Хатуу орчинд PVC-O хоолойн экструзийн шугам яагаад бат бөх чанарыг хангаж байгааг тайлбарлах

Механик давуу тал PVC-O хоолой хүнд нөхцөлд

PVC-O (Ориентацидсан Поливинил Хлорид) хоолойн молекулын бүтэц нь өндөр стрессийн орчинд тэдгээрийн онцгой ажиллагааг хангаж өгдөг. Полимерийн гинжийг зохицуулсан тусгай үйлдвэрлэлийн аргаар эдгээр хоолойнууд жингийн харьцаагаар илүү хүчтэй бөгөөд гидравликийн үр дүнтэй ажиллагааг хадгалж, хүнд нөхцөлт байгууламж, үйлдвэрийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.

Хоёр тэнхлэгийн ориентаци нь хүч чадал, мөргөлдөөнд тэсвэрт чанарыг хэрхэн сайжруулах вэ

PVC бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх үед хоёр чиглэлд нэгэн зэрэг молекулыг татах замаар байцын чиглэл үүсдэг бөгөөд материал дотор хүчтэй тор маягийн бүтцийг үүсгэдэг. Тестийн үр дүнгээр энэ аргаар энгийн PVC-U хоолойгоос ойролцоогоор 56 хувиар илүү сунгалтын хүчийг, мөн нөлөөллийн эсэргүүцэл нь 2-3 дахин сайжирдаг. Battenfeld-Cincinnati зэрэг компаний бодит жишээнд үзэхэд PN16-аас PN25 системүүдийн даралт тэсвэрлэх чадварыг нь өөрчлөхгүйгээр ханойн зузаанг талынх нь хэмжээтэй болтол багасгаж болдог. Энэ нь стресстэй байдалд дараа нь муудах тэмдэг гарахаас өмнө материалын сэргэх чадвар нь дөрвөн дахин сайжирсантай холбоотой ба энэ нь маш их ач холбогдолтой.

Стресстэй үед трещинийг тархахаас болон деформациас тэсвэрлэх чадвар

PVC-O-ийн онцгой давхар бүтэц нь энерги алдагдахад тусалдаг замуудыг үүсгэж, трещинууд энгийн пластиктай харьцуулахад хамаагүй удаан өсөх боломжийг олгодог. Туршилтууд нь чиглэлтэй хоолойнууд батлагдах хүртэлх 10 саяас дээш стресийн циклыг өрөмд өндөр температурт тэсвэрлэж чаддаг бөгөөд энэ нь өнөөгийн зах зээл дээрх HDPE-ийн хувилбартай харьцуулахад ойролцоогоор 15 дахин илүү сайн үзүүлэлт юм. Арван жилийн турш тогтмол даралтанд орших үед PVC-O нь 50 жилийн дараа 160 psi даралтанд 0.2%-иас бага ползох чанартай байдаг. Энэ нь шархраа бага агуулсан чуглуудыг шууд давах бөгөөд ихэнх чуглууд ижил урт хугацааны ачаалал дор 0.5%-1.0% хооронд деформацид ордог. Эдгээр шинж чанарууд PVC-O-ийг бүтцийн бүхэл байдлыг олон жилийн үйлчилгээний туршид хадгалах шаардлагатай хэрэглээнд ялангуяа үнэ цэнэтэй болгодог.

Харьцуулах шинжилгээ: PVC-O vs. Традицийн PVC ба Бусад Пластик Хоолой

Гуравдагч этгээдийн имитаци нь PVC-O-ийн гол үзүүлэлтүүд дэх давуу талуудыг онцолсон байдаг:

Эдгээр үр дүнгээс харахад PVC-O нь цайрын хэмжээтэй ижил диаметртэй uPVC хоолойгоос 14% илүү гидравликийн багтаамжтай бөгөөд жингийн хувьд хялбар боловч метал шиг тэсвэрт чанартай гэдгийг баталгаажуулж байна.

Дотоодын байгууламжид урт хугацааны ажиллагаа: Ползох эсэргүүцэл, ядарч сульдах эсэргүүцлийн тэсвэрт чанар

Цаг хугацааны турш бага ползох хурд ба даралтанд тэсвэртэй байх чанар

PVC-O хоолой нь ердийн PVC-U материалтай харьцуулахад удаан хугацаанд деформацид орох зүй төлөв (creep) 60 хувийн бага байдаг. Полимер судалгааны үр дүнгээр үзүүлбэл, ийм хоолойг дахин давтан стрессэнд 70 гаруй жил орших үед ч гэсэн 0.5%-иас доош хэмжээний деформацид ордог. Энэ боломжийг олгох нь полимерийн гинжнүүдийг хоёр чиглэлд нь чиглүүлэн байрлуулдаг биеийн чиглэлт оруулах (biaxial orientation) технологи юм. Энэ нь материалын удаан шилжилтийг болон инженерийн бүтэц задрахад хүргэж болох түр зуурын даралтын салааг илүү сайн эсэргүүцэх боломжийг олгодог. Талын туршилтаар илэрхийлбэл, эдгээр систем нь 50 жилийн үйлчилгээний дараа анхны даралт тэсвэрлэх чадварын ойролцоогоор 94%-ийг хадгалж чаддаг. Ийм тэсвэрт чанар нь дараагийн зуун хүртэл үргэлжлэх хотын усны системийг барьж байгуулахад PVC-O-г маш сайн сонголт болгож өгдөг. Гэхдээ бодит ажиллагаа нь суурилуулалтын чанар болон орчны нөхцлөөс хамаарч өөрчлөгдөж болно.

Орчны стресст болон цикл ачаалалд тэсвэрт чанар

PVC-O нь -40 хэмээс 60 хэм хүртэлх температурын хэчнээн хурдан өөрчлөлтөнд ч тэсвэртэй байдаг бөгөөд газрын байдал хэрхэн өөрчлөгдөж байсан ч асуудалгүй тэвчин тогтоно. Ихэнх энгийн пластик материалын хувьд зуун мянган удаагийн ачааллын шинжилгээнд л трещин үүсэж эхэлдэг бол PVC-O нь хурдасгаж хийсэн шалгалтанд сая дахин ачаалал өгсөн ч бүрэн хадгалагдаж байдаг. Энэ ийм гайхалтай бат бөх чанарынхаа баялаг дээр инженерүүд ийм хоолойнуудыг доорхи газарт хүнд нөхцөлд суурилуулахад ихэвчлэн сонгодог – жишээ нь насосны цахилгааны далайц, хөрсний цэв, усны хүснэгтийн даралт хэлбэлзэх зэрэг нөхцөлд. Хугацаа өнгөрөх тусам материал барьж чадахгүй болох нь бүтцийн гэмтэл үүсгэж, ирээдүйд өртөг ихтэй засварын ажил хийх шаардлагатай болгох учраас энэ нь маш чухал.

Хүйтэн, газар хөдлөлт ба химийн идэвхитэй орчинд PVC-O хоолойн найдвартай ажиллагаа

Хүйтэн, газар хөдлөлт ба химийн идэвхитэй орчинд ажиллах чадвар

2023 оны Kiwa институтын судалгаагаар -25 хэмийн чийг хүртэлх температурт PVC-O нь ойролцоогоор 90% нөлөөллийн эсэргүүцэл хадгалдаг бөгөөд Арктикийн бүс нутаг, хүйтэн цаг агаартай бусад газрын шугам сүлжээнд маш сайн ажилладаг. Материал нь химийн задралаас тэсвэртэй байдаг бөгөөд ялангуяа pH-ийн түвшин 3-аас доош хүрэх серийн хүчил, давстай хөрсний усанд өртөх үед илүү тэсвэртэй байдаг. Туршилтууд нь PVC-O нь хурдасгасан нас баралтын нөхцөлд ердийн PVC-ээс дөрвөн дахин илүү их наслаж байгааг харуулсан. 2011 онд Кристчерчид гарсан том газар хөдлөлтийн дараа инженерүүд судалж үзэхэд PVC-O хоолойнууд нь HDPE хоолойнуудтай харьцуулахад залгаасах хэсэгт ойролцоогоор 30%-иар бага асуудал үзсэн байна. Энэ нь PVC-O нь муруйх, сунах хэмжээг илүү сайн удирдах болон хэсгүүдийн хоорондын холболт илүү бат бөх байсан хэрэг юм шиг санагдаж байна.

Цохигдолын эсэргүүцэл ба хүнд нөхцөлд суурилуулалтын бүтцийн бүрэн бүтэн байдал

PVC-O-ийн давхар молекулын загварчлал нь зэсэгдэх эрсдэлийг нэгэн төрлийн материалтай харьцуулахад 72%-иар бууруулдаг (Усны судалгааны сан 2024). Энэ нь дараах шиг хүнд механик ачаалал дор найдвартай ажиллах боломжийг олгоно:

• Траншейгүй суурилуулалтын үед чулууны онгоцонд 2.8 кН хүртэлх хүч үйлчлэх
• Микро трещинийг үүсгэхгүйгээр дахин давтан хөлдөөх, гойжих цикл
• Нэрлэсэн хэмжээнд 150%-иар хүрч болох агшилтын даралт

Нидерландын Материалын шинжилгээний институтын шалгалтаар PVC-O нь хүчтэй шахалтын дараа анхны хэмжээсийн 94%-ийг сэргээдэг бөгөөд энэ нь уурхай, чиглүүлэгч буровын үүднээс маш чухал шинж чанар юм. Уулархаг бүс нутгаас цуглуулсан өгөгдлөөр 15 жилийн турш цайрын хоолойгоос 43%-иар засварын тоо хэмжээ буурсан байна.

Тогтвортой чанарыг хангах PVC-O хоолойн үйлдвэрлэлийн шинэ технологи

Орчин үеийн PVC-O-г шахалтаар гарган авах үйлдвэрийн шугам нь автомжуулалт болон бодит цагт хяналт тавих системийг нэгтгэж, ижил төстэй чанарыг хангана. Судалгаагаар хяналтын програм (PLC) ашигласан систем нь гарын авъяасыг ашигласнаас харьцуулахад ханцуйн зузааны хэлбэлзлийг 34%-иар бууруулдаг байна (Polymer Engineering Journal, 2023). Энэ нь молекулын байршлын нарийвчлал болон механик ажиллагаанд шууд нөлөөлнө.

Нарийвчлалтай шахалтаар гарган авах үйл явцад хяналтын програмын (PLC) үүрэг

Хяналтын програм (PLC)-ууд нь хайлуулагчийн температур (±1°C нарийвчлал), оосорын даралт (5 барын хязгаарт) зэрэг бүх чухал параметрүүдийг удирдана. Ингэснээр хүний гаргаж болох алдааг арилгана. Энэ нарийвчлал нь хоёр тэнхлэгийн чиглэлд растержих үйл явц -д тусгайлан чухал бөгөөд энд тэнхлэгийн болон радиал чиглэлд зэрэг растержих нь эцсийн бат бөх болон найдвартай байдлыг тодорхойлно.

Ижил төстэй молекулын байршлыг хангахын тулд шахалтаар гарган авах үйл явцыг үр дүнтэй болгох

Хэвтвэрлэгч халаалтын бүс нутгуудтай дэвшилтэт болтны загвар нь полимерийн гинжний эгнэлтийн тулд тохиромжтой нөхцлийг бүрдүүлдэг. Хоёр шатлалын соронзон хийн калибрын савнууд хөргөлтийн хурдыг нарийвчлан (2–3°C/сек) удирдаж, мөргөлдөөний тэсвэрт чадал болон урт хугацааны ажиллагааг муутгах боломжтой дотоод стрессийг хамгийн бага болгодог.

Хамгийн их үргэлжлэх чадварын тулд PVC-O хоолойн үйлдвэрлэлд чанарын хяналт

Автомжуулсан лазерын хэмжигч болон дууны сканер нь хэмжээний хазайлт 0.5 мм-г давсан бүх хоолойг татгалздаг. Харин бодит цагийн спектрийн шинжилгээ ердийн шалгалтаар илрэх боломжгүй молекулын зөрчлийг илрүүлж, талбайд зөвхөн бүрэн нийцсэн бүтээгдэхүүнүүд л хүрэхийг баталгаажуулна.

Түгээмэл асуулт

PVC-O хоолойн устөрөгчийн PVC хоолойноос ямар давуу талтай вэ?

PVC-O хоолойнууд хоёр чиглэлд чиглүүлсэн үйл явцаар харьцангуй хүчирхэг ба цохилтын эсэргүүцэлтэй байдаг тул устөрөгчийн PVC-аас илүү ачаалал тэсвэртэй сайн ажилладаг.

PVC-O хоолой хэт хүйтэн орчинд ямар ажиллагаатай байдаг вэ?

PVC-O хоолой -25 градус Цельсийн хэт хүйтэн орчинд ч гэсэн цохилтын эсэргүүцлийн 90%-ийг хадгалж чаддаг тул хатуу өвлийн нөхцөлд тохиромжтой.

PVC-O хоолойн чанарыг хангахын тулд ямар туршилтуудыг хийдэг вэ?

PVC-O хоолойнууд гидростатик хүчний туршилт, хагарлын тархалтын үнэлгээ, бодит цагийн спектрийн шинжилгээ зэрэг жигд үйлдвэрлэлийн стандартыг хангах зорилгоор хатуу туршилтуудад хамаардаг.