ملاحضات طراحی حرارتی – قسمت اول

ملاحضات طراحی حرارتی

رفتارهای مهندسی پلی اتیلن مانند همه پلاستیک های دیگر، بطور قابل ملاحظه ای از دما اثر می پذیرد. افزایش دما باعث کاهش استحکام و مدول ظاهری می شود. کاهش دما آثار متضادی را بوجود می آورد. به منظور طراحی یک خط لوله مناسب، باید به خوبی این آثار را شناخت.

همچنان با شرکت توسن صنعت آپادانا تولیدکننده و ارائه کننده انواع لوله های پلی اتیلن، لوله آبیاری، نوار آبیاری و لوله دریپردار همراه باشید.

حداکثر دمای کاری در لوله های تحت فشار، محدود به ملاحظات عملیاتی در حفظ استحکام دراز مدت مناسب یا حفظ درجه بندی فشار مناسب می باشد. حداکثر دما معمولا 60ᵒC) 140ᵒF ) است. فاکتورهای کاهش درجه برای دماهایی تا 140ᵒF در ضمیمه فصل 3 ارائه شده است. در صورت نیاز به اطلاعات اضافی در مورد دماهای بالاتر باید با کارخانه سازنده لوله مشورت شود.

در مورد لوله های مدفون غیر فشاری که مواد پر کننده روی آن ها بطور قابل ملاحظه ای لوله را در برابر تغییر شکل حفظ می کنند، حداکثر دما می تواند بالاتر باشد – گاهی تا 180ᵒF (تقریبا 82ᵒC ). از ضرایب کاهش درجه بندی دمایی مدول ظاهری الاستیک که در زیر ارائه شدند می توان برای تبدیل سفتی لوله در دمای 73ᵒF به سفتی در هر دمایی در بازه 20 – تا 140ᵒF ( -29 تا 60ᵒC )استفاده نمود. این اثر در دماهای بالای 140ᵒF بیشتر به جنس ماده بستگی دارد و باید در مورد چنین دماهایی با کارخانه سازنده مشورت کرد.

یکی از مزایای لوله های پلی اتیلن آن است که این لوله ها استحکام خود را حتی در دماهای پایین حفظ می کنند. این لوله ها را حتی در شرایط یخبندان می توان با ایمنی کافی جابجا، نصب و در مدار کار قرار داد. ایجاد یخ بستگی در لوله ممکن است باعث محدود شدن یا توقف جریان شود، ولی موجب شکستگی لوله نخواهد شد. اگرچه استحکام لوله های پلی اتیلن در شرایط یخبندان اندکی پایین تر است، اما همچنان استحکامشان از اکثر انواع لوله های دیگر بالاتر است.

استحکام و رفتار تنش/کرنش

همانطور که پیش از گفته شد، خواص مواد پلی اتیلنی تحت تأثیر بزرگی بار، مدت زمان بارگذاری، دمای کاری و محیط، تغییر می کنند. همچنین همانگونه که باز هم قبلا اشاره شد، قرارداد استاندارد این است که خواص مهندسی را بر اساس محیط استاندارد – جریان آب درون لوله و دمای استاندارد 23ᵒC) 73ᵒF )- بیان کنند. طراحی در شرایطی غیر از شرایط استاندارد، نیازمند منظور کردن ملاحظات متناسب با شرایط جدید است. این بخش به توضیح اثر دماهایی غیر از دمای پایه می پردازد.

برای لحاظ کردن اثر دما بر استحکام و خواص تنش / کرنش به طور صحیح، باید این کار را بر اساس رفتار استحکام دراز مدتی که در واقعیت مشاهده شده است، انجام داد.