Polietilene (PE)
Materjali tal-polyethylene huma manifatturati minn materja prima derivata mill-gass naturali permezz ta 'żewġ proċessi bażiċi ta' polimerizzazzjoni.
Il-proċess ta 'polimerizzazzjoni bi pressjoni baxxa jirriżulta f'ktajjen ta' polimeri lineari b'fergħat tal-ġenb qosra.Il-modifiki tad-densità għall-polimeru li jirriżulta huma magħmula billi jiġi varjat l-ammont ta 'komonomeru użat ma' l-etilene matul il-proċess ta 'polimerizzazzjoni.
Il-proċess ta 'polimerizzazzjoni bi pressjoni għolja jirriżulta f'ktajjen ta' polimeri b'fergħat tal-ġenb aktar żviluppati ħafna.Modifiki tad-densità għall-polimeru li jirriżulta huma magħmula billi tvarja t-temperaturi u l-pressjonijiet użati matul il-proċess ta 'polimerizzazzjoni.
Il-proprjetajiet fiżiċi tal-materjali PE huma speċifiċi għal kull grad jew tip, u jistgħu jiġu modifikati kemm minn varjazzjonijiet fid-densità, kif ukoll fid-distribuzzjoni tal-piż molekulari.Proprjetajiet fiżiċi ġenerali huma elenkati fit-Tabella hawn taħt.
Numru kbir ta 'gradi ta' materjali PE jintużaw f'sistemi ta 'pajpijiet u fittings u l-proprjetajiet speċifiċi huma mfassla għall-applikazzjoni partikolari.Jistgħu jinkisbu pariri mingħand Vinidex dwar l-aktar għażla effettiva għal kull installazzjoni.L-aktar tipi ġenerali ta 'materjali PE huma kif ġej:
PE ta' Densità Baxxa (LDPE)
L-LDPE għandu struttura ta 'katina ramifikata ħafna b'kombinazzjoni ta' ktajjen tal-ġenb żgħar u kbar.Id-densità tal-LDPE tvarja bejn 910-940 kg/m3 u l-LDPE juri flessibilità għolja u żamma ta 'proprjetajiet f'temperaturi baxxi.
L-użu ewlieni għall-LDPE fil-pajpijiet huwa fil-mikro irrigazzjoni jew applikazzjonijiet ta 'tubu dripper b'daqsijiet sa 32 mm dijametru.
Materjali LDPE jistgħu jiġu modifikati b'elastomeri (lastku modifikati) biex itejbu l-valuri tar-Reżistenza għall-Ixquq ta' Stress Ambjentali (ESCR) f'applikazzjonijiet ta' mikro irrigazzjoni fejn il-pajpijiet joperaw f'ambjenti esposti waqt li jġorru kimiċi agrikoli.
PE Lineari ta' Densità Baxxa (LLDPE)
LLDPE għandu struttura ta 'katina bi ftit fergħat tal-ġenb u d-distribuzzjoni tal-piż molekulari idjaq riżultanti tirriżulta f'ESCR mtejba u proprjetajiet ta' tensjoni meta mqabbla ma 'materjali LDPE.Materjali LLDPE jistgħu jintużaw jew bħala polimeru wieħed jew bħala taħlita ma 'LDPE, f'applikazzjonijiet ta' irrigazzjoni mikro biex jieħdu vantaġġ mill-flessibilità tal-materjal.
PE80 u PE100
L-ewwel materjal tal-pajp tal-PE użat fl-applikazzjonijiet tal-inġinerija kien it-Tip 50 High Density PE (HDPE) bi stress fit-tul ta '50MPa.Sussegwentement, materjali ta ' Densità Medja (MDPE), bi proprjetajiet tal-pajp imtejba meta mqabbla mal-materjali ta 'densità għolja preċedenti, intużaw fil-pajpijiet minħabba l-flessibilità mtejba tagħhom, duttilità, reżistenza għat-tkabbir bil-mod tal-qsim u reżistenza għall-propagazzjoni tal-qsim.
Il-materjali tal-pajpijiet PE tat-tieni u t-tielet ġenerazzjoni li qed jintużaw bħalissa jistgħu jkunu materjali ta 'densità medja jew għolja u issa huma msemmija mill-Qawwa Minima Meħtieġa (MRS) tagħhom.Il-materjali tal-pajpijiet PE80 għandhom MRS ta '8.0 MPa u l-materjali PE100 għandhom MRS ta' 10.0 MPa.Pajpijiet tal-PE huma utilizzati b'mod wiesa 'f'applikazzjonijiet ta' pressjoni u mhux ta 'pressjoni bħal provvista ta' ilma, drenaġġ, retikulazzjoni tal-gass, kolji tal-pajpijiet ta 'dijametru żgħir, kolji ta' irrigator li jivvjaġġaw, kondjuwits elettriċi u ta 'komunikazzjoni u applikazzjonijiet tal-minjieri u industrijali
Klassifikazzjoni tal-Materjal u Rigressjoni tal-Istress
Stress tad-Disinn Idrostatiku
L-istress tad-disinn idrostatiku permissibbli huwa bbażat fuq il-Qawwa Minima Meħtieġa (MRS) li min-naħa tagħha tinkiseb mill-kurvi tar-rigressjoni tal-istress.
Il-kurvi tar-rigressjoni tal-istress huma żviluppati minn ittestjar tal-pressjoni fuq żmien qasir u twil ta 'kampjuni tal-pajpijiet.Peress li hemm relazzjoni lineari bejn il-logaritmu tal-istress applikat u l-logaritmu taż-żmien għall-falliment, il-punti tat-test huma plottjati u estrapolati għal punt ta '50 sena magħżul b'mod arbitrarju.
F'xi każijiet, speċjalment f'temperaturi ogħla, hemm bidla f'daqqa fl-inklinazzjoni tal-kurva tar-rigressjoni, magħrufa bħala l-'irkoppa'.L-irkoppa, kif muri fil-Figura hawn taħt tirrappreżenta t-tranżizzjoni mill-mod ta 'falliment duttili għal mod ta' falliment fraġli.
Ir-relazzjoni bejn il-kurvi għal temperaturi tat-test differenti tippermetti tbassir tal-pożizzjoni tal-irkoppa f'20 ° C, ibbażata fuq pożizzjoni magħrufa f'temperatura elevata.Dan imbagħad jippermetti tbassir tal-ħajja duttili f'20°C.
Il-valur tal-istress taċ-ċrieki mbassar (97.5% limitu ta 'tbassir aktar baxx) huwa determinat fil-punt ta' 50 sena.Abbażi ta 'dan, il-kompost tal-PE huwa kklassifikat bħala PE 80 jew PE 100 skont il-Qawwa Minima Meħtieġa (MRS) tal-materjal, jiġifieri 8.0 jew 10.0 MPa.
L-istress tad-disinn idrostatiku jinkiseb bl-applikazzjoni ta 'fattur, mhux inqas minn 1.25, għall-valur MRS.Huwa enfasizzat li l-kurvi tar-rigressjoni tal-istress jiffurmaw bażi tad-disinn biss, u ma jbassrux il-ħajja tas-sistema.
Kurvi ta' Rigressjoni ta' Stress
Biex tiddisinja pajp bil-ħxuna meħtieġa għal pressjoni u dijametru partikolari, pereżempju, tapplika l-formula li ġejja:
σ = MRS/C
σ = P(De)/2e
fejn:
| σ | = tensjoni tal-ħajt, stress tad-dimensjoni |
| SINJURA | = Qawwa Minima Meħtieġa |
| C | = fattur tas-sigurtà, tipikament 1.25 għall-ilma |
| p | = pressjoni interna tal-pajp |
| D | = dijametru estern tal-pajp |
| e | = ħxuna tal-pajp |
Proprjetajiet Tipiċi ta 'Komposti ta' Pajpijiet u Fittings tal-Polyethylene
| Proprjetà | Unitajiet | Metodu tat-Test | PE80B | PE100 |
| Densità | kg/m3 | ISO 1183D, ISO 1872-2 | 950 | 960 |
| Qawwa ta' Rendiment Tensili | MPa | ISO 527 | 20 | 23 |
| Titwil fil-Ħsad | % | ISO 527 | 10 | 8 |
| Tensile Modulus – żmien qasir | MPa | ref.AS/NZS2655.1 | 700 | 950 |
| Tensile Modulus – fit-tul | MPa | ref.AS/NZS2655.1 | 200 | 260 |
| Ebusija Shore D | DIN 53505 | 59 | 64 | |
| Qawwa tal-Impatt Intaljat (23°C) | kJ/m2 | ISO 179/1eA | 35 | 26 |
| Dewweb Rata tal-Fluss 190/5 | g/10 min | ISO 1133 | 0.7-1.0 | 0.3-0.5 |
| Espansjoni Termali | x 10-4/°C | 2.4 | 2.4 | |
| Konduttività Termali (20°C) | W/mk | DIN 52612 | 0.43 | 0.4 |
| Punt tat-Tidwib kristallin | °C | 125 | 132 | |
| Qawwa Dielettrika | kV/mm | 70 | 53 | |
| Reżistività tal-wiċċ | Ohm | > 1015 | > 1015 | |
| Reżistività tal-Volum | Ohm.ċm | > 1015 | > 1015 | |
| Proporzjon ta' Poissons | μ | 0.4 | 0.4 |
Aspetti tal-Prestazzjoni tal-Materjal tal-PE
Reżistenza għall-brix
It-trażmissjoni ta 'solidi f'trasportaturi likwidi jew gassużi f'pipelines PE tirriżulta fi brix tal-ħitan interni tal-pajpijiet, speċjalment f'punti ta' turbolenza għolja bħal liwjiet jew junctions.Ir-reżistenza għolja għall-brix, il-flessibilità, il-piż ħafif u r-robustezza tal-pajpijiet Vinidex PE, wasslu għall-użu mifrux tagħhom f'applikazzjonijiet bħat-trasport ta 'slurries u tailings tal-mini.Il-brix iseħħ bħala riżultat tal-frizzjoni bejn il-ħajt tal-pajp u l-partiċelli trasportati.L-ammont attwali u r-rata tal-brix tal-ħajt tal-pajp huwa determinat b'kombinazzjoni ta ':
• il-gravità speċifika tas-solidi
• il-kontenut tas-solidi fid-demel likwidu
• forma, ebusija u daqs tal-partiċelli solidi
• veloċità tal-fluwidu
• Grad tal-materjal tal-pajp tal-PE
L-interazzjoni ta 'dawn il-parametri tfisser li kwalunkwe tbassir tar-rata ta' xedd tal-brix jista 'jipproċedi biss fejn l-ittestjar tar-rati ta' xedd ikun sar fuq id-demel likwidu speċifiku taħt il-kundizzjonijiet operattivi proposti.Taħt kundizzjonijiet tat-test li jvarjaw il-klassifikazzjoni relattiva ta 'materjali tal-pajpijiet differenti tista' tinbidel, u fejn possibbli għandu jsir l-ittestjar.
F'termini ġenerali, pajpijiet PE għandhom reżistenza għall-brix superjuri għall-azzar, ħadid duttili, FRP, asbestos u pajpijiet tas-siment rinfurzati bil-fibra, li jipprovdu soluzzjoni aktar kosteffettiva għal installazzjonijiet ta 'demel likwidu li joborxu.Twettqu programmi ta 'test tal-laboratorju fir-Renju Unit, il-Ġermanja u l-Istati Uniti biex jinkisbu paraguni relattivi tal-ilbies għal diversi materjali li jużaw uċuħ tal-pajpijiet li jiżżerżqu u jduru.Ir-riżultati tal-programmi tat-test li jużaw il-metodu ta’ Darmstadt (il-Ġermanja) ta’ Kirschmer u rrapportati minn Meldt (Hoechst AG) għal demel likwidu ta’ ramel tal-kwarz/ilma taż-żrar b’kontenut ta’ solidi 46% bil-volum u veloċità tal-fluss ta’ 0.36m/s huma murija fil-Figura 2.2.
Dawn saru fuq firxa ta 'materjali u juru r-reżistenza eċċellenti għall-brix tal-materjali tal-pajpijiet PE.Bl-istess mod, Boothroyde u Jacobs (BHRA PR 1448) 1 wettqu testijiet ta 'ċirku magħluq bl-użu ta' demel likwidu tal-mineral tal-ħadid f'firxa ta 'konċentrazzjoni ta' 5 sa 10% u kklassifikaw PE qabel azzar ħafif u siment tal-asbestos fir-reżistenza għall-brix.Għall-biċċa l-kbira tal-gradi, id-differenza fir-reżistenza għall-brix bejn MDPE u HDPE mhix sinifikanti.
Id-disinn ta 'fittings li jinvolvi bidla fid-direzzjoni tal-fluss huwa kritiku fil-linji tad-demel likwidu.Aktar ma tkun baxxa r-rata tal-bidla tad-direzzjoni, iktar tkun baxxa r-rata tal-brix.Għall-liwjiet, għandu jintuża raġġ tal-linja ċentrali kbira.Fejn possibbli, għandu jintuża raġġ ta 'mill-inqas 20 darba d-dijametru tal-pajp, flimkien ma' tul ta 'ċomb-in twil dritta li ma fih l-ebda ġonot.
Fil-prattika, il-ħajja effettiva tal-pipeline tal-PE tista 'tiżdied bl-użu ta' ġonot li jistgħu jinqalgħu biex perjodikament iddawwar is-sezzjonijiet tal-pajp tal-PE biex tqassam l-ilbies tal-brix b'mod uniformi madwar iċ-ċirkonferenza tal-pajp.
It-temp
It-temp tal-plastik iseħħ permezz ta 'proċess ta' degradazzjoni tal-wiċċ, jew ossidazzjoni, minħabba effett kombinat ta 'radjazzjoni ultra vjola, żieda fit-temperatura, u umdità meta l-pajpijiet jinħażnu f'postijiet esposti.
Is-sistemi kollha tal-pajpijiet Vinidex PE fihom antiossidanti, stabilizzaturi u pigmenti biex jipprovdu protezzjoni taħt kundizzjonijiet ta 'kostruzzjoni Awstraljan.Il-pajpijiet tal-PE suwed fihom iswed tal-karbonju li jaġixxi kemm bħala pigment kif ukoll stabilizzatur ultra vjola, u dawn il-pajpijiet ma jeħtieġu l-ebda protezzjoni addizzjonali għall-ħażna u l-użu esterni.
Kuluri oħra bħall-abjad, blu, isfar jew vjola m'għandhomx l-istess stabbiltà bħas-sistemi pigmentati iswed u l-perjodu ta 'espożizzjoni għandu jkun limitat għal sentejn għal żamma ottimali tal-proprjetajiet.B'dawn is-sistemi tal-kulur is-saffi ta 'ossidazzjoni tal-wiċċ esterni jiżviluppaw b'rata aktar mgħaġġla minn dawk fil-pajpijiet PE stabilizzati iswed tal-karbonju.Għal perjodi ta' espożizzjoni itwal minn sentejn, għandha tiġi adottata protezzjoni addizzjonali bħal kopertura.
Fejn ikun meħtieġ pajp mhux iswed għal perjodi itwal ta 'servizz espost, ikkuntattja lil Vinidex għal parir.Għal aktar informazzjoni dwar it-temp tal-pajpijiet tal-PE ara n-Nota Teknika VX-TN-6C, It-temp tal-pajpijiet tal-PE.
Permeazzjoni
Permeazzjoni tas-sistemi tal-pajpijiet PE minn sorsi esterni tista 'sseħħ meta l-ħamrija tal-madwar tkun ikkontaminata ħafna.Il-permeazzjoni hija kumplessa u tiddependi fuq fatturi bħal tip ta 'ħamrija, konċentrazzjoni ta' kontaminanti, temperatura, diffużjoni, dijametru tal-pajp u ħxuna tal-ħajt u rata tal-fluss fil-pajp.Il-komposti organiċi tat-tip molekulari mhux polari baxxi huma dawk li jgħaddu l-aktar malajr mill-ħitan tal-pajpijiet PE.Għaldaqstant, fejn materjali bħal idrokarburi alifatiċi, idrokarburi klorinati u benżini alkylated jiltaqgħu magħhom f'konċentrazzjonijiet għoljin biżżejjed, għandha tingħata konsiderazzjoni għal kanali impermeabbli.Fejn ikun hemm suspett ta' kontaminazzjoni, għandu jsir it-teħid ta' kampjuni tal-ħamrija u fil-każ ta' linji ta' trażmissjoni ta' ilma tax-xorb, għandha tiġi pprovduta protezzjoni għall-pajpijiet tal-PE fejn tinstab kontaminazzjoni ta' konċentrazzjoni sinifikanti.
Reżistenza Bijoloġika
Il-pajpijiet tal-PE jistgħu jkunu soġġetti għal ħsara minn sorsi bijoloġiċi bħal nemel jew annimali gerriema.Ir-reżistenza għall-attakk hija ddeterminata mill-ebusija tal-PE użat, il-ġeometrija tal-uċuħ tal-PE, u l-kundizzjonijiet tal-installazzjoni.Applikazzjonijiet ta 'irrigazzjoni b'dijametru żgħir li jużaw materjali LDPE jistgħu jiġu attakkati minn nemel jew termites minħabba s-sezzjonijiet tal-ħajt relattivament irqaq u l-ebusija tal-LDPE.F'dawn il-każijiet is-sors tan-nemel għandu jiġi ttrattat b'tekniki insettiċidi normali.Iż-żewġ tipi ta 'materjal MDPE u HDPE għandhom valur ogħla ta' ebusija minn LDPE, u flimkien mas-sezzjonijiet tal-ħajt tal-pajp eħxen użati fl-applikazzjonijiet PE63, PE80, u PE100 jipprovdu soluzzjoni ġeneralment reżistenti.F'pajpijiet ta 'dijametru żgħir, is-sezzjonijiet tal-ħajt irqiq jistgħu jiġu mħassra minn termites f'każijiet estremi.Madankollu, il-PE ma jikkostitwixxix sors ta' ikel u l-ħsara ta' spiss attribwita għall-attakk tat-termite fil-PE sussegwentement instabet li hija dovuta għal sorsi oħra ta' ħsara mekkanika.Is-sistemi tal-pajpijiet tal-PE huma ġeneralment mhux affettwati minn organiżmi bijoloġiċi kemm fl-applikazzjonijiet tal-art, kif ukoll tal-baħar, u n-natura paraffinika tal-uċuħ tal-pajpijiet tal-PE ritardja l-akkumulazzjoni tat-tkabbir tal-baħar fis-servizz.
Konduttività Elettrika
Il-pajpijiet Vinidex PE mhumiex konduttivi u ma jistgħux jintużaw għal skopijiet ta 'earthing elettriku jew li jxerrdu ħlasijiet ta' elettriku statiku.
Fejn jintużaw pajpijiet tal-PE biex jissostitwixxu pajpijiet tal-ilma tal-metall eżistenti, id-disinjatur għandu jikkunsidra kwalunkwe sistema eżistenti użata għal skopijiet ta' ertjar jew kontroll tal-korrużjoni.F'dawn il-każijiet, l-awtorità xierqa tal-provvista tal-elettriku għandha tiġi kkonsultata biex tiddetermina r-rekwiżiti tagħhom.
Elettriku Statiku
L-elettriku statiku jista 'jiġi ġġenerat fuq il-wiċċ tal-pajp tal-PE bħala riżultat ta' frizzjoni waqt l-immaniġġjar, fluss tal-gass, għafas u tindif.
F'atmosferi niexfa, trab jew splussivi, il-ġenerazzjoni potenzjali ta 'l-elettriku għandha tiġi evalwata, u miżuri ta' dissipazzjoni statika siguri adottati biex jipprevjenu kwalunkwe possibbiltà ta 'splużjoni.
Klassifikazzjoni tan-Nar
Is-sistemi tal-pajpijiet tal-PE se jappoġġjaw il-kombustjoni u bħala tali mhumiex adattati għall-użu f'żoni klassifikati għan-nar f'bini mingħajr protezzjoni xierqa.L-indiċijiet individwali tal-klassifikazzjoni tan-nar għal materjali PE jistgħu jiġu stabbiliti billi jiġu ttestjati r-rekwiżiti ta 'AS1530.
F'bini ta' sulari multipli, is-sistemi PE li jippenetraw il-kavitajiet ta' l-art għandhom ikunu magħluqa f'kanali tas-servizz klassifikati għan-nar xierqa għall-Klassi tal-bini kkonċernat jew apparati bħal tappijiet tan-nar intumexxenti għandhom jiġu installati skont l-istruzzjonijiet tal-manifattur.