Разновидности пластиковых труб и их применение. Критерии выбора материалов для труб. Транспортируемая среда

Химическое воздействие жидкости также может привести к снижению механической прочности и способствовать раннему выходу из строя. Полимеры не подвержены гальванической коррозии, как металлы. Действие жидкости, скорее всего, связано с действием растворителя, когда медленное проникновение жидкости снижает прочность стенки трубы, что и приводит к химическому разрушению. В результате этого структура полимерной цепи разрушается, что приводит к потере прочности. Таблицы химической стойкости полимеров существуют, но определенные «эмпирические правила» применяются к коммерческим полимерам.

ПВХ, который имеет электрически полярную молекулярную структуру (из-за атома хлора в полимерном повторяющемся звене), сольватируется полярными растворителями, такими как ароматические углеводороды и кетоны. Полиэтилен имеет неполярную полимерную структуру и поэтому не размягчается полярными растворителями. Однако он может медленно размягчаться неполярными жидкостями с низкой молекулярной массой, такими как парафиновые углеводороды в топливе, маслах и смазках. Общие моменты химической стойкости конкретных полимеров для производства труб мы ещё осветим.

Более подробные и конкретные данные можно получить у производителей труб и поставщиков полимеров, и к ним следует обращаться за информацией о конкретных марках продукции. Более тонкий эффект воздействия жидкостей, вступающих в контакт с полимерами в течение длительных периодов, обусловлен воздействием окружающей среды. Это происходит, когда контактирующая жидкость вызывает быстрое ускорение роста трещин в напряженных областях. Этот эффект очень важен для проектирования напорных трубопроводов, поскольку трубы постоянно находятся в напряженном состоянии. Воздействие окружающей среды может привести к хрупкому разрушению перед ожидаемым долгосрочным вязким разрывом.

Как следует из термина «растрескивание под воздействием окружающей среды», скорость медленного роста трещины зависит от природы окружающей жидкости. Микроструктурные причины этой зависимости не были полностью выяснены, но были накоплены значительные экспериментальные доказательства воздействия различных жидкостей на ряд полимеров. Предположение большинства недавних авторов состоит в том, что те агенты, которые способствуют растрескиванию под напряжением, делают это путем ослабления ориентированных полимерных цепей, вытягиваемых на самом конце трещины. В некоторых случаях процесс может быть значительно ускорен. Например, углеводороды, такие как топливо, масляные краски и чистящие жидкости, могут вызвать сильное растрескивание поликарбонатов.

Были также проблемы с трубами из ПВХ, по которым транспортировался газ с ароматическими углеводородными компонентами, а трубы из полиэтилена находятся под наибольшей угрозой из поверхностно-активных материалов моющего типа. Хотя алифатические и ароматические углеводороды смягчают и ослабляют полиэтилен, они, по-видимому, не действуют как агрессивные агенты, растрескивающие трубу под напряжением, возможно, потому, что они размягчают материал вокруг трещины до такой степени, чтобы началось уменьшение концентрации напряжений.

Для практических целей значение воздействия на окружающую среду важно не только с точки зрения переносимой жидкости, но также с точки зрения природы химических веществ, которые могут встречаться на внешней поверхности трубы. Общепринято, что между большинством грунтовых вод и чистой водой, используемой в гидростатических испытаниях, нет большой разницы. Долгосрочные и кратковременные испытания гидростатическим давлением в резервуарах для воды стали основным методом оценки качества материалов труб в отношении их эксплуатации в подземных условиях.