علت ترک خوردن اتصالات پلی اتیلن بعد از نصب (پدیده ESC و راهکارها)

۱. پدیده ESC چیست؟ (همکاری تنش و محیط) 🤝

ESC زمانی رخ می‌دهد که سه شرط به طور همزمان برقرار باشند:

• ۱. تنش کششی (Tensile Stress): فشار مداوم (چه داخلی، ناشی از فشار آب، و چه خارجی، ناشی از وزن خاک یا نصب نامناسب).
• ۲. محیط شیمیایی (Chemical Agent): تماس با یک ماده شیمیایی تهاجمی (حتی یک محلول شیمیایی ضعیف) که به طور معمول به $PE$ آسیبی نمی‌زند.
• ۳. دما: دمای بالا فرآیند را تسریع می‌کند.

نتیجه: تنش و مواد شیمیایی با همکاری یکدیگر، پیوندهای مولکولی (که ساختار پلی اتیلن را تشکیل می‌دهند) را ضعیف کرده و باعث ایجاد ترک‌هایی می‌شوند که از یک نقطه کوچک شروع شده و به آرامی در طول دیواره اتصال رشد می‌کنند تا شکست نهایی رخ دهد.

۲. عوامل ایجاد تنش (Stress) در اتصالات

برای جلوگیری از ESC، باید منابع ایجاد تنش را در اتصالات (که معمولاً ضخیم‌تر هستند و تنش بیشتری را تحمل می‌کنند) حذف کنیم:

الف) تنش پسماند (Residual Stress) در جوشکاری

• این تنش ناشی از اجرای غیراصولی جوشکاری است. مواردی مانند جوش سرد، تراش نامناسب (ایجاد پله یا بریدگی در دیواره)، یا عدم تراز کامل لوله‌ها، باعث می‌شوند که تنش دائمی در ساختار جوش باقی بماند.

ب) تنش خارجی ناشی از بستر و خاک‌ریزی

• قرار دادن لوله یا اتصال به طور مستقیم روی یک **سنگ تیز** (Point Loading) یا وجود حفره در زیر اتصال، باعث می‌شود که وزن خاک یا فشار ترافیک، تماماً روی یک نقطه از اتصال متمرکز شود و ترک بخورد.

ج) نصب نامناسب و خمش بیش از حد

• اجبار لوله به خم شدن بیش از حد مجاز برای اتصال به یک شیر یا لوله دیگر (Over-Bending) باعث ایجاد تنش کششی دائمی در بدنه اتصال می‌شود.

۳. راهکارهای مهندسی برای پیشگیری از ESC (راه حل‌ها) 🛡️

پیشگیری از ESC یک وظیفه چند بخشی است که از خرید مواد شروع شده و در نصب خاتمه می‌یابد:

۱. انتخاب متریال (گرید مواد)

• همیشه از اتصالات تولیدشده با **مواد اولیه ویرجین (Virgin Material)** با گرید **PE100** استفاده کنید. مواد $PE100$ به دلیل داشتن ساختار مولکولی پیشرفته، مقاومت بسیار بالاتری در برابر ESC نسبت به نسل‌های قدیمی‌تر ($PE80$) دارند.

۲. دقت در فرآیند جوشکاری

• تراز کامل: خطاهای هم‌ترازی (پله شدن) را به صفر برسانید.
• پارامترهای صحیح: دما، فشار و زمان خنک‌سازی را دقیقاً طبق جدول سازنده رعایت کنید تا تنش پسماند در جوش به حداقل برسد.

۳. بستر سازی استاندارد (Bedding)

• بستر: زیر و اطراف اتصالات و لوله‌ها باید حتماً با مواد نرم و ریزدانه (مانند شن یا ماسه نرم) پر شود.
• حذف سنگ: تمام سنگ‌ها و قلوه‌سنگ‌های تیز باید از محیط ترانشه حذف شوند تا پدیده “Point Loading” (تمرکز بار نقطه‌ای) رخ ندهد.

۴. کنترل محیط شیمیایی

• اگر خط لوله در خاکی با آلودگی شیمیایی بالا (مثلاً نزدیکی پمپ بنزین، دفع فاضلاب صنعتی، یا مناطق پر از آفت‌کش‌های کشاورزی) قرار دارد، مقاومت شیمیایی اتصالات باید به طور ویژه بررسی شود.

ترک خوردگی، نتیجه تنش پنهان است. گروه صنعتی سپهر البرز، تولیدکننده اتصالات PE100 با مقاومت بالا در برابر ESC.

برای دریافت مشاوره در مورد بستر سازی و انتخاب مواد PE100 مناسب برای محیط‌های شیمیایی خاص، با ما تماس بگیرید. 🔬