Polyethylen (PE)
Polyethylenmaterialien ginn aus Naturgas ofgeleet Fudder duerch zwee Basispolymeriséierungsprozesser hiergestallt.
Den nidderegen Drockpolymeriséierungsprozess resultéiert zu linear Polymerketten mat kuerze Säitezweige.D'Dichtmodifikatioune vum resultéierende Polymer ginn gemaach andeems d'Quantitéit u Komonomer variéiert mam Ethylen wärend dem Polymeriséierungsprozess.
Den Héichdrockpolymeriséierungsprozess resultéiert zu Polymerketten mat méi héich entwéckelte Säitezweige.D'Dichtmodifikatioune vum resultéierende Polymer ginn gemaach andeems d'Temperaturen an Drock geännert ginn, déi während dem Polymeriséierungsprozess benotzt ginn.
Déi physesch Eegeschafte vu PE Materialien si spezifesch fir all Grad oder Typ, a kënne geännert ginn duerch béid Variatiounen an der Dicht, an an der Molekulargewiichtverdeelung.Allgemeng kierperlech Eegeschafte sinn an der Tabell hei ënnen opgezielt.
Eng grouss Zuel vu Qualitéite vu PE Materialien ginn a Päif- a Armaturensystemer benotzt an déi spezifesch Eegeschafte si fir déi speziell Applikatioun ugepasst.Berodung kann vu Vinidex kritt ginn wéi déi effektivste Wiel fir all Installatioun.Déi allgemeng Aarte vu PE Materialien sinn wéi follegt:
Low Density PE (LDPE)
LDPE huet eng héich verzweigte Kettenstruktur mat enger Kombinatioun vu klenge a grousse Säiteketten.D'Dicht vun LDPE läit tëscht 910-940 kg / m3 an LDPE weist héich Flexibilitéit an Retention vun Eegeschafte bei niddregen Temperaturen.
D'Haaptverbrauch fir LDPE a Päifen ass an der Mikrobewässerung oder Drëpstroossapplikatioune mat Gréissten bis zu 32 mm Duerchmiesser.
LDPE Materialien kënne mat Elastomeren geännert ginn (Gummi modifizéiert) fir d'Ëmweltstress Crack Resistance (ESCR) Wäerter a Mikro Bewässerungsapplikatiounen ze verbesseren, wou Päifen an exponéierten Ëmfeld funktionnéieren wärend se landwirtschaftlech Chemikalien droen.
Linear Low Density PE (LLDPE)
LLDPE huet eng Kettestruktur mat wéineg Säitverzweigung an déi resultéierend méi schmuel Molekularegewiichtverdeelung resultéiert zu verbesserte ESCR a Spannungseigenschaften am Verglach mat LDPE Materialien.LLDPE Materialien kënnen entweder als eenzege Polymer oder als Mëschung mat LDPE benotzt ginn, a Mikro Bewässerungsapplikatiounen fir vun der Materialflexibilitéit ze profitéieren.
PE80 an PE100
Déi éischt PE Päif Material an Ingenieur Uwendungen benotzt war Typ 50 High Density PE (HDPE) mat engem laangfristeg Stress vun 50MPa.Duerno goufen Medium Density (MDPE) Materialien, mat verbesserte Päifeigenschaften am Verglach zu de fréiere Héichdichtmaterialien, a Päifen benotzt wéinst hirer verbesserter Flexibilitéit, Duktilitéit, luesen Rësswachstumsresistenz a Rëss Ausbreedungsresistenz.
Déi zweet an drëtt Generatioun PE Päifmaterialien, déi aktuell am Gebrauch sinn, kënnen entweder mëttel oder héich Dichtmaterialien sinn a ginn elo duerch hir Minimum Required Strength (MRS) bezeechent.PE80 Päifmaterialien hunn en MRS vun 8.0 MPa an PE100 Materialien hunn e MRS vun 10.0 MPa.PE Päifen gi wäit an Drock an Net-Drock Uwendungen benotzt wéi Waasserversuergung, Kanalisatioun, Gas Retikulatioun, kleng Duerchmiesser Päif coils, reesend Bewässerung coils, elektresch a Kommunikatioun conduits a Biergbau an industriell Uwendungen
Material Klassifikatioun a Stress Regressioun
Hydrostatesch Design Stress
Den zulässlechen hydrostatesche Designstress baséiert op der Minimum Required Strength (MRS), déi am Tour aus Stressregressiounskurven kritt gëtt.
Stress Regressiounskurven ginn aus kuerzer a laangfristeg Drocktestung vu Päifexemplare entwéckelt.Well et eng linear Bezéiung tëscht dem Logarithmus vum ugewandten Stress an dem Logarithmus vun der Zäit bis zum Echec gëtt, ginn d'Testpunkte geplot an extrapoléiert op en arbiträr gewielte 50 Joer Punkt.
An e puer Fäll, besonnesch bei méi héijen Temperaturen, gëtt et eng plötzlech Ännerung vum Hang vun der Regressiounskurve, bekannt als "Knéi".De Knéi, wéi an der Figur hei ënnen illustréiert, stellt den Iwwergank vum duktilen Ausfallmodus op de bréchege Feelermodus duer.
D'Relatioun tëscht de Kéiren fir verschidden Testtemperaturen erméiglecht d'Prognose vun der Positioun vum Knéi bei 20 ° C, baséiert op enger bekannter Positioun bei enger erhéiter Temperatur.Dëst erlaabt Iech d'Prognose vum duktile Liewen bei 20 ° C.
De Wäert vum virausgesoten Hoopstress (97,5% méi niddereg Prognoselimit) gëtt um 50 Joer Punkt festgeluegt.Baséierend op dësem gëtt d'PE-Verbindung als PE 80 oder PE 100 klasséiert am Aklang mat der Minimum Required Strength (MRS) vum Material, dh 8.0 oder 10.0 MPa.
Den hydrostatesche Designstress gëtt duerch Applikatioun vun engem Faktor, net manner wéi 1,25, zum MRS Wäert kritt.Et gëtt betount datt Stressregressiounskurven nëmmen eng Designbasis bilden an net Systemliewen viraussoen.
Stress Regressiounskurven
Fir e Päif mat der erfuerderter Dicke fir e bestëmmten Drock an Duerchmiesser ze designen, gëlt zum Beispill déi folgend Formel:
σ = MRS/C
σ = P(De)/2e
wou:
| σ | = Wandspannung, Dimensiounspannung |
| MRS | = Minimum erfuerderlech Kraaft |
| C | = Sécherheetsfaktor, typesch 1,25 fir Waasser |
| p | = intern Rouer Drock |
| D | = externen Päif Duerchmiesser |
| e | = Pipedicke |
Typesch Eegeschafte vu Polyethylenleitungen a Fittingsverbindungen
| Immobilie | Unitéiten | Test Method | PE80B | PE 100 |
| Dicht | kg/m3 | ISO 1183D, ISO 1872-2 | 950 | 960 |
| Tensile Yield Stäerkt | MPa | ISO 527 | 20 | 23 |
| Verlängerung bei Ausbezuelen | % | ISO 527 | 10 | 8 |
| Tensile Modulus - kuerzfristeg | MPa | ref.AS/NZS2655.1 | 700 | 950 |
| Tensile Modulus - laangfristeg | MPa | ref.AS/NZS2655.1 | 200 | 260 |
| Hardness Shore D | DIN 53505 | 59 | 64 | |
| Notched Impact Stäerkt (23°C) | kJ/m2 | ISO 179/1eA | 35 | 26 |
| Schmelzfluss Taux 190/5 | g/10 min | ISO 1133 | 0,7-1,0 | 0,3-0,5 |
| Thermesch Erweiderung | x 10-4/°C | 2.4 | 2.4 | |
| Wärmeleitung (20°C) | W/mk | DIN 52612 | 0,43 | 0.4 |
| Kristallen Schmelzpunkt | °C | 125 | 132 | |
| Dielektresch Kraaft | kV/mm | 70 | 53 | |
| Uewerfläch Resistivitéit | Ohm | >1015 | >1015 | |
| Volume Resistivitéit | Ohm.cm | >1015 | >1015 | |
| Poissons Verhältnis | μ | 0.4 | 0.4 |
Material Leeschtung Aspekter vun PE
Abrasion Resistenz
D'Iwwerdroung vu Feststoffer an entweder flësseg oder gasfërmeg Träger an PE-Pipelines resultéiert zu Abrasioun vun den internen Päifmaueren, besonnesch op Punkte vun héijer Turbulenzen wéi Biegen oder Kräizungen.Déi héich Resistenz géint Abrasioun, Flexibilitéit, Liichtgewiicht, a Robustheet vu Vinidex PE Päifen, hunn zu hirer verbreeter Benotzung an Uwendungen wéi Transport vu Schläim a Mine tailings gefouert.Abrasioun geschitt als Resultat vu Reibung tëscht der Päifmauer an den transportéierten Partikelen.Den aktuellen Betrag an d'Abrasiounsquote vun der Päifmauer gëtt duerch eng Kombinatioun vun:
• d'spezifesch Schwéierkraaft vun de Feststoffer
• de Feststoffgehalt an der Schlamm
• zolidd Partikelform, Hardness a Gréisst
• Flëssegket Vitesse
• PE Päif Material Schouljoer
D'Interaktioun vun dëse Parameteren bedeit datt all Viraussoe vun der Rate vun der Abrasiounsverschleiung nëmme ka weidergoen, wou d'Tester vun de Verschleißraten op der spezifescher Schlamm ënner de proposéierte operationelle Bedéngungen duerchgefouert goufen.Ënnert ënnerschiddlech Testbedéngungen kann de relativen Ranking vu verschiddene Päifmaterialien änneren, a wa méiglech Tester solle gemaach ginn.
Am Allgemengen hunn PE Päifen eng super Abrasiounsbeständegkeet géint Stahl, Duktil Eisen, FRP, Asbest a Glasfaserverstäerkt Zementleitungen, déi eng méi kosteneffektiv Léisung fir Schleifschleefinstallatiounen ubidden.Laboratoire Testprogrammer goufen a Groussbritannien, Däitschland an den USA duerchgefouert fir relativ Verschleiungsvergläicher fir verschidde Materialien mat rutschen a rotéierende Päifflächen ze kréien.D'Resultater vun Testprogrammer mat der Darmstadt (Däitschland) Method vu Kirschmer a gemellt vum Meldt (Hoechst AG) fir e Schlamm vu Quarzsand/Kieswaasser mat engem Feststoffgehalt vun 46% vum Volume an enger Stroumgeschwindegkeet vun 0,36m/s ginn gewisen. an der Figur 2.2.
Dës goufen iwwer eng Rei vu Materialien ausgefouert a weisen déi exzellent Abrasiounsbeständegkeet vu PE Päifmaterialien.Ähnlech hunn de Boothroyde an de Jacobs (BHRA PR 1448) 1 zougemaach Schleiftester mat Eisenäerzschläim gemaach an enger Konzentratiounsberäich vu 5 bis 10% a klasséiert PE virun mëllem Stol an Asbestzement an der Abrasiounsbeständegkeet.Fir déi meescht Qualitéiten ass den Ënnerscheed an der Abrasiounsbeständegkeet tëscht MDPE an HDPE net bedeitend.
Den Design vun Armaturen, déi d'Verännerung vun der Flowrichtung involvéiert, ass kritesch a Schläimlinnen.Wat méi niddereg den Taux vun der Richtungsännerung ass, dest manner d'Abrasiounsquote.Fir Béien muss e groussen Zentralradius benotzt ginn.Wann et méiglech ass, soll e Radius vun op d'mannst 20 Mol de Päif Duerchmiesser benotzt ginn, zesumme mat enger laanger riichter lead-an Längt ouni Gelenker.
An der Praxis kann d'effektiv Liewensdauer vun der PE-Pipeline erhéicht ginn andeems d'demontéierbar Gelenker benotzt ginn fir d'PE-Pipe-Sektiounen periodesch ze rotéieren fir d'Abrasiounsverschleiung gleichméisseg ëm den Ëmfang vun der Päif ze verdeelen.
Wiederwelt
D'Wiederung vu Plastik geschitt duerch e Prozess vun der Uewerflächegradatioun, oder Oxidatioun, wéinst engem kombinéierten Effekt vun ultravioletter Stralung, erhéicht Temperatur a Feuchtigkeit wann Päifen op exponéierte Plazen gelagert ginn.
All Vinidex PE Pipe Systemer enthalen Antioxidantien, Stabilisatoren a Pigmenter fir Schutz ënner australesche Baubedéngungen ze bidden.Schwaarz PE Päifen enthalen Kueleschwarz, déi souwuel als Pigment an als Ultraviolet Stabilisator handelen, an dës Päifen erfuerderen keen zousätzleche Schutz fir extern Lagerung a Gebrauch.
Aner Faarwen wéi wäiss, blo, giel oder purpur besëtzen net déi selwecht Stabilitéit wéi déi schwaarz pigmentéiert Systemer an d'Period vun der Belaaschtung soll op zwee Joer limitéiert sinn fir eng optimal Retention vun Eegeschaften.Mat dëse Faarfsystemer entwéckelen déi extern Uewerflächoxidatiounsschichten méi séier wéi déi a Kueleschwarz stabiliséierte PE-Päifen.Fir Beliichtungsperioden méi wéi zwee Joer, soll zousätzlech Schutz wéi Ofdeckung ugeholl ginn.
Wou net-schwaarz Päif fir méi laang Perioden vum exponéierte Service néideg ass, kontaktéiert Vinidex fir Berodung.Fir weider Informatioun iwwer d'Wiederung vu PE-Päifen, kuckt Technesch Note VX-TN-6C, Weathering vun PE-Päifen.
Permeatioun
Permeatioun vu PE-Päifsystemer aus externe Quelle ka geschéien wann d'Ëmgéigend Buedem staark kontaminéiert ass.D'Permeatioun ass komplex an hänkt vu Faktoren of wéi Buedemart, Konzentratioun vu Verschmotzung, Temperatur, Diffusioun, Päifduerchmiesser a Wanddicke a Flowrate an der Päif.Organesch Verbindunge vun der net-polarer, niddereger molekulärer Aart sinn déi, déi am séiersten duerch d'PE-Päifmaueren permeatéieren.Deementspriechend, wou Materialien wéi aliphatesch Kuelewaasserstoffer, chloréiert Kuelewaasserstoffer an alkyléiert Benzene a genuch héich Konzentratioune begéint sinn, sollt eng impermeabel Kanalisatioun berücksichtegt ginn.Wann d'Verdächtegung vu Kontaminatioun ass, soll d'Buedemprobe gemaach ginn an am Fall vun Drénkwaassertransmissionslinnen, soll Schutz fir d'PE-Päifen zur Verfügung gestallt ginn, wou Kontaminatioun vu bedeitende Konzentratioun fonnt gëtt.
Biologesch Resistenz
PE-Päifen kënne Schued vu biologesche Quelle wéi Ameen oder Nager ënnerleien.D'Resistenz géint Attacke gëtt festgeluegt duerch d'Härheet vum benotzte PE, d'Geometrie vun de PE-Uewerflächen an d'Konditioune vun der Installatioun.Bewässerungsapplikatiounen mat klengen Duerchmiesser mat LDPE-Materialien kënnen duerch Ameen oder Termiten attackéiert ginn wéinst de relativ dënnen Wandsektiounen an der Härtheet vum LDPE.An dëse Fäll sollt d'Quell vun den Ameen duerch normal Insektizidtechnike behandelt ginn.Béid MDPE- an HDPE-Materialtypen hunn e méi héijen Härtewäert wéi LDPE, an zesumme mat den décke Päifmauersektiounen, déi an PE63, PE80, an PE100 Uwendungen benotzt ginn, bidden eng allgemeng resistent Léisung.Bei klengen Duerchmiesser Päifen kënnen déi dënn Mauer Sektiounen duerch Termiten an extremen Fäll beschiedegt ginn.Wéi och ëmmer, PE bildt keng Liewensmëttelquell aus a Schued, deen dacks un Termitenattack am PE zougeschriwwe gëtt, gouf duerno als Resultat vun anere Quelle vu mechanesche Schued fonnt.PE Päif Systemer sinn allgemeng net beaflosst vun biologeschen Organismen souwuel am Land, wéi och Marine Uwendungen, an der paraffinic Natur vun der PE Päif Fläch retards den Opbau vun Marine Wuesstem am Service.
Elektresch Konduktivitéit
Vinidex PE Päifen sinn net-leitend a kënnen net fir elektresch Äerderzwecker benotzt ginn oder statesch Elektrizitéitskäschten opléisen.
Wou PE-Päifen benotzt gi fir existent Metallwaasserleitungen z'ersetzen, muss den Designer all existent Systemer berücksichtegen, déi fir Äerd- oder Korrosiounskontrollzwecker benotzt ginn.An dëse Fäll muss déi entspriechend elektresch Versuergungsautoritéit konsultéiert ginn fir hir Ufuerderungen ze bestëmmen.
Statesch Elektrizitéit
Statesch Elektrizitéit kann op der Uewerfläch vum PE-Päif generéiert ginn als Resultat vu Reibung beim Ëmgank, Gasfloss, Auspressen a Spülen.
An dréchen, staubegen oder explosive Atmosphären muss d'potenziell Generatioun vu Stroum evaluéiert ginn, a sécher statesch Dissipatiounsmoossnamen ugeholl ginn fir eng Explosiounsméiglechkeet ze vermeiden.
Feier Bewäertung
PE-Päifsystemer ënnerstëtzen d'Verbrennung an sinn als solch net gëeegent fir a Feierbewäertte Zonen a Gebaier ouni passende Schutz ze benotzen.Déi individuell Feierbewäertungsindexe fir PE Materialien kënne festgeluecht ginn duerch Tester no den Ufuerderunge vum AS1530.
A Multi-Stack Gebaier PE Systemer déi Buedem Huelraim penetréieren mussen a Feierbewäertte Servicekanäl zougemaach ginn, passend fir d'Klass vum betreffend Gebai oder Apparater wéi intumescent Feierstopper sollen am Aklang mat den Instruktioune vum Hiersteller installéiert ginn.