal-prestazzjoni tal-materjal.Ir-riżultati għal kull kampjun huma plottjati fuq grafika tal-istress tal-ħajt minħabba l-pressjoni interna kontra l-ħin biex jinqasam.Iż-żewġ assi fuq din il-grafika tal-qsim tal-istress għandhom skala logaritmika.
Huwa importanti li tirrikonoxxi dan il-punt: li l-kurva karatteristika tal-qsim tal-istress hija magħmula minn numru kbir ta 'punti diskreti minn kampjuni separati.Għalhekk ma jimplikax li l-materjali tal-plastik jitilfu s-saħħa maż-żmien kif xi drabi jingħad.
Analiżi tar-rigressjoni
Id-dejta tiġi analizzata permezz ta' 'analiżi ta' rigressjoni', biex tinstab il-linja tal-aħjar tajbin.Ladarba l-kurva karatteristika tal-istress tal-qsim kontra l-ħin taħt tagħbija kontinwa tkun ġiet stabbilita, il-graff jiġi estrapolat għal punt (ħin) tad-disinn standard.
Kif ukoll il-linja medja ta 'l-aħjar tajbin, il-limitu ta' tbassir ta '97.5% aktar baxx huwa normalment iddeterminat.Dan it-terminu tal-aħħar huwa terminu statistiku li jbassar l-istress, għal żmien partikolari, li fih 97.5% tal-kampjuni ma jkunux infaqaw.L-ammont li dan jiddevja mil-linja medja tal-aħjar fit-tul tad-dejta huwa kejl tal-ammont ta' dispersjoni fid-dejta.
Għal materjali bħall-PVC, id-dejta ssegwi linja dritta fuq l-assi log-log u tintuża analiżi ta 'rigressjoni lineari.Fejn dan ikun il-każ, l-estrapolazzjoni hija sempliċi u għandha grad għoli ta' kunfidenza.
Materjali oħra bħall-polyethylene huma aktar kumplessi, u jista 'jkollhom bidla fl-inklinazzjoni jew 'l-irkoppa' fil-kurva f'ħinijiet twal.Fortunatament, din l-imġieba ssegwi relazzjoni magħrufa u b'testijiet addizzjonali f'temperaturi oħra u xi analiżi ulterjuri, il-pożizzjoni tal-irkoppa tista 'tiġi identifikata.
Il-Punt tad-Disinn
L-istandards tal-prodott għall-materjali tal-pajpijiet tal-plastik jispeċifikaw valur minimu għall-istress taċ-ċrieki estrapolat jew limitu ta 'tbassir 97.5% aktar baxx għal kull grad ta' materjal.Dan il-valur huwa magħruf bħala l-Qawwa Minima Meħtieġa jew MRS.
L-istress taċ-ċrieki tad-disinn huwa determinat mill-MRS bl-applikazzjoni ta 'fattur ta' disinn adattat.Dan biex jipprovdi marġni biex ilaħħaq ma 'kwalunkwe kundizzjoni ta' stress mhux imbassra (inklużi temperaturi) li jistgħu jinqalgħu fis-servizz.Allura l-pajpijiet tal-PVC, li għalihom l-istress taċ-ċrieki estrapolat fil-punt tad-disinn ta '50 sena għandu jaqbeż 23.6 MPa, għandhom stress tad-disinn ta' 11MPa, b'fattur ta 'sigurtà ta' ftit aktar minn 2.
Il-punt tad-disinn jintgħażel f'xi perjodu twil ta' żmien fejn l-inklinazzjoni tal-kurva hija tant baxxa li bidla ulterjuri tista' titqies bħala insinifikanti fil-kuntest tal-fatturi tad-disinn applikati
Fl-Ewropa, u l-Awstralja, il-punt tad-disinn ISO ta '50 sena huwa adottat.Dan huwa komunement użat ħażin (minn dawk li jixtiequ jużawh ħażin) biex jissuġġerixxu li l-ħajja tal-pajpijiet tal-PVC hija biss 50 sena.Dan naturalment huwa nonsense: 50 sena huwa punt ta 'disinn arbitrarju, u jista' jkun kwalunkwe perjodu - 100 jew 1000 sena għal dik il-kwistjoni.L-Amerikani (ASTM) jużaw 100,000 siegħa (madwar 11-il sena) minflok, iżda ħadd ma jissuġġerixxi li l-prodotti se jdumu biss 11-il sena!
L-istress estrapolat f'100 sena mhuwiex differenti ħafna mill-valur ta' 50 sena.Fi kliem ieħor, il-fattur tad-disinn għall-pajpijiet tal-PVC f'100 sena huwa biss marġinalment aktar baxx mill-fattur tad-disinn f'50 sena.
Jekk iż-żmien għall-falliment għall-pajpijiet tal-PVC li joperaw fl-istress taċ-ċrieki tad-disinn jiġi ddeterminat bl-użu tal-analiżi tar-rigressjoni, hija mbassra ħajja ta 'ħafna miljuni ta' snin.Dan huwa ovvjament redikoli, iżda jservi biex juri li l-adozzjoni ta 'punt ta' disinn ta '50 sena ma jfissirx li l-ħajja tal-pajpijiet tal-plastik hija limitata għal 50 sena.
Kurva tipika tal-qsim tal-istress għal materjal ibbażat fuq il-PVC tidher fil-figura hawn taħt.
