Millä vaikutuksella ympäristötekijöillä on HDPE -säiettä sopivan suorituskykyyn

Lämpötilan muutoksilla on merkittävä vaikutus HDPE -säievarusteet , etenkin äärimmäisissä lämpötila -olosuhteissa. Korkean lämpötilan ympäristöissä (yli 60 ° C) paranee materiaalin molekyyliketjujen lämpöliikettä, mikä johtaa kiteisyyden merkittävään vähentymiseen. Kokeelliset tulokset osoittavat, että jatkuvasti 80 ° C: ssa altistuneiden nivelten virumiskestävyys vähenee yli 55% verrattuna huoneenlämpötilassa. Tämä lämmön pehmenemisvaikutus ei vain heikentä langan mekaanista lukituskykyä, vaan voi myös aiheuttaa sulan muodonmuutoksen. Petrokemian yrityksen korkean lämpötilan väliaikaisessa kuljetusputkijärjestelmässä lämmön ikääntymisen varmistettiin olevan nivelvaurion aiheuttamien vuotoonnettomuuksien pääasiallinen syy. Sitä vastoin matalan lämpötilan ympäristöt tuovat hauran murtuman riskin. Kun lämpötila laskee -20 ° C: seen, HDPE -materiaalin iskulujuus putoaa 30%: iin siitä huoneenlämpötilassa ja pieni jännityspitoisuus voi aiheuttaa halkeaman etenemistä.

Kemiallisten väliaineiden eroosio on toinen tärkeä tekijä, joka johtaa materiaalin suorituskyvyn heikkenemiseen. Kloridi -ionit sisältävässä teollisuusympäristössä HDPE -molekyyliketjujen kloorausreaktio tekee materiaalista herkempiä. Kun kloridi -ionipitoisuus ylittää 50 ppm, nivelen jännityksen halkeilunkestävyys (ESCR) vähenee nopeudella, joka on kolme kertaa huoneenlämpötilassa ja paineessa. Rannikkovetovedenpuhdistamo käytti tavallisia HDPE -kierteisiä niveliä suolaliuoksen jäteveden käsittelyssä. 18 kuukauden käytön jälkeen erävuoto tapahtui. Testitulokset osoittivat, että liitoksen sisäseinämään muodostettu 0,2 mm: n syvyys. Lisäksi pH -muutoksia maaperän ympäristössä ei pidä sivuuttaa. Happama maaperä, jonka pH -arvo on alle 5

Ultraviolettisäteily on keskeinen ympäristötekijä, joka aiheuttaa ulkoilun paljaiden nivelten suorituskyvyn heikkenemisen. Kun ultraviolettivalo, jonka aallonpituus on 290-400 nm, jatkuu, hapetustuotteet, kuten karbonyyli- ja hydroksyyliryhmät, muodostuvat materiaalin pinnalle. Kuuden kuukauden altistumisen jälkeen iskunvahvuus voi pudota jopa 40%: iin. Yläpäästöjen skenaariossa tämä fotooksidointivaikutus on erityisen ilmeinen. Nivelten ikääntymisen aiheuttamassa vuotoonnettomuudessa aurinkosähkövoimalaitoksen vesiputkistossa, ultraviolettien ikääntymisen varmistettiin olevan pääasiallinen syy. Säteilyintensiteetin ja toiminnan ajan (säteilyannos) tuote on ydinparametri materiaalin ikääntymisen asteen arvioimiseksi. Kun kumulatiivinen annos ylittää 1500 kJ/m², materiaalin pinta osoittaa ilmeistä jauhetta.

Lisäksi mikrobikorroosio aiheuttaa myös potentiaalisen uhan tietyissä olosuhteissa. Sulfaattia vähentävien bakteerien (SRB) tuottama vety-rikkivety anaerobisissa olosuhteissa voi reagoida HDPE-molekyyliketjujen kanssa, mikä johtaa materiaalin ominaisuuksien merkittäviin hajoamiseen. Kokeelliset tulokset osoittavat, että kun SRB -pitoisuus ylittää 10⁵cfu/ml, nivelen iskulujuus vähenee 40% kolmen kuukauden kuluessa. Sienen aineenvaihdunnan tuottamat orgaaniset hapot voivat myös nopeuttaa materiaalien ikääntymisprosessia, etenkin haudatuissa putkilinjajärjestelmissä kosteassa ympäristössä, jossa biokorroosio on merkitsevämpi. Mikrobien eroosion aiheuttamassa kunnallisessa viemäriputkilinjan nivelen vajaatoiminta -onnettomuudessa biofilmin paksuuden havaitsemisarvo saavutti 0,3 mm.

Mekaanisen ympäristön vaikutus vaikuttaa nivelen suorituskykyyn stressinsiirtomekanismin kautta. Putkilinjajärjestelmän toiminnan aikana painevaihtelut (ΔP ＞ 0,2MPA) aiheuttaa nivelmateriaalin väsymisvaurioita. Kun syklien lukumäärä ylittää 10⁵ kertaa, lankaprofiili näyttää ilmeisen kulumisen. Lisäksi maaperän pakkasen aiheuttama sivusuuntainen siirtymä voi aiheuttaa haudattujen nivelten altistumisen leikkausjännitykselle, joka ylittää suunnittelun arvon, joka on erityisen näkyvä putkilinjajärjestelmissä joillakin pohjoisilla alueilla.