Знакомство с методами испытаний полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые трубы используются как один из важнейших элементов систем транспортировки жидкостей в промышленности, а также в системах ирригации, водоснабжения, газовой и нефтяной промышленности. Но как убедиться, что эти трубы имеют необходимое качество и использовать их наилучшим образом?

Испытания полиэтиленовых труб играют очень важную роль в обеспечении безопасности и оптимальных характеристик этих труб. Проведение этих испытаний при производстве и использовании полиэтиленовых труб гарантирует потребителям, что они получают качественный и стандартный продукт. По этой причине важно знать, как проводить эти тесты и их важность для каждого человека, использующего эти трубы.

Наконец, повышение осведомленности общественности о стандартах и испытаниях полиэтиленовых труб является важной отправной точкой для принятия более эффективных решений при выборе и использовании этой важной продукции.

виды испытаний полиэтиленовых труб

В целом, исходя из требований национального стандарта Ирана под номером INSO 14427, обязательные критерии соответствуют таблице ниже, мы объясним их далее.

row	Required Criteria		Compliant test method	limit
1	Appearance condition (visual inspection)		14427-2 paragraph 5-1	—
2	Markup		14427-2 paragraph 11-2	1.5 meters
3	Qatar	Mean outer diameter	14427-2 Table 1	According to the standard table
		Maximum double width	14427-2 Table 1	According to the standard table
4	Thickness	Minimum thickness	a14427-2 Table 2	According to the standard table
		max thickness	a14427-2 Table 2	According to the standard table
		percent thickness changes (tolerance)	14427-2	According to the standard table
5	Density	Density of raw material	National 7090-1 (test method) and table one of standard 1-14427	greater than or equal to gr/cm30.941
		tube density	National 7090-1	greater than or equal to gr/cm30.941
6	MFR	MFR material	National 1-6980 and contract provisions (test method) and table one of standard 14427-1	0.7 ≥ ≥ 0.15
		MFR pipe	National 6980 and contract provisions (test method) and table one of standard 1-14427	0.7 ≥ ≥ 0.15
		Deviation of MFR value of tube with raw materials (%)	14427-2 Table 5 Permissible limit: 20% nominal deviation	±%20
7	Soot amount		ISO6964	5-2.2% by weight
8	Soot scattering	degrees	ISO18553 National Standard 20059	B or A1 A2 A3
		Soot dispersion rate	ISO18553 National Standard 20059	rate less than or equal to 3
9	Hydrostatic consolidation		1-12181, 2-12181, the national standard must comply with table 3 of the national standard 14427-2	20 degrees 100 hours 80 degrees 165 hours
10	longitudinal return		ISO9505	Less than or equal to 3%, the initial appearance of the pipe should be maintained
11	Thermal stability (OIT oxidation induction time)		INSO-7186-6	Greater than or equal to 20 minutes
12	Strength test		ISO6259 INSO-17140-1, 3	Greater than or equal to 350%
13	Other parameters and tests		According to the standard included in the documentation

Показатель текучести расплава

тест на индекс текучести расплава (MFI, MFR или MIR) показывает один из реологических факторов полимеров

набор. Этот показатель выражается в граммах за десять минут со стандартной нити при стандартной нагрузке (обычно пять килограммов) и при стандартной температуре (190 градусов Цельсия для полиэтилена).

Высокий индекс текучести расплава указывает на низкую молекулярную массу полимерного материала и низкую вязкость, а низкий индекс текучести расплава указывает на наличие вязкого полимера.

Например, для тяжелого полиэтилена в трубной и фитинговой промышленности числовое значение индекса текучести расплава для марки PE100 составляет около 0,2 г/10 мин при температуре 190 градусов Цельсия. и вес пять килограммов. А для марки PE80 она обычно составляет около 0,4 г/10 мин при той же температуре и нагрузке. Для легких полиэтиленовых или ирригационных труб это количество составляет около 0,3 г/10 мин при той же температуре, но вес составляет 2160 кг. Поэтому его результаты можно назвать подходящим тестом и эталоном для различения и сравнения полиэтиленов друг от друга.

Полимерный материал в экструдере подвергается воздействию сил сдвига и плавится. Поэтому значение показателя текучести расплава всегда будет отличаться от соотношения заявленного значения показателя текучести расплава в листе анализа, который выполняется тестером показателя текучести расплава и только за счет приложения вертикальных и прижимающих усилий и без наличие поперечных сил, и эта величина разницы для труб полиэтиленовых составляет 20% для водоснабжения и 10% для газоснабжения.

Если разница превышает эти значения, продукт часто подвергается региональным ожогам, в результате чего качественные характеристики конечной трубы значительно снижаются.

Национальным стандартом для этого испытания полиэтиленовых труб является INSO 6980-1.

Испытание на растяжение

В настоящее время большинство полимерных материалов нашли множество применений благодаря своим желаемым физико-механическим свойствам. Поэтому, чтобы использовать эти материалы, нам необходимы базовые знания об их механическом поведении. Одним из испытаний, используемых для определения механического поведения полимеров, является испытание на холодное растяжение (без применения тепла) в одноименном устройстве. В этом испытании образец гантельной формы изготавливается из образца полимера стандартных размеров с помощью фрезерного станка или режущего пресса. Этот образец помещается между двумя зажимами машины и растягивается с постоянной скоростью (от 10 мм/мин до 100 мм/мин). Тем временем с помощью программного обеспечения устройства создается диаграмма напряжений и деформаций.

Образцы, изготовленные из хрупких материалов, таких как металлы, внезапно разрушаются из-за растяжения при определенном значении напряжения. В то время как для мягких и податливых полимерных материалов, таких как полиэтилен, при увеличении напряжения образец подвергается деформации и начинает деформироваться или увеличивать процент длины. Область, где мы видим предел текучести, — это так называемая шейка. По мере растяжения полимера эта область изменяется и становится тоньше.

По мере продолжения деформации область шейки становится длиннее и продолжается до тех пор, пока напряжение не достигнет предельного предела прочности и образец не разорвется.

Минимальный процент удлинения или деформации полиэтиленовых труб для водоснабжения составляет не менее 350 %, а для целей газоснабжения этот показатель должен быть больше 450 %.

Национальным стандартом для этого испытания полиэтиленовых труб является INSO 17140-1,3.

Проверка процента сажи

Одной из лучших альтернатив стальным и бетонным трубам, предназначенным для транспортировки воды и природного газа, является полиэтиленовая труба, которая благодаря своей превосходной универсальности, химической стойкости и прочности .

Но следует иметь в виду, что исследования показали, что длительное воздействие ультрафиолетового излучения на полиэтиленовые трубы и фитинги может влиять на их механические свойства (изменение структуры полимера и образование трещин). в полиэтиленовых конструкциях) окажет негативное влияние. Испытания показывают, что эти трубы подвергаются специфическому типу разрушения, называемому медленным трещином.k-рост (SCG), который происходит при низких уровнях напряжения (ниже предела текучести) и температуре, близкой к комнатной. Механизм этого разрушения включает образование трещин, их рост и окончательное распространение трещины.

И это проблемный момент для этих полиэтиленовых труб, который необходимо решить. Наиболее широко применяемым методом защиты от УФ-излучения является производство черных полиэтиленовых компаундов с добавлением от 2 до 2,5% равномерно дисперсной сажи, что значительно увеличивает стойкость к УФ-излучению на неопределенный срок.

Добавление технического углерода осуществляется в нефтехимической промышленности перед операцией грануляции или во время производства труб путем добавления черной маточной смеси (этиленовый мостик, содержащий 40% технического углерода) к природным материалам. Полиэтилен.

В этом тесте один грамм образца помещается с лодочкой при температуре около 500 градусов Цельсия в среду газообразного азота на 50 минут. При такой температуре и времени полиэтилен, который является полимерным материалом, испаряется и покидает лодку, а то, что остается в лодке, — это сажа. После остывания лодочку помещают в контейнер. Содержание осушителя, содержащего влагопоглощающие материалы, измеряют с помощью весов и их расчетов.

Национальным стандартом этого испытания для полиэтиленовых труб является INSO 19990.

Распространение и распространение сажи

Помимо количества сажи, важным фактором может быть также ее дисперсность и распределение в полиэтилене, а равномерность распределения сажи по стенке трубы является одним из важных факторов качества. . Потому что чрезмерное скопление сажи в одной части трубы может вызвать накопление напряжений и как следствие вызвать дефекты качества в этой части, а с другой стороны, чрезмерное отсутствие сажи может вызвать снижение оптического сопротивления в этом месте. и тем самым привести к преждевременному высыханию и растрескиванию стены в этой части. Аморфные области полукристаллических полимеров очень чувствительны к такой деградации.

Если это произойдет с полиэтиленовыми трубами, попытки улучшить аморфную область с помощью молекулярной инженерии потерпят неудачу, и продукт потеряет свои высокие характеристики под воздействием солнечного света. дал.

Известно, что добавление технического углерода с размером частиц менее 25 нм и концентрацией от 2% до 2,5% может предотвратить деградацию УФ-ламп.

Однако полярная природа технического углерода и его термодинамическая несовместимость с этиленовым мостиком являются важными факторами, отрицательно влияющими на возможность равномерного диспергирования ХБ в полимерных матрицах.

Поэтому, чтобы обеспечить равномерность распределения сажи в полиэтилене, этот тест проводится на основе национального стандарта Ирана INSO20059.

Для проведения этого теста образцы определенных стандартных размеров отделяются от образца полиэтиленовой трубы и помещаются между двумя предметными стеклами, а после подготовки их исследуют с помощью оптического микроскопа. И со 100-кратным увеличением мы изучаем и исследуем дисперсию и распределение черного углерода в полиэтилене.