ما هو تأثير العوامل البيئية على أداء تركيب مؤشر ترابط HDPE

التغيرات في درجة الحرارة لها تأثير كبير على أداء تركيبات الخيط HDPE ، وخاصة في ظل ظروف درجة الحرارة القصوى. في بيئات درجة الحرارة العالية (أكثر من 60 درجة مئوية) ، يتم تعزيز الحركة الحرارية للسلاسل الجزيئية للمادة ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في البلورة. تظهر النتائج التجريبية أن مقاومة زحف المفاصل المكشوفة بشكل مستمر عند 80 درجة مئوية تتناقص بأكثر من 55 ٪ مقارنة مع درجة حرارة الغرفة. هذا التأثير التليين الحراري لا يضعف فقط القدرة المتشابكة الميكانيكية للخيط ، ولكن قد يتسبب أيضًا في تشوه الذوبان. في نظام خط أنابيب النقل المتوسطة ذات درجة الحرارة العالية في المؤسسة البتروكيماوية ، تم تأكيد الشيخوخة الحرارية على أنها السبب الرئيسي لحوادث التسرب الناجمة عن فشل المفصل. في المقابل ، تجلب بيئات درجة الحرارة المنخفضة خطر الكسر الهش. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى -20 درجة مئوية ، تنخفض قوة تأثير مادة HDPE إلى 30 ٪ من تلك في درجة حرارة الغرفة ، وقد يؤدي تركيز الإجهاد الصغير إلى انتشار الكراك.

يعد التآكل بالوسائط الكيميائية عاملًا مهمًا آخر يؤدي إلى تدهور أداء المواد. في بيئة صناعية تحتوي على أيونات الكلوريد ، فإن تفاعل الكلور للسلاسل الجزيئية HDPE يجعل المادة أكثر هشاشة. عندما يتجاوز تركيز أيون كلوريد 50PPM ، تنخفض مقاومة تكسير الإجهاد (ESCR) للمفصل بمعدل ثلاثة أضعاف في درجة حرارة الغرفة والضغط. تستخدم محطة معالجة مياه الصرف الصحي الساحلية مفاصل الخيوط HDPE العادية في عملية علاج مياه الصرف الصحي المالحة. بعد 18 شهرًا من التشغيل ، حدث تسرب الدُفعات. أظهرت نتائج الاختبار أن حفر تأليف مع عمق 0.2 مم تشكلت على الجدار الداخلي للمفصل. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي تجاهل تغييرات الرقم الهيدروجيني في بيئة التربة. يمكن أن تزيد التربة الحمضية ذات قيمة درجة الحموضة التي تقل عن 5 من معدل فقدان الكتلة المادي إلى 0.15 ٪ في السنة ، مما يتجاوز بكثير 0.02 ٪ في السنة في بيئة محايدة.

الإشعاع فوق البنفسجي هو عامل بيئي رئيسي يسبب تدهور أداء المفاصل المكشوفة في الهواء الطلق. عندما يستمر ضوء الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي من 290-400NM في العمل ، ستتألف منتجات الأكسدة مثل مجموعات الكربونيل والهيدروكسيل على سطح المادة. بعد 6 أشهر من التعرض ، قد تنخفض قوة التأثير بنسبة تصل إلى 40 ٪. في سيناريو وضع النفقات العامة ، يكون هذا التأثير الضوئي واضحًا بشكل خاص. في حادث تسرب ناتج عن شيخوخة المفاصل في خط أنابيب مياه لمحطة توليد الطاقة الكهروضوئية ، تم تأكيد شيخوخة الأشعة فوق البنفسجية على أنها السبب الرئيسي. ناتج شدة الإشعاع ووقت العمل (جرعة الإشعاع) هو المعلمة الأساسية لتقييم درجة شيخوخة المواد. عندما تتجاوز الجرعة التراكمية 1500 كيلو جول/متر مربع ، سيظهر سطح المادة مسحوقًا واضحًا.

بالإضافة إلى ذلك ، يشكل التآكل الميكروبي أيضًا تهديدًا محتملًا في ظل ظروف معينة. يمكن أن تتفاعل كبريتيد الهيدروجين الناتج عن البكتيريا التي تقلل من الكبريتات (SRB) في ظل الظروف اللاهوائية مع سلاسل الجزيئية HDPE ، مما يؤدي إلى تدهور كبير لخصائص المواد. تظهر النتائج التجريبية أنه عندما يتجاوز تركيز SRB 10 ⁵CFU/مل ، تنخفض قوة تأثير المفصل بنسبة 40 ٪ في غضون ثلاثة أشهر. يمكن للأحماض العضوية التي تنتجها التمثيل الغذائي الفطري تسريع عملية شيخوخة المواد ، وخاصة في أنظمة خطوط الأنابيب المدفونة في البيئات الرطبة ، حيث يكون التورط الحيوي أكثر أهمية. في حادث فشل مفصل أنابيب الصرف البلدي الناتج عن التآكل الميكروبي ، وصلت قيمة اكتشاف سماكة الأغشية الحيوية إلى 0.3 ملم.

يؤثر تأثير البيئة الميكانيكية على أداء المفصل من خلال آلية نقل الإجهاد. أثناء تشغيل نظام خطوط الأنابيب ، ستؤدي تقلبات الضغط (ΔP ＞ 0.2mpa) عندما يتجاوز عدد الدورات 10⁵ مرات ، سيظهر ملف تعريف الخيط تآكلًا واضحًا. بالإضافة إلى ذلك ، قد يتسبب النزوح الجانبي الناجم عن صقيع التربة في تعريض المفاصل المدفونة لإجهاد القص الذي يتجاوز قيمة التصميم ، وهو أمر بارز بشكل خاص في أنظمة خطوط الأنابيب في بعض المناطق الشمالية .