PE ган торон араг ясны даралтын туршилт
PE болон ган торхойн хиймэл хоолойн бүтэц, материалд орсон найрлага
Ган торхойн хиймэл хоолойн материал, бүтцийн найрлага
PE сталь шүргээн цагираг хоолойнууд нь гурван давхар нийлмэл дизайн буюу дунд төвдөө нугаламтгай цагирагт ороосон сталь утас байдаг ба дотор, гадна талын давхаргууд нь HDPE (өндөр нягатын полиэтилен) материалтай байдаг. Ихэвчлэн сталь цагирган нь 0.12-0.20 хувийн нүүрстөрөгч агуулсан нүүрстөрөгчийн сталийн утсаас бүрддэг. Эдгээр утаснуудыг тусгай 120 градусын спираль хэлбэрээр нугалж холбодог. Энэ байрлал нь хоолойд бүх чиглэлээс ирэх даралтанд тэсвэртэй байх боломжийг олгох боловч суурилуулах үед хангалттай уян хатан байх чадварыг хадгалж өгдөг. Тестийн үр дүнгээр эдгээр хоолойнууд нэг материалын энгийн пластик хоолойноос 18-24 хувиар илүү даралт тэсвэртэй байх чадвартай байдаг. Эдгээр тооны өгөгдлүүд нь ASTM F1216 стандартын дагуу явуулсан тестийн үр дүн юм.
Сталь шүргээн цагираг PE нийлмэл хоолойн давхаргын нэгдэл
210–230°C температурт хөндлөн чичирхийлэл нь HDPE давхаргуудыг ган торлонд наалдуулж, бат бөх зүйлсийн молекулын бүрхүүлийг сайжруулдаг. Үүний дүнд гарч буй салгалтын хүч нь ISO 11339-д заасны дагуу 50 Н/см-ийг хангах эсвэл давах бөгөөд цикл ачаалал дор давхарга задрахаас найдвартай сэргийлдэг. Энэхүү бат бөх холболт нь 2.5 МРа хүртэлх даралтын хэлбэлзэлд найдвартай ажиллах боломжийг олгодог.
Бүтцийн бат бөх байдлын үүднээс HDPE матрикс болон дотор нь байрласан ган торны үүрэг
HDPE нь сайн химийн эсэргүүцэлтэй бөгөөд ойролцоогоор 0.01 мм-ийн нарийн шугамын гадаргуу үүсгэдэг. Харин ган тор нь таталтын хүчний ихэнхийг, ойролцоогоор 85-аас магадгүй 90 хувь хүртэл өөртөө авч байдаг. Энэ хослол нь полиэтиленгийн идэвхжилтийн эсрэг хамгаалах бүх давуу талуудыг хадгалж, харин энгийн PE-ийн адилаар хугацаа өнгөрөх тутам деформацид орохоос сэргийлдэг. Бодит нөхцөлд шалгах үед эдгээр найрмал хоолойнууд даралтын 10 мянган циклийн дараа анхны хүч чадлын ойролцоогоор 94%-ийг хадгалж чадсан. Энэ нь төстэй туршилтын түвшинд зөвхөн ойролцоогоор 68% хадгаламжийг хангаж чаддаг стандарт HDPE хоолойноос харьцуулахад үнэхээр маш сайн үзүүлэлт юм.
Найрмал хоолойн даралтанд тэсвэрт чанар болон гол механик үзүүлэлтүүд
Хөдөлгөөнт ба байнгын ачааллын дорх даралтанд тэсвэрт чанар
Шалгалтууд нь PE сталь торхойн хүрээтэй хоолойнууд ASTM D3039-2021 стандартын дагуу хэвийн ажиллагааны даралтаас 1.5 дахин их даралтанд 10,000 удаагийн динамик ачааллын циклд орсны дараа ч анхны хагарах бат бөхийн талаар 98% (дор хаяж 25 МPа) хадгалдаг болохыг харуулсан. Эдгээр хоолойг 1.1 дахин хэмжээст даралтанд тасралтгүй 10,000 цагаас илүү хугацаагаар урт хугацааны даралтын шалгалтанд хийх үед тэдний радиусын чиглэлд деформаци 2.1%-иас ихгүй байна. Энэ нь хүчирхийлэлгүй ердийн HDPE-тэй харьцуулахад жинхэндээ 40%-иар илүү сайн үзүүлэлт юм. Төгсгөлгүй элементийн аргаар хийсэн компьютерийн загварчлал нь доторх сталь тор нь хоолойн ханан дэх хүчдэлийг жигд тараахад тусалдаг тул эдгээр хоолойнууд хугацаа өнгөрөх тутам ядарч гэмтэхээс илүү ихээр тэсвэртэй байдгийг харуулсан.
PE сталь торхойн хүрээтэй хоолойн ачаалал тэсвэрт чадал ба ползмолт
Сталь хүчирхийлэл нь тусгай HDPE-ийн 1.9 MN/м²-ийнхаас хоёр дахин их, 4.8 MN/м² хүртэлх чадалтай болгох бөгөөд удаан хугацаанд 50 жилийн турш суналтын хувь 0.12%-р хэмжигдэж, 70% сайжралтай байна. Үндсэн хувь нэмэр оруулсан зүйлс:
- Сүлжээтэй HDPE матриц (нягт ≥940 кг/м³)
- 316L цэвэрхэн ган сүлжээ (сүлжээний нягт ≥85%)
- Хоорондын найралтын зузаан 0.35–0.45 мм
Эдгээр хүчин зүйлс нийлж хэлбэр тогтвортой байдлыг болон ачааллын тэсвэрт чадлыг сайжруулдаг.
Урт хугацаатын хүч, хатуулаг, деформацид тэсвэртэй
Материалууд ойролцоогоор 70 градусын температур ба 95 хувийн чийгшилттэй үед хурдасгасан нас барах туршилтанд орвол, ердийн ажиллах хугацааны тавин жилийн турш үелзэх хатуужилтанд зөвхөн бага зэрэг 9 хувиар бууралт үзүүлдэг. Энэ нь материал хэвийн байдлаараа квадрат метрд 16,000 Ньютоноос дээш хатуужилттай хадгалдаж байгааг илтгэж байна. Доторлуу чиглэсэн найм бар даралтанд оруулбал, даврангийн хэлбэр алдагдах хэмжээ гурваас доош хувиар хадгалагдаж байх бөгөөд энэ нь бат бэхжүүлэггүй стандарт HDPE-ийн 12 хувийн хувьд харьцангуй сайн үзүүлэлт юм. Урт хугацааны ажиллагааны үзүүлэлтүүдийг авч үзвэл, тэнхлэгийн сунгалтын хүч чанар нь гучин жилийн дараа ч 22 мегапаскаль хэмжээтэй тогтвортой байх бөгөөд эхний үйлдвэрлэлтэнд байсан анхны утгаа ойролцоогоор 83 хувиар хадгалж чаддаг.
Онолын болон бодит даралтын ангилал: Завсрыг дахин нийлүүлэх
Онолын загварууд 200 мм диаметртэй хоолойд 35 барагийн багтаамжийг үнэлж байгаа бол аж үйлдвэрийн хоолойн сүлжээнээс авсан өгөгдлүүд (2023 оны өгөгдөл) 28–32 бар хүртэлх ажиллагааны хязгаарыг зааж байна. Энэхүү 20%-ийн зөрүү нь бодит ертөнцийн хувьсах хэмжигдэхүүнүүдээс үүдэлтэй:
| Фактор | Онолын загвар | Талбайн ажиллагааны үзүүлэлт |
|---|---|---|
| Холболтын үр дүнтэй ажиллагаа | 100% | 87–92% |
| Температурын хэлбэлзэл | ±10°C | ±25°C |
| Хөрсний стресс | Статик | Динамик |
Стандартаар тогтоосон суурилуулалтын аргачлалыг баримжаалах, цаг үеийн чангалтын хяналт тавих арга замаар энэ зөрүүг хамгийн ихдээ 65%-иар бууруулах боломжтой.
PE сталь торхойн хангамжтай нийлмэл хоолойн давуу болон дутагдалтай талууд
Сталь хангамжтай PE нийлмэл хоолойн үндсэн ажиллагааны онцлог
PE сталь торхойн хангамжтай нийлмэл хоолойнууд HDPE-ийг баганаар зэвэрдэггүй ган шүргээсэн торхойгоор хавсарган илүү өндөр ажиллагаа өгдөг:
- цэвэр HDPE-ийн харьцаагаар 200% илүү даралт тэсвэртэй цэвэр HDPE-тэй харьцуулахад (ASTM D1599)
- гангуудын хязгаарлагч нөлөөгөөр дулааны хэлбэлзэл 40% бага
- Идэвхтэй орчинд ган хоолойгоос 15–20 жилийн хугацаагаар илүү зэврэлтэнд тэсвэртэй
Нийлмэл бүтэц нь стрессыг дахин тараах бөгөөд 25 бар даралтанд 90%-иас бага өндгөвчрөлт үзүүлж, тусгайлан баталгаажаагүй HDPE-ийн харьцаагаар 50% сайжруулалттай
Үйлдвэрийн хэрэглээнд эерэг ба сөргийг үнэлэх
Давуу тал:
- 60°C болон дээш температур, 32 бар болон дээш даралтад шоргоолж, хийн хольцонд тохиромжтой
- Цахилгаан хайлж нэгтгэх аргаар цоорхой үүсгэхгүй суурилуулах хурдыг 30% нэмэгдүүлдэг
- Катод хамгаалалтын шаардлагыг арилгаж, металлаг системүүдтэй харьцуулахад амьдралын мөчлөгийн зардлыг 85% бууруулдаг
Хязгаарлалтууд:
- 2024 оны Полимер хоолойн зах зээлийн тайлангийн мэдээгээр стандарт HDPE-ээс 18–22% илүү материаллаг зардал
- Үйлдвэрлэлийн хязгаарлалтаас шалтгаалан диаметр ≥DN1200-д хязгаарлагддаг
- 45°C-с дээш температурт давхаргатай байдлаас салалтыг эс зөвшөөрөхийн тулд тусгай цахилгаан хайлуурын арга техник шаардлагатай
Эдгээр хоолойнуудыг идэвхжүүлэгч шингэний тээвэрлэлтэнд илүүд үздэг боловч 60°C-с дээш ажиллах үед GRP эсвэл ган хоолойг сонгодог.
Харьцуулах шинжилгээ: Цахилгаан хайлууртай ган болон PE хоолой vs. HDPE хоолой
Даралт тэвчих чадвар: Цахилгаан хайлууртай ган болон PE хоолой стандарт HDPE-ээс яаж давамгайлж байна
PE зэс торхой хиймэл хоолой нь динамик нөхцөлд байх үед энгийн HDPE-ээс ойролцоогоор 35-40 хувийн илүү даралт тэсвэрлэх чадвартай. Энэ боломжийг юу бий болгож байна вэ? Дотор талын зэс тор нь бүтцийн дэмжлэгийн систем шиг ажилладаг. Энэ нь стрессийг нэг цэгт төвлөрөхийг зөвшөөрөхийн оронд HDPE материал дахь стрессыг тархан түгээдэг. Иймээс эдгээр хоолойнууд 2.5 МРа орчим даралтанд ч бэлхэгдэхгүй сайн ажиллах боломжтой болдог. Ижил нөхцөлд энгийн HDPE хоолойнууд ихэвчлэн 1.8 МРа-д гэмтдэг. Тиймээс инженерүүд өндөр даралттай нөхцөлд ажиллах найдвартай хоолойн шийдлийг хайхдаа ихэвчлэн эдгээр баталгаажсан хувилбарт сонирхож байдаг.
Хугацаа хангалттай үргэлжилсэн ашиглалтанд зориулсан бат бөх чанар, бэлхэгдэлтээс хамгаалах
10 жилийн нас барах симуляшнд шингэн нүдэлтэй ган болор нь хажигнах деформацийг 62%-иар бууруулдаг. Стандарт HDPE материал ачаалал дор диаметрээ 12–15% өөрчлөгдөх бол, -20°C-с 60°C хүртэлх температурын хэлхээнд композит материалаас хийсэн хоолой энэ хэмжээг ≥5%-д хязгаарладаг. Энэ тогтвортой чанар нь хөрсний хөдөлгөөн ба температурын циклд өртөмтгий дундын шугамын суурилуулалтад илүү тохиромжтой болгодог.
Гол ялгаа:
| Тооноор | PE Шингэн Нүдэлтэй Ган Болор | Стандарт HDPE |
|---|---|---|
| Системийн даралт тэсвэрлэх чадвар (MPa) | 2.4–2.6 | 1.7–1.9 |
| Хажигнах деформаци (%) | ≥5 (10 жил) | 12–15 (10 жил) |
| Дулааны толеранц | -30°C-с 65°C хүртэл | -20°C-оос 60°C хүртэл |
Шороон шингэний тээвэр зэрэг их ачаалалтай хэрэглээнд композит хоолой нь анхны даралтын багтаамжийнхаа 94%-ийг таван жилийн дараа хадгалж чаддаг бол HDPE хоолой 78%-ийг л хадгалдаг гэж 2024 оны Полимер Сүлжээний Тайлангийн мэдээлснээр.
Холболтын аргууд ба PE Шингэн Нүдэлтэй Ган Болор Хоолойнуудын Цахилгаан хайлж холбох технологи
SRTP хоолойн барилгын арга зүй болон холболтын систем
PE зэс болон гангийн торны хүрээтэй хоолойнууд нь үйл ажиллагааны хувьд хүнд байдалд орох үед бүгдийг нэгтгэн барьж байхын тулд цахилгаан хайлж нэгтгэх, механик холболтууд, фланецтэй холболтууд гэсэн хэд хэдэн аргад тулгуурладаг. Хайлж нэгтгэхийн өмнө гадаргууг зөв бэлтгэх нь маш чухал юм. Бид ямар ч бохирдлыг цэвэрлэж, хоолойн ирмэгүүд ирмэгцэй, жигд байх ёстой тул энэ нь хайлж нэгтгэлт сайн барьж чадахгүй болно. Суурилуулах үед зөв тэнхлэгийн дагуу байрлуулах, сайн шахагчийн арга техникийг ашиглах нь газрын давхарга шилжих, температур хугацаа өнгөрөх тутамд ихэвчлэн өөрчлөгддөг хэсгүүдэд стресстэй цэгүүд үүсэхээс сэргийлдэг. Тоо мэдээлэл ч үүнийг баталдаг. Зөв хийгдсэн тохиолдолд эдгээр холболтууд гол хоолойн даах даралтын ойролцоогоор 98% -ийг хүртэл авна. Энэ тоо нь өнгөрсөн жил Pipeline Systems судартаас хэвлэгдсэн судалгаанаас гаралтай бөгөөд суурилуулалтын жил ээлжилсэн ажиглалтанд нэмэр хасагдсан.
PE ган торхойн хийцийн зуурасны элэктрофузийн баглах арга
Элэктрофузийн баглах арга нь баглах хэрэгслүүдийн доторх тусгай дулаан үүсгэгчийг асааж, холболтыг бараг нэгэн бүхэл болгон холбодог. Энэ үед үнэхээр HDPE материал хайлагдан, мөн зэрэгцээгээр ган тор нэгтгэгддэг. Ингэснээр холболтын хэсэгт цоорын эсэргүүцэх чадвар болон бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалж чаддаг. У threads эсвэл х glue ашиглах адил уламжлалт аргуудтай харьцуулахад ийм холболтууд задрах боломжтой цэгүүдийг үүсгэдэг тул харьцуулах боломжгүй. Нийслэлийн дэд бүтцийн 2024 оны тайлангийн харуулж буйгаар элэктрофузийн холболтууд нь ус түгээх сүлжээнд дахин давтагдах стресст өөр холболтын төрлүүдтэй харьцуулахад фактикийн бараг хоёр дахин илүү налтуугаар байна.
Элэктрофузийн оптимал параметрүүд: Хүчдэл, Цаг, Температурын хяналт
Холболтын чанар нь гурван чухал параметрийн нарийн хяналтаас хамаардаг:
| Параметр | Ердийн хүрээ | Хүлээгдэх хазайлт | Хазайлтын нөлөө |
|---|---|---|---|
| Вольт | 39.5–40.5V | ±0.5% | Дутуу халах → Муу нэгдэл |
| Хөтлөх хугацаа | 240–300 сек (DN100) | ±5 сек | Хэт халалт → Материалын чанар бууралт |
| Хоолойлолтын цаг | 15–25 мин | +0/△5 мин | Хэтрэлгүй зөөвөрлөх → Холболтын деформаци |
Орчин үеийн автоматжуулсан боодлын төхөөрөмжүүд орчны температурын мэдээллийг ашиглан эдгээр тохиргоог бодит цагт тохируулдаг бөгөөд талбайн үйл ажиллагааны явцад хүний алдааг 72%-иар бууруулдаг.
Түгээмэл асуулт
PE сталь торны хүрээний трубуудын гол бүтэц юу вэ?
Эдгээр трубууд нь төвдөө цагаан тугалган шүргээн, дотор болон гадна талд Нягт Өндөр Полиэтилен (HDPE) -ээр тусгаарлагдсан гурван давхар хавсарсан бүтэцтэй. Энэ бүтэц нь хүч чадал, уян хатан чанарыг сайжруулдаг.
Ердийн HDPE трубуудтай харьцуулахад PE сталь торны хүрээний трубууд ямар давуу талуудтай вэ?
Тэдгээр нь илүү сайн даралт тэсвэрт чанар, бага дулааны задрал болон сайжруулсан исэлдэлтийн эсэргүүцэлтэй бөгөөд өндөр даралттай үйлдвэрийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
Эдгээр хоолойнууд динамик болон удаан үргэлжилсэн ачааллын дор ямар ажиллагаатай вэ?
PE Шингэн Суурьтай Цагаан тугалган хоолойнууд хязгааргүй олон динамик ачааллын цикл хийсний дараа ч анхны даралт тэсвэртэй байдлын талаар 98%-ийг хадгалж чаддаг бөгөөд ердийн HDPE хоолойнуудтай харьцуулахад даралтын өөрчлөлт болон ядарч гэмтэх эсэргүүцэлд илүү сайн тэсвэртэй байдаг.
PE Шингэн Суурьтай Цагаан тугалган хоолойнуудад ямар холболтын аргуудыг ашигладаг вэ?
Ийм хоолойнууд ихэвчлэн электро-зэвсэглэх зуултуур, механик холболтууд болон фланецтэй холболтуудыг ашигладаг бөгөөд өндөр даралтыг үр дүнтэй даах чангаран бат бөх холболт үүсгэдэг.
