В зависимости от плотности различают полиэтилен низкой, средней, высокой плотности. Для газопроводов используют полиэтилен низкой плотности (РЕМD), высокой (РЕНD) - которые практически не имеют недостатков.

Средней плотности (РЕLD) - был только на экспериментальных газопроводах в 60гг.

С 1995г в России полиэтилен квалифицируется по значению минимальной длительной прочности (МК8); ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100.

В настоящее время это самый оптимальный материал для систем давлением до!,2МПа.

Классификация трубных марок полимеров осуществляется в соответствии с международными стандартами 18О 12162 и 18О 9080, и определят минимальную длительную прочность ПЭ труб.

МР8 в свою очередь определяется по зависимости, стойкости к внутреннему давлению от времени его воздействия. Испытания проводят на образцах, нагруженных внутренним давлением, которое создает в стенке трубы напряжение заданного уровня.

Специфическая особенность полимеров - это их способность к деформациям со временем от приложенных нагрузок. Чем меньше скорость нарастания деформаций, тем дольше срок службы и наоборот. Этот процесс носит также название усталости или длительной прочности.

Таким образом, под долговечностью понимается способность материала труб сохранять необходимый запас прочности к концу планируемого эксплутаиионного периода при заданном давлении и температуре эксплуатации.

Таким образом, если МРS превышает 10 МПа, то полиэтилен будет ПЭ 100.

Значения МКS используют для определения максимального рабочего давления МОR.

МОР = _2МRS

С(SDR-1)

где С - коэффициент запаса прочности определяется условиями работы, по требованиям международных стандартов должно быть не менее 2,5

SDR - отношение минимального наружного

диаметра к номинальной толщине стенки трубы, чем меньше SDR тем толще труба и, следовательно, дороже.

Как правило, трубы изготавливаются в России, так как транспортировать их на дальние расстояния (более 500 км) нерентабельно. Соединительные детали могут быть нашими и импортными. Но в любом случае все трубы, соединительные детали, сварочное оборудование должно иметь разрешение Росгортехнадзора России на применение.

Среди зарубежных фирм одним из ведущих производителем труб является концерн SOLVOY (Бельгия), он выпускает полиэтилен третьего поколения ПЭ100, который обладает более высокой стойкостью к распространению трещин.

Способ получения

Основной способ производства полиэтиленовых труб непрерывная шнековая экструзия на специальных экструзионных линиях.

Полиэтиленовое сырье поступает из накопительной емкости в бункер экструдера, где захватывается шнеком и поступает в цилиндрическую камеру нагрева. Сам шнек имеет участки захвата, уплотнения и выдавливания, таким образом, проходя через экструдер материал, пластифицируется и выдавливается через сопло. Затем поступает в калибровочную головку, где проходит через кольцевой зазор между внутреннем калибром и наружными стенками и оформляется в виде трубного изделия. При этом частично охлаждается, чтобы сохранялась форма. Дальнейшее охлаждение в специальных ваннах.

Передвижение трубы осуществляется тянущим устройством. Между охлаждающими ваннами и тянущим устройством располагается маркировочный механизм. НА выходе из тянущего устройства трубы нарезаются. Они могут быть длинномерными или мерной длины (до '12 метров).

"Трубы и образцы тестируются по 9 методикам:

1) Внешний вид поверхности - визуально в сравнении с эталоном Госстандарта России должна быть гладкая поверхность, допускаются незначительная волнистость, не влияющая на толщину стенки. Не допускается на наружной и внутренней поверхности пузыри, трещин, раковин. Цвет - желтый или черный с желтыми полосами продольными в количестве не менее трех.

2) Размеры труб - измерение среднего наружного диаметра, толщины стенки и длины трубы диаметры - на образцах длину - рулеткой, для длинномерных труб: деление значения массы бухты на значение расчетной массы 1м трубы или по показателям счетчика метража на машине

3) Относительное удлинение при разрыве определяют при испытании образцов труб на осевое растяжение. Образцы растягивают на разрывных машинах и находят величину относительного удлинения.

Ер = (Lр/Lо)*100%

Lр - приращение расчетной длины Ьо - расчетная длина

Предел текучести - то есть кратковременное напряжение, которое может выдержать труба до появления необратимых деформаций определяется.

F

а= — А

Р - тах нагрузка при растяжении А - площадь образца

4) Стойкость при постоянном внутреннем давлении – для подтверждения характеристик длительной прочности.

Берут трубные образцы определенной длины в зависимости от диаметра, герметизируют заглушками, после чего наполняют водой и опускают в водную ванну с соответствующей температурой. Затем образцы нагружают внутреннем давлением.

Испытывают до достижения заданного времени или до разрушения образца. Если за данное время образец не разрушился, то значит ПЭ соответствует марки.

5) Стойкость к медленному распространению трещин.

6) Проверяется сопротивление материала к дефектам, вызванным неправильным транспортированием или хранением. Испытание проводят выборочно (не реже 1 раза в 12 месяцев) для труб с толщиной стенки более 5 мм.

7) На трубных образцах делают V - образный надрез. Затем выдерживают при напряжении при определенной температуре не менее 165°. Затем замеряют глубину, на которую распространяется трещина. Положительный результат - если разрушение не достигло внутренней поверхности образца.

6) Стойкость к быстрому распространению – способность сопротивляться механическим воздействиям (удару).

Образцы испытывают на специальной установке. Загружают давлением и наносят удар бойком. Образование трещин длиной более 4,7Де характеризует начало быстрого распространения. При этом испытали определенное мах давление, при котором можно эксплуатировать трубы.

7) Изменение длины трубы после прогрева – характеризует уровень остаточных напряжений в трубах, которые влияют на прочность.

На образец длиной 300 +20мм наносят три линии // оси, метки на расстоянии 100мм. После образцы помещают в ванну с жидкостью температурой 110° и выдерживают 15-30м для толщины стенки до 8мм и более 8мм соответственно после выдержки охлаждают и снова замерют расстояние. Разница должна быть не выше 3%

8) Стойкость к газовым составляющим. Испытание проводят на трубах Де 32SDR.11 для определения воздействия ароматических углеводородов на материал труб (1 раз в три года).

Перед испытанием образцы заполняют смесью из н-декаля (50%) и триметил-бензола (50%) и выдерживают на воздухе 1500г.

Испытывают как на стойкость при постоянном внутреннем давлении с разницей, что напряжение для любого ПЭ должна быть 2,ОМПа, а время выдержки при +80°С не менее 20г.

9) Термостабильность труб - подтверждают, что в процессе температурной обработке в ПЭ не произошли деструкционные изменения. 3 образца производят формы массой 15 ± 0,5мг испытывают на термическом анализаторе.