Invoering

Wanneer kopers HDPE-mijnbouwbuizen vergelijken, begint de discussie meestal met de diameter, de drukwaarde, de wanddikte en de prijs.

Die specificaties zijn nodig, maar vertellen niet het hele verhaal.

HDPE is een polymeer en polymeren gedragen zich niet precies zoals staal of gietijzer als ze gedurende langere tijd onder belasting blijven. Het materiaal kan zijn interne spanningstoestand geleidelijk veranderen terwijl dezelfde algemene vervorming behouden blijft. Dit gedrag staat bekend alsstress-ontspanning.

Het is niet iets dat een mijnexploitant normaal gesproken opmerkt tijdens de eerste paar dagen dat de pijpleiding in bedrijf is. Dit wordt relevant wanneer wordt verwacht dat een pijp onder continue druk blijft staan, vastzit aan een verbinding of wordt blootgesteld aan vervorming op lange termijn.

Het begrijpen van spanningsrelaxatie geeft een koper nog een nuttig hulpmiddel om de kwaliteit van HDPE-buizen te beoordelen. Belangrijker nog is dat het een veelgemaakte fout helpt voorkomen: ervan uitgaan dat het mechanische gedrag van een nieuwe HDPE-buis jarenlang exact hetzelfde zal blijven.

HDPE gedraagt ​​zich niet als een stijve metalen buis

Stel je een stuk HDPE-buis voor dat constant wordt belast.

In het begin ontwikkelt de buiswand een bepaald niveau van interne spanning. Als de buis in die toestand blijft, herschikken de polymeerketens in het materiaal zichzelf geleidelijk.

De vervorming kan ongeveer gelijk blijven, terwijl de interne spanning die nodig is om die vervorming in stand te houden geleidelijk afneemt.

Dat is stressontspanning.

Dit gedrag hangt nauw samen met de visco-elastische aard van polyethyleen. Het betekent niet dat de buis ineens zwak wordt, en ook niet dat een goed ontworpen HDPE-buis zomaar zijn drukvermogen verliest.

Het belangrijke punt is dat de materiële respons in de loop van de tijd verandert.

Voor een mijnbouwpijplijn die naar verwachting vele jaren zal functioneren, is dat tijdsafhankelijke gedrag belangrijker dan voor een tijdelijke pijplijn op korte termijn.

Waarom zou een mijnbouwkoper zich zorgen moeten maken?

Mijnbouwpijpleidingen worden zelden voor korte perioden geïnstalleerd.

Een mijnwatertoevoerleiding kan gedurende een gehele productiecyclus continu in bedrijf zijn. Een ondergrondse pijpleiding kan jarenlang ter plaatse blijven liggen. Om de pijpleiding te bereiken voor inspectie of vervanging kan het nodig zijn een deel van het systeem uit te schakelen of apparatuur naar moeilijke werkgebieden te brengen.

Dat maakt materieel gedrag op de lange- termijn belangrijk.

Als een leiding voortdurend wordt blootgesteld aan inwendige druk, blijft de wand onder spanning staan. Als een sectie wordt tegengehouden door een verbinding of steun, kan het materiaal ook onder vervorming blijven.

De pijpleiding heeft daarom een ​​geschiedenis van belasting in plaats van een enkele laadgebeurtenis.

Een koper die alleen naar de initiële treksterkte kijkt, mist dit deel van het plaatje mogelijk.

Stressontspanning is niet hetzelfde als kruipen

Deze twee termen worden vaak verward.

Kruipenbeschrijft hoe de vervorming verandert wanneer een materiaal onder langdurige belasting blijft.

Stress-ontspanningbeschrijft hoe interne spanning verandert wanneer een materiaal op een relatief constante vervorming wordt gehouden.

Beide zijn tijds-afhankelijk gedrag van polymeermaterialen, en beide kunnen relevant zijn voor HDPE-buizen.

Een ingegraven HDPE-buis kan bijvoorbeeld langdurig- externe belasting door de bodem ondervinden. Een drukleiding kan voortdurend spanning ondervinden van de interne waterdruk. Een vastgehouden gedeelte kan vervorming ondergaan, terwijl de verbinding ervan de beweging beperkt.

De feitelijke pijpleiding kan tegelijkertijd zowel kruip als spanningsrelaxatie met zich meebrengen.

Voor een koper is de belangrijke les eenvoudig:HDPE moet worden geëvalueerd aan de hand van prestatiegegevens op de lange- termijn, in plaats van alleen mechanische waarden op de korte- termijn.

Waar kan stress-ontspanning relevanter worden?

Een voorbeeld is een ingesloten pijpleidinggedeelte.

Stel dat een lange HDPE-leiding is aangesloten op een stijve constructie. De buis wil reageren op druk, temperatuur en beweging, maar de verbinding beperkt die beweging.

Het materiaal blijft in een gespannen toestand.

Na verloop van tijd verandert stressontspanning de interne spanningsverdeling.

Een ander voorbeeld is een mechanisch vastgehouden verbinding. De buis kan plaatselijk vervormen rond de verbinding, en het langetermijngedrag van het polymeer wordt onderdeel van het verbindingsontwerp.

Temperatuur is een andere factor.

Het gedrag van polymeren wordt sterk beïnvloed door de temperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt de beweging van moleculen gemakkelijker en kunnen vervormingsprocessen op lange termijn- belangrijker worden.

Dat betekent dat een leiding die continu op een hogere temperatuur werkt, niet automatisch op precies dezelfde manier kan worden beoordeeld als een leiding die onder normale omgevingsomstandigheden werkt.

Waarom langetermijngegevens-meer dan één sterktegetal belangrijk zijn

Een gegevensblad kan een treksterktewaarde weergeven, zoals 20 MPa of hoger.

Dat getal is nuttig, maar het is geen volledige beschrijving van de pijpprestaties op de lange- termijn.

Treksterkte beschrijft in het algemeen wat het materiaal kan weerstaan ​​onder een bepaalde testomstandigheid.

Een mijnbouwpijpleiding kan echter jarenlang onder druk blijven staan.

Om deze reden worden druk-leidingmaterialen normaal gesproken geëvalueerd aan de hand van hydrostatische prestaties op de lange- termijn en andere tijd-afhankelijke eigenschappen.

Het doel is om te begrijpen hoe het materiaal zich gedraagt ​​na langdurige blootstelling aan druk, temperatuur en stress.

Dit is vooral belangrijk bij het vergelijken van verschillende HDPE-producten die op een basisofferteblad vergelijkbaar lijken.

Betekent stressontspanning dat HDPE ongeschikt is voor druktoepassingen?

Nee.

Het tegenovergestelde is dichter bij het punt.

Het feit dat HDPE zich-tijdafhankelijk gedraagt, is een van de redenen waarom het ontwerp van polyethyleen druk-leidingen gebaseerd is op de materiaalprestaties op de lange- termijn en niet alleen op sterkte op de korte- termijn.

Een goed ontworpen HDPE-drukleiding houdt rekening met deze eigenschappen.

De materiaalkwaliteit, wanddikte, drukklasse, temperatuur en verwachte levensduur dragen allemaal bij aan het uiteindelijke ontwerp.

Het is niet de taak van de koper om het gedrag van polymeren te elimineren. Dat is niet realistisch.

Het is de taak van de koper om ervoor te zorgen dat het geselecteerde materiaal en de buisstructuur geschikt zijn voor de verwachte bedrijfsomstandigheden.

Wat betekent dit voor ondergrondse mijnbouw?

Ondergrondse mijnwaterleidingen kunnen bijzonder gevoelig zijn voor de betrouwbaarheid op de lange- termijn.

Zodra een pijpleiding is geïnstalleerd, kan de toegang beperkt zijn. Een storing kan de watertoevoer of -afvoer onderbreken en extra arbeid en apparatuur vereisen.

Om die reden moet bij het selectieproces rekening worden gehouden met hoe de leiding zich na installatie gedraagt, en niet alleen met hoe de nieuwe leiding presteert tijdens een inkomende inspectie.

HDPE biedt verschillende eigenschappen die ondergronds nuttig zijn, waaronder corrosieweerstand, taaiheid en flexibiliteit.

Het gedrag op de lange- termijn moet worden beschouwd als onderdeel van de algemene prestaties en niet als een apart laboratoriumonderwerp.

Parameters die kopers moeten controleren

De exacte waarden zijn afhankelijk van de geselecteerde materiaalkwaliteit en de specificaties van de fabrikant.

Wat moet er in een aankoopaanvraag staan?

Een nuttig onderzoek zou meer moeten bevatten dan:

"DN500 HDPE-buis, PN1,6 MPa."

Het is beter om de leverancier de werkelijke werkdruk, de verwachte temperatuur, de installatieomgeving en de beoogde service te vertellen.

Als de pijpleiding continu onder druk blijft staan, moet dat worden vermeld.

Als de pijpleiding wordt aangesloten op starre apparatuur, of er sprake is van ingesloten delen of speciale hulpstukken, is die informatie ook nuttig.

Hoe nauwkeuriger de bedrijfstoestand wordt beschreven, hoe gemakkelijker het is om te bepalen of de voorgestelde HDPE-leiding geschikt is.

Veelgestelde vragen

Vermindert spanningsontspanning de sterkte van HDPE-buizen?

Spanningsrelaxatie verandert de interne spanningstoestand van het polymeer in de loop van de tijd. Het betekent niet dat de buis plotseling zijn structurele integriteit verliest. Lange-druk-pijpontwerpen houden rekening met het tijds-afhankelijke gedrag van het materiaal.

Is stressontspanning hetzelfde als kruip?

Nee. Kruip heeft betrekking op toenemende vervorming onder aanhoudende belasting, terwijl spanningsrelaxatie betrekking heeft op het verminderen van interne spanning onder aanhoudende vervorming. Ze zijn verwant, maar beschrijven verschillende materiële reacties.

Waarom is temperatuur belangrijk?

Temperatuur beïnvloedt het gedrag van polymeer. Hogere bedrijfstemperaturen kunnen tijdsafhankelijke vervorming versnellen en de drukprestaties op lange termijn beïnvloeden.

Moeten kopers HDPE-buizen vergelijken op basis van alleen treksterkte?

Nee. Treksterkte is slechts één materiaaleigenschap op de korte- termijn. Voor druktoepassingen zijn de hydrostatische prestaties op de lange- termijn en de feitelijke bedrijfsomstandigheden veel informatiever.

Is spanningsontspanning belangrijk voor elke HDPE-buis?

Dit wordt vooral relevant wanneer de buis wordt blootgesteld aan aanhoudende druk, vervorming of beperking op de lange termijn. De betekenis hangt af van de toepassing.

Conclusie

HDPE is geen materiaal dat alleen beoordeeld moet worden op basis van de sterkte van een nieuwe buis.

De polymeerstructuur geeft het bruikbare flexibiliteit en stevigheid, maar het betekent ook dat de reactie op langdurige -belasting op lange termijn- afhankelijk is.

Stressontspanning is een onderdeel van dat gedrag.

Voor kopers van mijnbouw helpt het begrijpen van deze eigenschap de sterktewaarden op de korte- termijn in perspectief te plaatsen. Een leiding die jarenlang ondergronds moet functioneren, moet worden beoordeeld op basis van wat er in die jaren gebeurt, en niet alleen op basis van wat er tijdens de eerste druktest gebeurt.

Meer weten over het langetermijngedrag van het materiaal- is nog een manier om te voorkomen dat u een mijnbouwpijp kiest op basis van een onvolledige specificatie.

Primair zoekwoord
Ontspanning van HDPE-leidingen
Secundaire trefwoorden
spanningsontspanning in HDPE-buis, HDPE-mijnleiding, HDPE-buisprestaties op lange termijn, HDPE-drukleiding, HDPE-buiskruip, polyethyleen buisgedrag, ondergrondse HDPE-buis, HDPE mijnwaterleiding

Vraag een HDPE-buisofferte aan

Stuur ons voor HDPE-mijnbouwpijpen:

DN + PN/SDR + Medium + Werktemperatuur + Installatiemethode + Pijpleidinglengte + Aantal

Voor mijndrainage- en ontwateringstoepassingen dient u tevens het volgende te verstrekken:

Toepassing + werkdruk + installatieomgeving

Voor mineraal-dat mijnwater bevat, indien beschikbaar:

Waterchemie / pH + temperatuur + zwevende stoffen

Luoyang Zhengju nieuwe materialen Technology Co., Ltd.

Whatsapp: +86 19937270645
E-mail:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Ontvang de beste prijs voor uw HDPE-mijnpijp.