Apa efek penuaan material terhadap kinerja fiting utas HDPE

Degradasi foto-oksidatif bahan adalah salah satu penyebab utama degradasi kinerja. Dalam rantai molekul polietilen kepadatan tinggi (HDPE), gugus metilen rentan terhadap reaksi pemotongan rantai di bawah aksi radiasi ultraviolet. Ketika sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 290 hingga 400 nanometer terus -menerus diiradiasi, sejumlah besar produk oksidasi seperti karbonil dan gugus hidroksil akan dihasilkan pada permukaan material. Efek foto-oksidatif ini sangat signifikan dalam skenario peletakan overhead luar ruangan. Data eksperimental menunjukkan bahwa setelah enam bulan paparan lingkungan dengan intensitas ultraviolet 300 microwatt per sentimeter persegi, kekuatan dampak dinding luar sambungan dapat turun lebih dari 40%. Akumulasi produk oksidasi tidak hanya akan mengubah morfologi permukaan material, tetapi juga membentuk jaringan microcrack, sehingga menyediakan saluran untuk penetrasi media, dan pada akhirnya mengarah pada kegagalan segel sendi.

Dalam kondisi suhu tinggi, efek penuaan oksidasi termal sangat jelas. Ketika suhu operasi sistem melebihi 60 derajat Celcius, laju reaksi radikal bebas dalam rantai molekul HDPE meningkat secara eksponensial, yang pada gilirannya mengarah ke pelebaran distribusi berat molekul material dan penurunan kristalinitas. Kerusakan termodinamika ini sangat menonjol dalam sistem pipa kimia.

Erosi media kimia juga merupakan faktor penting dalam mempercepat penuaan material. Dalam lingkungan industri yang mengandung ion klorida (CL⁻), reaksi klorinasi dari rantai molekul HDPE akan meningkatkan kerapuhan material. Ketika konsentrasi Cl⁻ dalam medium melebihi 50ppm, resistensi retak tegangan (ESCR) dari sendi dapat berkurang pada laju 3 kali pada suhu dan tekanan normal. Pabrik pengolahan limbah pantai menggunakan sambungan berulir HDPE biasa untuk mengolah air limbah salin. Setelah hanya 18 bulan beroperasi, kebocoran batch terjadi. Inspeksi menemukan bahwa lubang pitting dengan kedalaman 0,2 mm telah terbentuk di dinding bagian dalam sambungan.

Fenomena retak stres lingkungan (ESC) adalah manifestasi khas dari penggabungan penuaan dan stres material. Ketika sistem pipa mengangkut media yang mengandung surfaktan, rantai molekul HDPE cenderung memecahkan perambatan di bawah aksi tegangan kontinu. Eksperimen menunjukkan bahwa dalam larutan sodium dodecyl sulfat 0,5%, laju pertumbuhan retak sendi berulir yang mengalami tekanan internal 0,8 MPa adalah dua kali lipat lebih tinggi dari media air murni. Jenis stres retak lingkungan ini sangat berbahaya di saluran pipa yang terkubur. Misalnya, pipa gas di kota tertentu mengalami pecahnya bencana sendi setelah lima tahun beroperasi karena ketidakseimbangan tekanan sisi tanah.