อายุการใช้งานของวัสดุมีผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ด้าย HDPE อย่างไร

การย่อยสลายของวัสดุออกซิเดชั่นเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการย่อยสลายประสิทธิภาพ ในห่วงโซ่โมเลกุลของโพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE) กลุ่มเมทิลีนมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาการกัดกร่อนของห่วงโซ่ภายใต้การกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลต เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 290 ถึง 400 นาโนเมตรจะถูกฉายรังสีอย่างต่อเนื่องผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นจำนวนมากเช่น carbonyl และกลุ่มไฮดรอกซิลจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุ เอฟเฟกต์ภาพถ่ายออกซิเดชั่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์การวางค่าใช้จ่ายกลางแจ้ง ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากหกเดือนของการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มอัลตราไวโอเลต 300 microwatts ต่อตารางเซนติเมตรความแข็งแรงแรงกระแทกของผนังด้านนอกของข้อต่ออาจลดลงมากกว่า 40% การสะสมของผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นจะไม่เพียง แต่เปลี่ยนสัณฐานวิทยาพื้นผิวของวัสดุ แต่ยังสร้างเครือข่าย microcrack ดังนั้นจึงเป็นช่องทางสำหรับการเจาะของสื่อและในที่สุดก็นำไปสู่ความล้มเหลวของซีลข้อต่อ

ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงผลกระทบจากการเกิดออกซิเดชันของความร้อนนั้นชัดเจนเป็นพิเศษ เมื่ออุณหภูมิการทำงานของระบบเกิน 60 องศาเซลเซียสอัตราการเกิดปฏิกิริยาอนุมูลอิสระในห่วงโซ่โมเลกุล HDPE จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณซึ่งจะนำไปสู่การขยายการกระจายน้ำหนักโมเลกุลของวัสดุและการลดลงของผลึก ความเสียหายทางอุณหพลศาสตร์นี้โดดเด่นเป็นพิเศษในระบบท่อส่งสารเคมี

การกัดเซาะของสื่อเคมียังเป็นปัจจัยสำคัญในการเร่งอายุของวัสดุ ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีคลอไรด์ไอออน (Cl⁻) ปฏิกิริยาคลอรีนของห่วงโซ่โมเลกุล HDPE จะเพิ่มความเปราะบางของวัสดุ เมื่อความเข้มข้นของCl⁻ในตัวกลางเกินกว่า 50ppm ความต้านทานความเครียดความต้านทาน (ESCR) ของข้อต่อสามารถลดลงได้ในอัตรา 3 เท่าที่อุณหภูมิและความดันปกติ โรงบำบัดน้ำเสียชายฝั่งใช้ข้อต่อเกลียว HDPE ธรรมดาเพื่อบำบัดน้ำเสียน้ำเกลือ หลังจากดำเนินการเพียง 18 เดือนการรั่วไหลของแบทช์เกิดขึ้น การตรวจสอบพบว่าหลุมหลุมที่มีความลึก 0.2 มม. เกิดขึ้นบนผนังด้านในของข้อต่อ

ปรากฏการณ์ความเครียดความเครียดสิ่งแวดล้อม (ESC) เป็นการรวมตัวกันโดยทั่วไปของการมีเพศสัมพันธ์ของความชราและความเครียดของวัสดุ เมื่อระบบไปป์ไลน์ส่งสารลดแรงตึงผิวที่มีสารลดแรงตึงผิวโซ่โมเลกุล HDPE จะมีแนวโน้มที่จะร้าวการแพร่กระจายภายใต้การกระทำของความเครียดอย่างต่อเนื่อง การทดลองแสดงให้เห็นว่าในสารละลายโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต 0.5% อัตราการเจริญเติบโตของรอยแตกของข้อต่อเกลียวภายใต้ความดันภายใน 0.8 MPa คือสองคำสั่งของขนาดที่สูงกว่าสื่อน้ำบริสุทธิ์ การแตกร้าวความเครียดจากสิ่งแวดล้อมประเภทนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งในท่อที่ฝังอยู่ ตัวอย่างเช่นท่อส่งก๊าซในเมืองบางแห่งได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจากข้อต่อหลังจากการดำเนินงานห้าปีเนื่องจากความไม่สมดุลของความดันด้านดิน