-
اگر MRS ≥ ۸ MPa باشد: لوله PE80 است.
-
اگر MRS ≥ ۱۰ MPa باشد: لوله PE100 است.
-
- از نزدیک فرایند تولید لوله را رصد کنید.
-
- از ورود مواد اولیه به داخل هاپر (مخزن تغذیه) مطمئن شوید.
-
- به برگههای دیتا شیت مواد پتروشیمی دسترسی داشته باشید.
-
- ببینید که آیا خط تولید سابقه تغییر ناگهانی مواد داشته است یا خیر.
-
- تمام خروجیهای خط تولید از مادهای با سرتیفیکیت مشخص (مثلاً PE100 از پتروشیمی معتبر) ساخته شده است.
-
- هیچ ماده دیگری (بازیافتی یا ناخالص) به خوراک دستگاه اضافه نشده است.
-
- تستهای سریع روی نمونههای تصادفی از همان خروجی انجام و با گواهی مواد اولیه منطبق است.
-
- روش قطعی ولی غیرعملی: آزمون هیدرواستاتیک بلندمدت با شرط حداقل ۵۰۰۰ ساعت بدون شکست در نمودار MRS (تا ۲ سال زمان نیاز دارد).
-
- روش سریع ولی غیرقطعی: تکیه بر تستهای MFR، چگالی، فشار هیدرواستاتیک و مقاومت در برابر رشد آهسته ترک (SCG).
-
- روش هوشمندانه و عملی: بازرسی از فرایند تولید و مواد اولیه در کنار تستهای سریع آزمایشگاهی.
روش استاندارد و دقیق اما طاقتفرسا
استانداردهای بینالمللی مانند ISO 9080 و ISO 12162 یک روش مشخص برای تعیین درجه یک لوله پلیاتیلنی تعریف کردهاند: آزمون فشار هیدرواستاتیک در بلندمدت.
در این روش، چندین نمونه از لوله در دماهای مختلف (۲۰، ۶۰ و ۸۰ درجه سانتیگراد) تحت تنشهای هیدرواستاتیک قرار میگیرند و زمان ترکیدگی آنها ثبت میشود. سپس با تحلیل آماری این دادهها، نمودار تنش-زمان (MRS Diagram) ترسیم میگردد.
یک شرط بسیار مهم در استاندارد وجود دارد:
برای اینکه بتوان تایید کرد لوله از مواد PE80 یا PE100 تولید شده است، نمودار MRS در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد نباید هیچ شکستی قبل از ۵۰۰۰ ساعت در تنشهای مربوطه نشان دهد. هرگونه شکست نمودار پیش از این آستانه زمانی، موجب رد شدن درجهبندی میشود. این شرط برای تضمین عمر مفید ۵۰ ساله لوله در شرایط واقعی طراحی شده است.
نهایتاً مقدار MRS محاسبه میشود :
این روش صد در صد دقیق است، اما مشکل اینجاست که تکمیل آن بین ۶ ماه تا ۲ سال طول میکشد و نیاز به انجامم آزمونهای زمانبر دارد. طبیعی است که در یک پروژه عمرانی یا خرید تجاری، هیچکس نمیتواند تا ۲ سال برای تست یک لوله صبر کند.
راهحل معمول و ناکافی – تستهای سریع آزمایشگاهی
برای فرار از این فرایند طولانی، معمولاً از تستهای سریع استفاده میشود. این تستها مفید و راهگشا هستند، اما در بهترین حالت فقط میتوانند یک حدس قوی بزنند و قطعی نیستند.
آزمونهای رایج عبارتند از:
| نام آزمون | هدف | علت غیرقطعی بودن |
| نرخ جریان مذاب (MFR) | بررسی ویسکوزیته مذاب | ممکن است PE100 و PE80 محدوده MFR همپوشانی داشته باشند. مواد بازیافتی یا ناخالصی و اصلاح کننده های MFR هم نتایج این آزمون را تغییر میدهند. |
| چگالی (Density) | تفکیک PE80 و PE100 از روی چگالی پلیمر پایه | چگالی هر دو با افزودنیها تغییر میکند. در عمل همپوشانی دارد و اختلاف آنها بسیار جزئی است. |
| مقاومت در برابر فشار (آزمونهای هیدرواستاتیک ۱۶۵ و ۱۰۰ ساعت) | شبیهسازی سریع از آزمون اصلی | فقط برای غربالگری اولیه است. هیچ تضمینی برای عمر ۵۰ ساله نمیدهد. |
| مقاومت در برابر رشد آهسته ترک | شبیهسازی رفتار در برابر ترکهای ریز و تنشهای مداوم | اجرای صحیح آن بسیار حساس است و حداقل ۵۰۰ ساعت زمان میبرد و نهایتا هیچ تضمینی برای عمر ۵۰ ساله نمیدهد. |
| درصد وزنی دوده و میزان خاکستر (Carbon Black Content & ASH Content) | اندازه گیری میزان دوده و خاکستر موجود در محصول | درصد دوده و میزان خاکستر صحیح برای مقاومت در برابر نور خورشید لازم است، اما هیچ ارتباطی با درجه PE80 یا PE100 ندارد. یک لوله PE80 هم میتواند درصد دوده و میزان خاکستر در محدوده استاندارد داشته باشد. |
| پراکنش دوده (Carbon Black Dispersion) | بررسی نحوه توزیع ذرات دوده در ماتریس پلیمر (درجه پراکنش A تا E) | پراکنش ضعیف (درجه C یا پایینتر) باعث نقاط ضعف موضعی میشود، اما پراکنش عالی (درجه A1) تضمینی برای PE100 بودن نیست. این تست بیشتر نشاندهنده کیفیت اختلاط و اکسترودر است تا نوع درجه مواد. |
چگونه بصورت سریع و کم هزینه اطمینان حاصل کنیم؟
با این اوصاف، تنها راهی که میتواند شک را کاملاً از بین ببرد، سیستمی است که در آن شما اجازه داشته باشید:
به این کار، در اصطلاح مهندسی “بازرسی حین ساخت” یا “بازرسی سطح یک” میگویند. اگر یک ناظر فنی مستقل در کارخانه حاضر باشد و تأیید کند که:
آنگاه شما دیگر به یک آزمون ۲ ساله نیاز ندارید. شما از کیفیت محصولی که بازرسی شده، اطمینان کامل خواهید داشت، زیرا نه فقط لوله، بلکه کل زنجیره تامین و ساخت را کنترل کردهاید.
به زبان ساده: اگر گواهینامه را در اختیار دارید اما نتایج آزمونهای انجام شده کمی متفاوت است، سردرگم میشوید. ولی اگر بازرسی کرده باشید و با چشم خود دیده باشید که کیسههای پلیمر با برند مشخص و درجه PE100 وارد دستگاه شده و لولههای خروجی هم از نظر چگالی و MFR با آن جور هستند، خیالتان راحت است. هیچ روش دیگری این سطح از اطمینان را به شما نمیدهد.