塑料管材静液压试验中的破坏分析

2022-11-14 | 热点项目 作者:小编


塑料管材一般都用于压力流体的输送,管材破坏是影响整体管道工程的重要安全问题。造成塑料管材破坏的因素有很多,比如材料原因,使用条件的因素、管道使用温度及载荷的影响等。我们在测试塑料管材这种耐内压性能时,通常采用静液压试验来评价其质量,同时也是管道系统进行寿命预测的主要手段之一。


有关塑料管材检测的静液压试验,国家有很多标准进行规定,在此就不再赘述。本文主要是为大家介绍一下塑料管材主要破坏形式,并且根据德检工程师大量的检测检验经验来看,静液压试验中如果发生相关破坏,我们应该从哪些角度去进行分析。


管材的主要破坏形式有韧性破坏、脆性破坏、热氧破坏。


一、韧性破坏分析

管材在发生较大塑性变形后, 发生破坏; 塑性破坏容易出现在树脂弹性模量较小, 断裂伸长率较高的塑料管道中,如高密度聚乙烯(HDPE)管材、低密度聚乙烯管材、交联聚乙烯管材(PE - X) 、聚丙烯管材(PPR、PPB、PPH) 等。 


从大量的检测试验分析来看: 静液压试验中发生韧性破坏, 除了先天的材料性能决定外, 还与塑料管材壁厚测量准确度、 压力控制精确及持久性、水浴温度的控制精确及温度场的均匀性有直接的关系。


二、脆性破坏分析

管材从受压到破坏, 没有明显的外形变化。 脆性破坏容易出现在树脂弹性模量较高的管材及断裂伸长率较小的塑料管道中, 如硬聚氯乙烯(PVC - U) 管材。 


大量试验表明: 除去样品自 身的材料因 素影响外,管材加工缺陷(物料融接和塑化缺陷) , 管材内、外壁的显著划伤,都是造成脆性破坏的重要因素。


三、氧化破坏分析

破坏伴随着高分子结构的质变: 高分子链断裂,维系管道力学性能的高分子晶型结构发生了本质性的变化。 这类破坏的发生, 受环境因素及输送流体的物理化学特性影响最直接。 分子结构中易受到氧化作用的不稳定基因及抗氧组合的配置的影响, 对管道系统的抗氧化破坏能力产生深远的影响。


检测试验中,此类破坏一般出现在静液压状态下的管材热稳定性(8 760 h,110 ℃ ) 试验, 如聚丙烯管材(PPR、 PPB、PPH) ,由于配置体系中有过多的低分子量、 低支化的共混树脂先发生氧化破坏, 导致整个管材呈现热氧破坏。


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