Vilket inflytande har miljöfaktorer på prestanda för HDPE -trådmontering

Temperaturförändringar har en betydande inverkan på prestandan hos HDPE -trådbeslag , särskilt under extrema temperaturförhållanden. I miljöer med hög temperatur (över 60 ° C) förbättras den termiska rörelsen för materialets molekylkedjor, vilket resulterar i en signifikant minskning av kristalliniteten. Experimentella resultat visar att krypmotståndet hos leder som exponeras kontinuerligt vid 80 ° C minskar med mer än 55% jämfört med den vid rumstemperatur. Denna termiska mjukgöringseffekt försvagar inte bara trådens mekaniska sammanlåsningsförmåga utan kan också orsaka smältdeformation. I ett högtemperatur medium transportledningssystem för ett petrokemiskt företag bekräftades termisk åldrande vara den främsta orsaken till läckageolyckor orsakade av gemensamt misslyckande. Däremot ger miljöer med låg temperatur risken för sprött fraktur. När temperaturen sjunker till -20 ° C sjunker styrkan hos HDPE -materialet till 30% av det vid rumstemperatur, och en liten spänningskoncentration kan inducera sprickutbredning.

Erosion med kemiska medier är en annan viktig faktor som leder till nedbrytning av materialprestanda. I en industriell miljö som innehåller kloridjoner gör kloreringsreaktionen av HDPE -molekylkedjor materialet mer bräckligt. När kloridjonkoncentrationen överstiger 50 ppm, minskar stresssprickmotståndet (ESCR) för fogen med en hastighet som är tre gånger vid rumstemperatur och tryck. En kustavloppsbehandlingsanläggning använde vanliga HDPE -gängade leder i processen för att behandla saltvattenavloppsvatten. Efter 18 månaders drift inträffade satsläckage. Testresultaten visade att gropgropar med ett djup av 0,2 mm bildade på fogens innervägg. Dessutom bör pH -förändringarna i markmiljön inte ignoreras. Syra jord med ett pH -värde under 5 kan öka den materialmassaförlusthastigheten till 0,15%/år, vilket är långt över 0,02%/året i en neutral miljö.

Ultraviolett strålning är en viktig miljöfaktor som orsakar prestandaförstöring av utomhusutsatta leder. När ultraviolett ljus med en våglängd av 290-400NM fortsätter att verka, kommer oxidationsprodukter som karbonyl- och hydroxylgrupper att bildas på ytan av materialet. Efter 6 månaders exponering kan slaghållfastheten sjunka med upp till 40%. I scenariot med overheadlagning är denna fotooxideringseffekt särskilt uppenbar. I en läckagolycka orsakad av åldrande av lederna i en vattenledning av en fotovoltaisk kraftstation bekräftades ultraviolett åldrande vara den främsta orsaken. Produkten av strålningsintensitet och handlingstid (strålningsdos) är kärnparametern för utvärdering av graden av material åldrande. När den kumulativa dosen överstiger 1500 kJ/m² kommer materialets yta att visa uppenbar pulverering.

Dessutom utgör mikrobiell korrosion också ett potentiellt hot under vissa omständigheter. Vätesulfid som produceras av sulfatreducerande bakterier (SRB) under anaeroba förhållanden kan reagera med HDPE-molekylkedjor, vilket resulterar i betydande nedbrytning av materialegenskaper. Experimentella resultat visar att när SRB -koncentrationen överstiger 10⁵CFU/ml, minskar påverkans styrkan med 40% inom tre månader. Organiska syror som produceras genom svampmetabolism kan också påskynda åldringsprocessen för material, särskilt i begravda rörledningssystem i fuktiga miljöer, där biokorrosion är mer betydande. I en kommunal dräneringsrörledningsfel, orsakad av mikrobiell erosion nådde biofilmtjockleksdetekteringsvärdet 0,3 mm.

Effekten av den mekaniska miljön påverkar ledens prestanda genom stressöverföringsmekanismen. Under driften av rörledningssystemet kommer tryckfluktuationer (ΔP ＞ 0,2MPa) att orsaka trötthetsskador på ledmaterialet. När antalet cykler överstiger 10⁵ gånger kommer trådprofilen att visa uppenbart slitage. Dessutom kan den laterala förskjutningen orsakad av jordfrostkörning få begravda leder att utsättas för skjuvspänning som överstiger konstruktionsvärdet, vilket är särskilt framträdande i rörledningssystem i vissa norra regioner.