Анализ поверхности полиэтиленовых труб и электросварных соединений. Часть 10

Третий образец вышел из строя как в трубе, так и в соединительном элементе, в то время как последний образец вышел из строя в трубе, соединении и также в соединительном элементе. Эти образцы классифицируются как пластичные, так как соединение прочнее, чем трубы и / или муфты. Первый образец характеризуется 0% хрупкостью, второй — на 70% хрупким, а последние два — на 100% хрупкими. В образце 4, кроме того, наблюдалась чрезвычайно низкая прочность на границе плавления. Также были показаны четыре типичных графика, полученные во время теста на отслаивание. По появлению графиков можно было получить индикацию режима отказа. Типичный хрупкий провал быстро образовался после достижения максимальной нагрузки (при 30-45 мм). Типичный пластичный отказ имел более гладкую и более вытянутую кривую. Во время испытаний можно было наблюдать три разных типа пластических отказов: разделение трубы и пары или поломка в трубе и / или муфте. Пластичные разрушения в трубе и / или соединении обычно приводят ко второму пику.

Также было проведено испытание при двойном отслаивании в соответствии с международным стандартом EN 12814-4. Были составлены графики нагрузки / смещения, полученные в результате испытания на отслаивание при двойном отслаивании. По сравнению с кривыми нагрузка / смещение, полученными в результате испытания на отслаивание, эти кривые показали более четкую разницу между различными видами отказов. Помимо теста на отслаивание, существует также большая разница между пиковой нагрузкой хрупких и пластичных образцов. Далее рассмотрим измерение угла контакта. Необработанная поверхность трубы показывает самый низкий угол контакта, указывающий, что он наиболее гидрофильный. Угол контакта увеличился после очистки гептаном. Поверхности, очищенные гептаном, имели более высокий угол контакта, чем поверхности, очищенные этанолом.

Все три очищенные поверхности имели примерно одинаковый угол контакта и, таким образом, являлись более гидрофобными, чем необработанная поверхность трубы. Очистка поверхности трубы, по-видимому, уменьшает угол контакта, за исключением случаев очистки наружного состаренного образца этанолом. Результаты для новой трубы SDR11 показывают ту же тенденцию, что и для старой трубы SDR11, с той разницей, что необработанная поверхность трубы немного более гидрофобна. Свежая наружная поверхность трубы SDR17 (полипропиленовая оболочка мгновенно отслаивается) действует супер гидрофобно, то есть капли воды совсем не смачивают поверхность, и угол контакта, таким образом, был установлен равным 180 °. Из-за нарезной внутренней поверхности электрофузионной муфты было невозможно правильно измерить угол контакта. В некоторых попытках указывался угол контакта около 75 ° для необработанной поверхности.

Проблемы во время сканирования с помощью компьютерной рентгеновской томографии возникли из-за интерференции с нагревательными проводами, которые вызывали большие артефакты на некоторых изображениях. Эти артефакты могут быть видны как белые области на стыке стыка. Также был показан разрез соединения, параллельный оси трубы. Все нагревательные провода там также присутствуют, но артефактов не видно. Пустоты присутствуют в зоне слияния с обеих сторон трубы. Пустоты также были видны на тех же участках, когда шов распиливали на куски для исследования. Некоторое смещение труб в соединителе видно на изображениях. Кроме того, были показаны изображения, полученные при компьютерной томографии перпендикулярно оси трубы. Здесь, опять же, пустоты присутствовали на обоих концах трубы.

Профили плотности были нанесены в положениях, отмеченных белыми линиями. Значение серого (которое пропорционально плотности) резко падает до значения для воздуха (1000) в профилях над полостью. Это падение не присутствовало в профилях над последовательной зоной плавления, что указывает на плавление между трубой и соединителем. Целая серия изображений была сделана с помощью компьютерной томографии над соединением и проанализирована с помощью программного обеспечения ImageJ. Изображение с микроволнового сканирования заставило специалистов сделать вывод о том, что сигнал из зон слияния является в основном последовательным, за исключением области на необработанной стороне стыка.

Тот факт, что холодная зона посередине не является прямой, может указывать на поток расплава из-за смещения во время производства соединения. В холодной зоне можно найти вертикальные линии, которые обусловлены внешними особенностями муфты. Окончательный вывод заключается в том, что может быть ошибка с этим соединением при выполнении сварки. Определенная степень хрупкости должна наблюдаться в отмеченной области на неразрезанной стороне в тесте на отслаивание. Образцы для испытания на отслаивание при отслаивании разрезали и анализировали в соответствии с испытанием на отслаивание. Результатом было, как и ожидалось, пластичное поведение со стороны зачистки и хрупкое поведение с другой стороны. Следует отметить, что образцы с похожим рисунком ведут себя по-разному в тесте на отслаивание, особенно для первого и последнего тестируемых отрезков.