Çevre sıcaklığı ve kaynak ön tav ısıl işleminin polietilen doğalgaz borularının elektrofüzyon kaynağına etkisi

Doğal gaz ve su dağıtım hatlarında kullanılan polietilen boruların elektrofüzyon kaynaklı birleştirmelerin standartlarda -5 oC ile +30 oC sıcaklık aralığında yapılması önerilmektedir. Bu çalışmada çevre sıcaklığının birleştirme özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla yüksek yoğunluklu polietilen (PE100) borular elektrofüzyon kaynak yöntemi ile farklı çevre sıcaklıklarında (oda sıcaklığı, 0, -10, -20 ve -30 oC) temin edildiği şekliyle ve ön tav uygulanarak (60oC) birleştirilmiştir. Birleştirmelere standartlara göre sızdırmazlık ve ezme testi yanısıra bağlantının dayanımı belirlemek için çiftli çekme soyma ayırma testi uygulanmıştır. Böylece birleştirmelerin ayrılma tokluğu, K, ve ayrılmak için normal enerji, En, hesaplanmıştır. Sonuç olarak artan çevre sıcaklığına bağlı olarak kaynak bölgesindeki daha fazla oluşan kristalin miktarının dayanımı arttırdığı ancak şekil alabilirliği azalttığı tespit edilmiştir. Ön tav ısıl işlemi düşük çevre sıcaklığında elde edilen birleştirmelerin özelliklerine olumlu katkıda bulunurken yüksek çevre sıcaklıklarda elde edilen bağlantının dayanımını ise olumsuz etkilediği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

PE100, Doğalgaz borusu, Elektrofüzyon kaynağı, Çevre sıcaklığı, Ön tav ısıl işlemi

PDF

___

Boge, L., and Hjrtfors, E., Surface Analysis Of Polyethylene Pipes And Failure Characterization Of Electrofusion Joints, 2011 Report, Vol. 380, Göteborg-Sweden, 2011.
Akkurt, A., “An Analysis Of Electromelting And Hot Element Welding Method’s Safety Used To Join PE Natural Gas Pipes”, International Journal of Electronics, Mechanical and Mechatronics Engineering, Vol. 3, No 2, 493-504, Turkey.
Akkurt, A., ve Saraç, E., “Farklı Ortam Sıcaklıklarında Elektroergitme Kaynağı ile Birleştirilen PE Doğalgaz Transfer Hatlarının Güvenirliklerinin Araştırılması”, Electronic Journal of Machine Technologies, Vol. 9, No 2, 39-52, 2012
Akkurt, A., ve Ertürk, İ., “Sıcak Elaman Alın Kaynak Yöntemi ile Birleştirilen PE Doğalgaz Borularının Güvenirliklerinin Araştırılması”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 16, No 2, 221-233, 2010.
Bowman, J., “A Review of The Electrofusion Joining Process For Polyethylene Pipe Systems”, Polymer Engineering and Science, Vol. 37, No 4, 674, 1997.
Joy, J.J., Mechanical and Chemical Properties of High Density Polyethylene: Effects of Microstructure on Creep Characteristics, Doctoral Thesis, University of Waterloo, 2008.
Say, S.S., ve Akgüngör, A.A., “Welding Defects And Their Reasons Observed In Electrofusion Welding Of Polyethylene Pipes” 24th World Gas Conference, WGC Argentina, 2009.
Hiroyuki, N., Fumio, I., Akio, N., and Testuo, I., “Design Of Electrofusion Joints And Evaluation Of Fusion Strength Using Fusion Simulation Technology” Polymer Engineering and Science, Vol. 34, No 20, 1529, 1994.
Stakenborghs, R., ve Rouge, B., “Microwave Based NDE Inspection Of HDPE Pipe Welds”, Proceedings Of The 17th International Conference On Nuclear Engineering, Brussels, Belgium, 2009.
Fujikakef, M., Fukumurat, M., ve Kitao, K., “Analysis Of The Electrofusion Joining Process In Polyethylene Gas Piping Systems”, Computer and Structures, Vol. 64, No 5/6, 939-948, 1997.
Iranian Gas Standards, IGS-C-DN-001, Code of Practice for Construction and Commissioning of P.E. Gas Networks.
DVS 2207-1 Standard, Supplement, Welding of Thermoplastics – Heated tool welding of pipes, pipeline components made of PE-HD.
ISO 13955:1997 Standard, Plastics Pipes And Fittings - Crushing Decohesion Test For Polyethylene (PE) Electrofusion Assemblies.
ISO 13954:1997 Standard, Plastics Pipes And Fittings - Peel Decohesion Test For Polyethylene (PE) Electrofusion Assemblies Of Nominal Outside Diameter Greater Than Or Equal To 90 mm.
BS EN 12814-4:2001 Standard, Testing of welded joints of thermoplastic semi-finished products –Part 4: peel tests.
DIN 4279-1 part 1. Standard, Leak test of pressure pipe systems.
Boyer, S.A.E., and Haudin, J.-M., “Crystallization Of Polymers At Constant And High Cooling Rates: A New Hot-Stage Microscopy Set-UPQ”, Polymer Testing, Vol. 29, 445–452, 2010.
Strobl, G., “Crystallization and melting of bulk polymers: New observations, conclusions and a thermodynamic scheme”, Prog. Polym. Sci. Vol 31, 398–442, 2006.
Wang, L.Y., Lugito, G., Woo, E.M., and Wang, Y.H., “Phase behavior, polymorphism and spherulite morphology in Poly (1,4-butylene adipate) interacting with two structurally similar acrylic polymers”, Polymer, Vol. 53, 3815-3826, 2012.
Weissbach, W., “Materials Science and Materials Testing”, Verlag, ISBN 3-8348-0295-6, 2007.