کنترل کیفیت

آزمونها و آزمايشگاه كنترل كيفيت كار خانه:

1U -آزمون كشش : هر محصول بسته به نوع كاربردش تنش هايي بر آن وارد مي شود اين تنش ها مي توانند از جنس فشاري ، كششي ، خمشي ، پيچشي و ... باشند . براي تعيين خواص مكانيكي ماده و همچنين مقايسه مواد مختلف تحت تنش ، مهمترين تست ، تست كشش است . در اين آزمون نمونه دمبلي شكل با ابعاد استاندارد از دو طرف با سرعت ثابت كشيده مي شود تا نمونه پاره شده يا بشكند و با ثبت لحظه به لحظه نيرو بر حسب تغيير طول نمونه ، خصوصيات مكانيكي مهم ماده تعيين مي شود .

2U-آزمون شاخص جريان مذاب : مقدار MFI به صورت مقدار ماده مذابي كه در مدت 10 دقيقه از دستگاه استاندارد ، تحت بار معين و درجه حرارت مشخص خارج ميگردد ، تعريف مي شود . MFI براي تعيين ميزان سهولت قالب گيري مواد پليمري به طريق تزريق و اكستروژن ، مفيد بوده و با وزن مولكولي پليمر نسبت عكس دارد . يعني هر چه پليمر داراي وزن مولكولي بي شتر (زنجير بلندتر) باشد به دليل گره خوردگي بي شتر زنجيره هاي پليمري داراي MFI كمتري خواهد بود (مقدار ماده مذاب كمتري از داي خارج مي شود) . آزمايش تعيين MFI براي تشخيص گريدهاي مختلف يك پليمر ، كنترل كيفيت ترموپلاستيكها داراي وي سكوزيته نسبتاً پايين و طبقه بندي آنها به كار مي رود . درجه حرارت و بار استاندارد براي انجام آزمايش MFI ، براي هر پليمر فرق مي كند . درجه حرارت آزمايش پلي اتيلن ، 190 درجه سانتيگراد مي باشد . بار استاندارد براي HDPE ، پنج كيلوگرم است . همچنين نمونه مورد استفاده ميتواند به صورت گرانول باشد . اگر مقدار MFI مواد انتخابي از لوله تفاوت زيادي با مواد اوليه داشته باشد مي توان مطالب زير را استنباط نمود :

الف) دماي فرايند خيلي بالا بوده و باعث سوختن و شبكه اي شدن PE شده است .

ب) مستربچ خراب بوده است .

ج) در اك سترودر نواحي مردابي وجود داشته و زمان اقامت مواد در سيلندر افزايش يافته است .عدد MFR قابل قبول براي لوله هاي گاز بين 2/0 تا 7/0 گرم بر ده دقيقه است .

3U -آزمون تعيين درصد دوده : پليمرها به ويژه پلي الفين ها مانند پلي اتيلن در اثر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش خورشيد و در حضور اكسيژن تخريب مي شوند . زنجيرهاي پليمر طي يك واكنش راديكالي ، تخريب شده و ساختار آن تغيير ميكند . در اثر تخريب صورت گرفته ، خواص فيزيكي مكانيكي قطعه افت چشمگيري خواهد داشت . در مورد محصولاتي كه امكان قرارگيري آنها در معرض نور خورشيد به هنگام انبارش يا كاربرد ، وجود دارد (مانند لوله) استفاده از مواد ضد اشعه ماوراء بنفش ( UV Anti ) توسط يك فرايند اختلاط مناسب به مواد اوليه ضروري ست . دوده به دليل داشتن خواص بسيار مناسب در جذب اشعه ماوراء بنفش معمولاً يكي از گزينه هاي مورد استفاده مي باشد . در لوله هاي پلي اتيلن بطور معمول از اين افزودني بنا به دليل ذيل استفاده مي كنند :

الف) خواص مناسب دوده در جذب اشعه ماوراء بنفش و محافظت پلي اتيلن در برابر هوازدگي. ب) قيمت مناسب . ج) قابليت شناسايي و اندازه گيري ن سبتاً آسان مقدار دوده . د ) رن گ دهي لوله .

در صورتي كه مقدار دوده در محصول نهايي كمتر از حد لازم باشد پليمر مقاومت كافي در برابر اشعه UV را نخواهد داشت و در صورتي كه مقدار دوده بيشتر از حد مورد نياز باشد فرايند پذيري مخلوط نهايي چون وي سكوزيته مخلوط را افزايش مي دهد كاهش مي يابد . شرط لازم جهت محافظت پليمر در برابر اشعه UV مناسب بودن مقدار دوده مي باشد اما كافي نيست . ذرات دوده به دليل ساختار شيميايي خاص خود ، تمايل به خوشه اي شدن و بهم چسبيدن دارند . لذا فرايند اختلاط بايد به گونه اي صورت گيرد كه ذرات علاوه بر خرد و پخش شدن (Dispersion ، ( به نحوي مناسب در زمينه پلي اتيلن توزيع (Distribution ( گردند تا بتواند اثر بخشي مطلوبي در محافظت كامل از پليمر داشته باشد . با توجه به موارد فوق به منظور ارزيابي يك محصول در خصوص مقاومت به اشعه ماوراء بنفش ، دو شاخص بايد اندازه گيري شود ، يكي ميزان افزودني و ديگري چگونگي پراكنش آن . روش پيروليز مطابق استاندارد 6964 ISO براي تعيين ميزان دوده در تركيبات پلي اتيلني مي باشد كه به روش وزني پس از اينكه آزمونه در محيط بي اثر ازت پيروليز شد انجام مي شود نتيجه قابل قبول براي دوده عدد 2 تا 5 /2 درصد است.

4U رشد سريع ترك : رشد سريع ترك نيز نقص ب سيار مهمي است كه به كرات در خطوط لوله ديده مي شود و بايستي مقاومت لوله در برابر آن سنجيده مي شود . وجود ترك هايي با طول زياد روي لوله گاز منجر به فاجعه و در لوله هاي آب منجر به اتلاف مي شود . مقاومت در برابر رشد سريع ترك اصطلاحي ديگر براي بررسي استحكام ضربه اي است . براي بررسي مقاومت در برابر رشد سريع ترك سازمان بين المللي استاندارها ، استاندارد ISO 13477 را تدوين كرده است . اين آزمون در يك دماي مشخص براي تعيين فشاري كه در بيش از آن رشد سريع ترك رخ مي دهد ، استفاده مي شود . به اين فشار ، فشار بحراني مي گويند . اين آزمون براي لوله هايي كه ضخامت جداره آنها بيش از 15 ميليمتر باشد بكار مي رود .

5U -آزمون پايداري حرارتي : زمان پايداري اكسيداتيو ، تعيين مقاومت يك ماده در برابر اكسايش مي باشد كه توسط آناليز حرارتي ، فاصله زماني شرو ع اكسايش گرمازايي در يك ماده در يك درجه حرارت مشخص در اتمسفر اكسيژن تا شرو ع واكنش تخريب ماده ميباشد. آزمون بر اساس استاندارد 6-11357 ISO توسط دستگاه DSC قابل انجام مي باشد . در واقع هر چه ميزان افزودني پايدار كننده حرارتي پليمر بيشتر باشد اين شاخص افزايش مي يابد يا به عبارتي مدت زماني كه طول مي كشد تا تخريب حرارتي ماده شرو ع شود افزايش مي يابد . در زمان توليد به دليل اينكه مواد مدت زماني در داخل اكسترودر باقي مي ماند لذا بايد مواد پليمري داراي پايداري حرارتي مناسب باشند تا تخريب نگردند . مواد پلي الفيني مانند PE داراي پايداري حرارتي پاييني مي باشند لذا پس از سنتز در پتروشيمي افزودني هايي جهت پايداري حرارتي به آن اضافه مي كنند تا در فرايندهاي توليدي قابليت مقاومت حرارت را داشته باشد و تخريب نگردد . اين آزمون براي بررسي مواد اوليه و همچنين براي بررسي كيفيت محصول نهايي به كار مي رود به نحوي كه اگر ميزان OIT مواد اوليه پايين باشد نشان دهنده پايين بودن مقاومت حرارتي مواد بوده و نمي توان مواد را فراورش نمود . براي محصول نهايي نيز اگر ميزان اين شاخص پايين باشد نشان مي دهد كه مواد به هنگام فراورش پايداري خود را از دست داده و اين احتمال وجود دارد كه مواد تخريب شده باشد . شايان ذكر است اين آزمون براي مواردي كه نياز است اتصالات و يا لوله پس از توليد ، جوشكاري گردند ضروري است چرا كه مواد در مواجهه با دماهاي بالا بايد از لحاظ حرارتي پايدار باشد . نتيجه اين آزمون جهت مواد اوليه و لوله گاز توليدي در دماي 200 درجه حداقل 50 دقيقه و در دماي 210 درجه حداقل 25 دقيقه مي باشد .

6U- كنترل ظاهري لوله : بررسي وضعيت ظاهري لوله هاي پلي اتيلن در عين حال كه ساده ترين آزمون كنترل كيفيت مي باشد اما از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد بسياري از عيوب ظاهري بر عملكرد لوله در درازمدت تاثير گذاشته و عمر مفيد لوله را كاهش مي دهند . در بررسي وضعيت ظاهري لوله ها تشريح كامل عيب و اثرات ناشي از آن به شناسايي و تعيين وضعيت نمونه هاي انتخاب شده ، كمك شاياني مي نمايد .

7U- كنترل ابعادي : يكي از مهمترين فاكتورهاي طراحي لوله ها ، مشخصات ابعادي است . مشخصات ابعادي بر اساس ميزان تنش هاي وارده بر لوله ، شرايط نصب ، ضرايب اطمينان و غيره محاسبه مي شود . اولين مشخصه ابعادي ضخامت لوله مي باشد . در طراحي ها ، ضخامت لوله در تعيين ميزان سفتي لوله و حداكثر ميزان تنشي كه لوله مي تواند تحمل كند لحاظ مي شود . همچنيني ضخامت لوله بر ميزان دبي خروجي تاثير گذار است . پايين بودن مشخصه مذكور باعث كاهش استحكام مورد نياز گشته و بالا بودن آن منجر به كاهش قطر داخلي لوله و در نتيجه كاهش دبي موثر خروجي مي گردد . از ديگر پارامترهاي مهم در طراحي لوله ها اندازه قطر داخلي / خارجي مي باشد . بالا بودن اين پارامتر مي تواند نصب لوله و اتصالات را با مشكل مواجه سازد از طرفي پايين بودن آن علاوه بر مشكل اخير ، موجب كاهش دبي موثر خروجي لوله مي گردد . همچنين تغييرات ابعادي قطر لوله ها ، باعث مي شود آب بندي اتصالات به خوبي انجام نشود . پارامتر دو پهني لوله نيز بر نحوه نصب لوله و اتصالات و آب بندي آنها تاثير دارد . همچنين دو پهني لوله بر پروفيل سرعت سيال و سرعت آن درون لوله تاثير گذار است كه در لوله هاي ثقلي اين تغيير سرعت بروز مشكلاتي حاد در انتقال سيال مي شود . پارامترهاي اين آزمون براساس اعداد داده شده در جدول 3 كنترل مي شوند و نتايج بايد الزامات جدول 3 را برآورده كند .

8U- آزمون بازگشت حرارتي : از آنجايي كه ثابت ماندن ابعاد محصولات پليمري در طول زمان سرويس دهي مورد نظر مي باشد ، يافتن اطلاعاتي در مورد علل و مقدار تغيير شكل يك پليمر در اثر حرارت حائز اهميت است . قطعات پليمري در طي فرايندهاي اكستروژن ، كلند رينگ و يا قالب گيري تزريقي كشيده شده و زنجيرهاي پليمر در جهت جريان آرايش يافته (Orientation ( و منظم مي گردند . در اثر سريع سرد كردن ، قطعه آرايش يافته و تنش هاي داخلي در آن باقي مي ماند . حال اگر اين قطعه مجدداً در معرض حرارت قرار گيرد ، زنجيره هاي كشيده شده دوباره آزادي يافته و به صورت كلاف ( Coil ( در مي آيند و در نتيجه قطعه مورد نظر در جهت جريان (جهت آرايش يافتگي) انقباض پيدا مي كند . مطابق استاندارد 2505 ISO EN براي تعيين تغييرات ابعاد در اثر تنش هاي داخلي ، قطعه را در آون با جريان هواي گرم (درجه حرارت م شخص) براي مدت زمان خاصي (بسته به نوع ماده و سرويس دهي) قرار مي دهند و سپس آن را خارج كرده و تا درجه حرارت محيط سرد مي كنند و در نتيجه تنش هاي داخلي حذف شده و تغيير ابعاد مشاهده مي گردد . تغيير ابعاد زياد ، بيانگربالا بودن ميزان تنش هاي داخلي است . نتيجه قابل قبول كمتر يا مساوي 3 درصد مي باشد .

9U -آزمون هيدرواستاتيك و تركيدگي : بطور كلي وقتي پليمرها تحت تنش مكانيكي قرار مي گيرند بسته به ساختار ملكولي و شرايط كاربرد دو نو ع رفتار از خود ن شان مي دهند (رفتار چقرمه و رفتار شكننده) . با توجه به آنكه نو ع رفتار لوله هاي پلي اتيلن بطور قابل ملاحظه اي تحت تاثير :

الف) نو ع و گونه پلي اتيلن مورد استفاده .

ب) عوامل موثر فرايندي شامل طرح هندسي اجزاي فرايند مانند ماردون ، داي ، ...

ج) شرايط فرايند توليد مانند سرعت توليد ، دماي مذاب ، نحوه و سرعت خنك كاري ، سرعت كشش قرار مي گيرد ،

بنابراين نتايج اين آزمون مي تواند به عنوان يك معيار مهم و ارزشمند از جهت كنترل كيفي مواد اوليه ، مناسب بودن طراحي و شرايط فرايندي مورد استفاده قرار داد . آزمون فشار تركيدگي يك نوع آزمون كنترل كيفي و بازرسي است كه به منظور تعيين نوع رفتار لوله هاي پلي اتيلن انجام مي شود (استاندارد 1167 ISO . (با انجام اين آزمون نو ع رفتار نمونه هنگاميكه در كوتاه مدت تحت فشار هيدرواستاتيك بالا ، قرار مي گيرد مشخص مي شود و در صورتي نتيجه آزمون قابل قبول است كه رفتار از نو ع چقرمه (ترجيحاً نوك قناري) باشد . برخي از مزيتهاي اين رفتار به شرح ذيل مي باشد : - چقرمه بودن رفتار نشان از بالا بودن استحكام محصول مي باشد .

- در صورت افزايش ناگهاني فشار در خط لوله ، تمام لوله دچار شكستن شده و منطقه محدودي آسيب مي بيند . - مناطق آسيب ديده به راحتي به وسيله بازرسي چشمي قابل تشخيص مي باشد . آزمون فشار هيدرواستاتيكي جهت بررسي كيفيت لوله و استاندارد بودن محصول و مواد اوليه مورد استفاده در تهيه لوله ها به كار مي رود . با افزايش دما در اين آزمون مي توان دو هدف را دنبال كرد : يكي مقاومت لوله در دراز مدت را مي توان ارزيابي نمود (مطابق اصل انطباق دما – زمان جهت بررسي خواص ماده در بلند مدت ، مي توان دما را افزايش داده و در كوتاه مدت خواص را اندازه گرفت ، عكس اين مطلب نيز صادق است ) و ديگري ارزيابي مقاومت لوله در برابر ف شار داخلي در دماهاي بالا .

12U- تست لهيدگي روي لوله ها : اين شاخص معياري است براي اندازه گيري ميزان مقاومت لوله در مقابل بار خارجي ناشي از نگهداري و انبارش و برگشت پذيري مناسب در اثر فشار داخلي يا اعمال فشار لهيدگي در جهت مقابل بدون ايجاد نقيصه در لوله .

10U -آزمون بررسي پراكنش دوده : همان طور كه در آزمون اندازه گيري مقدار دوده عنوان شد چگونگي پراكنش دوده در پليمر جهت مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ب سيار حائز اهميت است . ذرات دوده اگر در اثر فرايند اختلاط خرد ن شوند (Dispersion ( مي توانند به عنوان مركز تمركز تنش عمل كرده و باعث شك ست شوند . همچنين توزيع (Distribution ( ذرات دوده در سر تا سر زمينه پليمري جهت محافظت كامل از محصول در برابر اشعه UV ضروري ست . روش آزمون بر اساس استاندارد 18553 ISO مي باشد . نتيجه قابل قبول بر اساس اين استاندارد گريد كوچكتر يا مساوي 3 مي باشد .

11U -رشد آهسته ترك : ويژگي رشد آهسته ترك ، مقاومت دراز مدت و محيطي لوله را نشان مي دهد . آغاز رشد ترك وابسته به فشار دروني ، تنش باقيمانده از زمان فر آورش در لوله و ... مي باشد . آزمون شكاف كه تحت DIS ISO 13479 انجام مي شود ويژگي هاي خزشي و دراز مدت ماده را بررسي مي كند . اگر ترك رشد كند و شكاف در لوله ايجاد شود ، اصطلاحاً مي گويند لوله زانو زده است .

 

0
0
0
s2sdefault

تماس با ما

ساعات کاری: 8 صبح تا 6 عصر
پنجشنبه: 8 صبح تا 1 بعد از ظهر
02166144527-02166145209

info[at]pethylene.com

 ایران ، تهران
شادآباد، بازار آهن
خیابان بهاران 1، بلوک 34، پلاک 42