آفتابسوختگی لولهها: تاثیر اشعه UV بر پیوندهای مولکولی و علت شکست جوش در لولههای انبار شده
وقتی پلیاتیلن زیر آفتاب «پیر» میشود؛ چرا لولههای کهنه حتی با بهترین دستگاهها هم جوش نمیخورند؟
لولهای که ماهها در شرایط نامناسب محیطی و زیر تابش مستقیم آفتاب انبار شده است، دچار پدیدهای به نام فتواکسیداسیون (Photo-oxidation) میشود. این فرآیند نه تنها رنگ لوله را کدر میکند، بلکه قابلیت همجوشی مولکولی آن را در حین جوشکاری به کلی از بین میبرد. در این مقاله از Ticket یار، عمق فاجعه آفتابسوختگی را بررسی میکنیم.
۱. فیزیک تخریب: شکستن پیوندهای کربن-کربن ⚛️
انرژی فوتونهای اشعه UV بیشتر از انرژی پیوند بین اتمهای کربن و هیدروژن در شبکه پلیاتیلن است. وقتی این اشعه به سطح لوله برخورد میکند:
- تولید رادیکالهای آزاد: پیوندهای طولانی پلیمری شکسته شده و رادیکالهای آزاد ایجاد میشوند که به سرعت با اکسیژن هوا واکنش میدهند.
- کوتاه شدن زنجیرهها: مولکولهای غولپیکر پلیاتیلن که عامل استحکام لوله هستند، به تکههای کوچکتر تبدیل میشوند.
- نتیجه: سطح لوله ترد، شکننده و دچار ریزترکهای میکروسکوپی میشود که با چشم غیرمسلح به صورت «شوره زدن» یا «سفیدک» دیده میشود.
۲. چرا لوله آفتابسوخته جوش نمیخورد؟ ❌
بزرگترین چالش زمانی رخ میدهد که اپراتور قصد دارد دو سر این لوله را با دستگاه باتفیوژن یا بوشن الکتروفیوژن متصل کند:
- تغییر دمای ذوب: پلیاتیلن اکسید شده دمای ذوب و شاخص جریان مذاب (MFR) متفاوتی نسبت به لایه داخلی لوله دارد. این تداخل باعث میشود مذاب دو طرف با هم ترکیب نشوند.
- جوش تُرد (Brittle Joint): حتی اگر در ظاهر لبهها به هم بچسبند، پیوند مولکولی برقرار نشده است. این جوش در برابر کمترین ضربه یا فشار ناگهانی، به صورت «شیشهای» میشکند.
- آلودگی لایههای زیرین: در موارد شدید، محصولات جانبی اکسیداسیون به لایههای عمیقتر نفوذ کرده و باعث ایجاد حباب و تخلخل در حین ذوب میشوند.
۳. راهکار نجات: اسکراپ عمیق یا اسقاط لوله؟ 🛠️
اگر مجبور به استفاده از لولههای قدیمی هستید، رعایت این پروتکل برای جلوگیری از فاجعه الزامی است:
قانون طلایی تراش: در لولههای نو، اسکراپ به عمق ۰.۲ میلیمتر کافی است. اما در لولههای آفتابسوخته، شما باید لایه تخریب شده را به طور کامل بردارید. اگر بعد از تراش دادن، هنوز سطح لوله کدر یا دارای دانههای ریز است، باید تراش را تا رسیدن به پلاستیک براق و زنده ادامه دهید.
هشدار: اگر عمق تخریب UV بیش از ۱۰٪ ضخامت دیواره لوله باشد، آن لوله دیگر طبق استاندارد ایمن نیست و باید اسقاط شود.
هشدار: اگر عمق تخریب UV بیش از ۱۰٪ ضخامت دیواره لوله باشد، آن لوله دیگر طبق استاندارد ایمن نیست و باید اسقاط شود.
چکلیست بازرسی انبارداری:
- لولهها نباید بیش از ۶ ماه (در مناطق گرمسیر ۳ ماه) بدون پوشش زیر آفتاب بمانند.
- استفاده از توریهای سایهبان (شید) یا چادرهای برزنتی با قابلیت تهویه هوا الزامی است.
- لولههایی که رنگ آنها از مشکی براق به خاکستری کدر متمایل شده، حتماً باید پیش از جوشکاری تست OIT (زمان القای اکسیداسیون) بدهند.