آزمون های کنترل کیفیت بر روی مواد اولیه و لوله های پلی اتیلن

آزمونهای کنترل کیفی مطابق استاندارد ملی INSO14427-2 و استانداردهای بین المللی بر روی لوله های پلی اتیلن انجام میشود. مواد اولیه تولید لوله پلی اتیلن، اعم از پلی اتیلن و یا مستربچ قبل از استفاده، تست شده و پس از تائید، مورد استفاده در تولید لوله قرار میگیرد.

کنترل کیفیت در این واحد صنعتی به دو شاخه مواد اولیه و محصول  بشرح ذیل تقسیم بندی میگردد.

1- آزمون های مربوط به مواد اولیه

1-1- تست MFR

گرانول های پلی اتیلن مطابق با استانداردISO 9680-1  باید در دمای 190 درجه سلسیوس و وزنه 5 کیلوگرم مورد آزمون قرار بگیرند. پس از پرکردن دستگاه با حدود 3-8 گرم از مواد به مدت 5  دقیقه مواد پیش گرم شده و سپس آزمون استارت می شود. دستگاه هر دو دقیقه بصورت اتوماتیک برش میزند. از آنجا که نتیجه آزمون MFR  به صورت (gr/10min) گزارش می شود، وزن 5 برش از خروجی دستگاه بیانگر مقدار MFR  خواهد بود.

مقدار مجاز در استاندارد INSO 14427 بین 15/0 تا 7/0 گرم بر 10 دقیقه گزارش شده است و تمایزی بین مقدار مواد PE100  و PE80 قائل نشده است اما این مقدار زمانی مطلوب است که برای مواد PE100 بین 15/0 تا 23/0 و برای مواد PE80 بین 35/0-45/0  باشد.

1-2- تست OIT

گرانول پلی اتیلن مطابق با استاندارد ملی 6-7186 باید در دمای 200 درجه سلسیوس به مدت بیش از 20 دقیقه تحت دمش گاز اکسیژن مورد آزمون قرار بگیرند. در طی این مدت نباید پلی اتیلن دچار تخریب حرارتی و اکسیداسیون شود. اگرچه مقدار پایداری حرارتی 20 دقیقه گزارش شده است ولی این تست را برای کسب اطلاع بیشتر از کیفیت مواد اولیه تا بیش از یک ساعت در ازمایشگاه سهند آسا انجام می گردد.

1-3- تست دانسیته

دانسیته گرانول پلی اتیلن نیز مطابق با استاندارد ملی 1-7090 مورد بررسی قرار می گیرد.  مقدار مجاز مطابق با استاندارد INSO 14427-1 بزرگتر از 941/0 گرم بر سانتی متر مکعب است.

1-4- تست درصد دوده

چنانچه مواد اولیه به صورت خودرنگ باشند مطابق با استاندارد ISO 6964  تست درصد دوده روی مواد اولیه انجام می پذیرد. در این آزمون مقدار 1 گرم از مواد در داخل کوره به مدت  45 دقیقه در دمای 50 ±550 درجه سلسیوس تحت دمش گاز نیتروژن با خلوص بالا سوزانده می شود تا درصد کربن سیاه (دوده) مشخص شود. مقدار مجاز مطابق با استاندارد INSO 14427-1 بین 2 تا 5/2 درصد می باشد.

1-5- تست پراکنش دوده

همانند بخش 1-1-4 درصورت ورود مواد خودرنگ به کارخانه مطابق با استاندارد ISO 18553 میزان پراکنش دوده مواد اولیه اندازه گیری میشود. در این آزمون با تهیه فیلم های نازک از مواد و بررسی توسط میکروسکوپ و نرم افزارمربوطه درجه پراکنش مشخص میشود. مقدار مجاز مطابق با استاندارد INSO 14427-1 کوچکتر یا مساوی با درجه 3 گزارش شده است.

1-6- تست ESCR

این تست باید توسط تولیدکننده مواد اولیه انجام و در datasheet مواد اولیه قید گردد.

2- آزمون های مربوط به لوله پلی اتیلن

2-1- تست MFR

گرانول های لوله پلی اتیلن (لوله که به صورت مکعب خرد شده است)  مطابق با استانداردISO 9680-1  باید در دمای 190 درجه سلسیوس و وزنه 5 کیلوگرم مورد آزمون قرار بگیرند. پس از پرکردن دستگاه با حدود 3-8 گرم از مواد به مدت 5  دقیقه مواد پیش گرم شده و سپس آزمون استارت می شود. دستگاه هر دو دقیقه بصورت اتوماتیک برش میزند. از آنجا که نتیجه آزمون MFR  به صورت (gr/10min) گزارش می شود، وزن 5 برش از خروجی دستگاه بیانگر مقدار MFR  خواهد بود.

قابل توجه است که نباید مقدار MFR لوله با  MFR مواد اولیه بیش از 20% ± تفاوت داشته باشد.

مطابق با استاندارد INSO14427 در لوله های چند لایه حتما آزمون MFR بر روی هر لایه بصورت جداگانه انجام شود و نتایج برای هر لایه ثبت گردد.

2-2- تست OIT

لوله های پلی اتیلن مطابق با استاندارد ملی 6-7186 باید در دمای 200 درجه سلسیوس به مدت بیش از 20 دقیقه تحت دمش گاز اکسیژن مورد آزمون قرار بگیرند. در طی این مدت نباید لوله دچار تخریب حرارتی و اکسیداسیون شود.

مطابق با استاندارد INSO14427 در لوله های چند لایه حتما آزمون OIT بر روی هر لایه بصورت جداگانه انجام شود و نتایج برای هر لایه ثبت گردد.

2-3- تست دانسیته

دانسیته گرانول پلی اتیلن نیز مطابق با استاندارد ملی 1-7090 مورد بررسی قرار می گیرد.  مقدار مجاز مطابق با استاندارد INSO 14427 بزرگتر از 941/0 گرم بر سانتی متر مکعب است.

2-4- تست درصد دوده

مقدار دوده مجاز در لوله های پلی اتیلن مطابق با استاندارد ISO 6964  بین 2 تا 5/2% می باشد. آزمون مطابق با روش بند 1-4 انجام می گردد. درحال حاضر با توجه به عدم استفاده از مواد خودرنگ و استفاده از مستربچ برای تامین دوده در لوله این مقدار بسیار وابسته به اختلاط کامل مواد توسط موادریز می باشد.

2-5- پخش و پراکنش دوده

مطابق با استاندارد ISO 18553 میزان پراکنش دوده مواد اولیه اندازه گیری میشود. در این آزمون با تهیه فیلم های نازک از 6 نقطه مختلف لوله و بررسی توسط میکروسکوپ درجه پراکنش مشخص میشود. مقدار مجاز مطابق با استاندارد INSO 14427-1 کوچکتر یا مساوی با درجه 3 گزارش شده است.

2-6- تست کشش

برای انجام تست کشش ابتدا توسط دستگاه CNC نمونه ها بسته به ضخامت برش می خورند.

لوله های با ضخامت تا 5 میلی متر Type 2 ، نمونه های با ضخامت بیشتر از 5 میلی متر Type 1 و نمونه های با ضخامت بیشتر از 12 میلی متر Type 3 نامیده می شوند.

پس از قرار دادن نمونه ها در دو فک دستگاه کشش، نمونه ها با سرعت مشخصی مطابق استاندارد ISO 6259-3 کشیده میشوند. مطابق با استاندارد INSO 14427-2 مقدار ازدیاد طول قبل از پارگی نمونه باید بیشتر از 350% باشد.

2-7- تست فشار هیدرواستاتیک

لوله های پلی اتیلن مطابق با استاندارد ملی 1-12181 باید طی مدت زمان و دمای مشخص فشار معینی را تحمل کنند.

این آزمون یا بصورت 100 ساعت در دمای 20 درجه یا 165 ساعت در دمای 80 درجه سلسیوس و یا 1000 ساعت در دمای 20 درجه سلسیوس انجام می شود و برای هر لوله معین، فشار اعمالی مطابق با فرمول زیر محاسبه می شود.

e min  حداقل ضخامت دیواره

dem میانگین قطر خارجی لوله

σ مقدار تنش محیطی ایجاد شده

2-8- تست برگشت طولی

مطابق با استاندارد ISO 2505 لوله باید آزمون برگشت طولی را پاس کند. به این صورت که لوله ای به طول 20 سانتی متر انتخاب شده و مقدار 10 سانتیمتر آن با رعایت فاصله برابر از دو سر لوله علامتگذاری می شود. لوله در آون با دمای 110 درجه سلسیوس قرار گرفته و پس از زمان 1 الی 2 ساعت (بسته به ضخامت لوله) از آون خارج شده و اجازه داده می شود تا سرد شود. پس از خنک شدن لوله، نباید تغییر طول بیش از 3% باشد.