آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت

کنترل کیفیت لوله کاروگیت در چه مراحلی انجام می شود؟

آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت با توجه به نقش بسیار مهم آنها در پروژه های عمرانی و غیره، تنها در یک مرحله انجام نمی شود. این آزمایش و تست ها از زمان بررسی مواد اولیه آغاز شده و در تمام مراحل تولید تا بازرسی نهایی ادامه دارد. در جدول زیر مراحل اصلی این تست ها نشان داده شده است.

آزمایش های کنترل کیفیت مواد اولیه لوله کاروگیت

در زمان خرید لوله کاروگیت نمی توان انتظار کیفیت بالا را از لوله هایی داشت که با مواد اولیه غیراستاندارد تولید شده باشند. به همین دلیل در کارخانه، پیش از ورود مواد پلی اتیلن به خط تولید، چندین تست و آزمایش برای بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی آن انجام می شود. تمرکز اصلی این آزمایش ها بر روی پارامترهایی از قبیل کیفیت مواد، پایداری حرارتی، چگالی، شاخص جریان مذاب و میزان دوده است. مهم ترین تست های کنترل کیفیت لوله کاروگیت در انتخاب مواد اولیه عبارتند از:

آزمون شاخص جریان مذاب (MFI)

آزمون شاخص جریان مذاب (MFI) برای بررسی میزان روان بودن مواد پلی اتیلن در حالت مذاب انجام می شود. در این آزمایش، مقدار مشخشصی از مواد در یک دما استاندارد قرار می گیرد. سپس میزان خروج آن از یک روزنه در مدت ۱۰ دقیقه اندازه گیری می شود.
نتیجه این تست نشان می دهد که مواد اولیه تا چه اندازه برای تولید لوله مناسب هستند. اگر مقدار MFI از محدوده استاندارد بیشتر یا کمتر باشد، استحکام، یکنواختی و کیفیت نهایی لوله را تحت تاثیر قرار می دهد.

آزمون چگالی مواد (Density)

چگالی یکی از پارامترهای بسیار مهم برای تشخیص کیفیت مواد اولیه پلی اتیلن است. در این آزمون، نسبت جرم به حجم ماده اندازه گیری می شود و مشخص می کند که مواد مصرفی با مشخصات فنی استاندارد مطابقت دارند یا خیر. نتایج آزمون چگالی مواد می تواند مشخص کند که مواد اولیه بازیافتی است یا خیر و آیا دارای ناخالصی می باشد یا کیفیت بالایی دارد؟

آزمون مقاومت کششی مواد اولیه

یکی دیگر از مهم ترین تست های کنترل کیفیت لوله کاروگیت، بررسی میزان مقاومت کششی مواد اولیه است. در این آزمون، مقداری از مواد پلی اتیلن تحت نیروی کشش قرار می گیرد تا میزان استحکام و تغییر شکل آن اندازه گیری شود. این آزمایش برای بررسی موارد زیر انجام می شود:

استحکام کششی مواد
میزان کشش و زیاد شدن طول قبل از پارگی
مقاومت در برابر ترک خوردگی و شکست

مواد اولیه ای که عملکرد مناسبی در این آزمون داشته باشند، لوله هایی با دوام و مقاومت بیشتر در برابر فشار تولید خواهند کرد.

تست درصد دوده (Carbon Black Content)

برای افزایش مقاومت لوله کاروگیت در برابر نور خورشید و اشعه UV به پلی ‌اتیلن دوده اضافه می شود. اگر مقدار آن کمتر یا بیشتر از حد استاندارد باشد، عمر و کیفیت لوله کاهش پیدا می کند. به همین دلیل باید درصد دوده به کار رفته در مواد اولیه با این تست بررسی شود.
در این آزمایش، نمونه مواد اولیه در دمای بالا حرارت داده می شود تا پلی اتیلن بسوزد و فقط دوده باقی بماند. با اندازه‌گیری مقدار دوده، مشخص می شود که مواد اولیه برای تولید لوله ای بادوام و مقاوم در برابر شرایط محیطی مناسب است یا خیر.

آزمون پراکندگی دوده (Carbon Black Dispersion)

یکی از مشکلات مهم در لوله های بی کیفیت که خیلی زود دچار ترک خوردگی می شوند، جمع شدن دوده در یک نقطه از آن است. در لوله های باکیفیت باید دوده کاملا یکنواخت در مواد اولیه پخش شده باشد. برای بررسی یکنواخت بودن یا نبودن دوده در مواد اولیه، نمونه ای از مواد زیر میکروسکوپ بررسی می شود. در نهایت، هر چه دوده یکنواخت تر باشد، مقاومت و دوام لوله بیشتر خواهد بود.

آزمون پایداری حرارتی (OIT)

در آزمون OIT، مقداری از از مواد اولیه به عنوان نمونه در دمای مشخص قرار می گیرد و مدت زمانی که طول می کشد تا فرآیند اکسید شدن آن آغاز شود، اندازه گیری می شود. هرچه این زمان بیشتر باشد، مواد اولیه پایداری حرارتی بالاتری دارند.

آزمون میزان رطوبت مواد اولیه

وجود رطوبت در مواد اولیه پلی اتیلن، حتی در مقدار کم، می تواند کیفیت لوله کاروگیت را تحت تاثیر قرار دهد. به همین دلیل، پیش از شروع تولید، میزان رطوبت مواد در این آزمون اندازه گیری می شود. در صورتی که رطوبت بیشتر از حد مجاز باشد، ابتدا مواد خشک شده و سپس وارد خط تولید می شوند.

آزمایش های کنترل کیفیت حین تولید لوله کاروگیت

پس از تایید مواد اولیه، کنترل کیفیت در طول فرآیند تولید باید انجام شود. در این مرحله، پارامترهایی مانند دمای فرآیند، فشار، ابعاد، ضخامت، وزن و عملکرد تجهیزات تولید بررسی می شوند. اصلی ترین آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت حین تولید آن شامل موارد زیر است:

کنترل دمای اکسترودر: برای حفظ کیفیت و جلوگیری از سوختگی و تغییر شکل لوله، دمای اکسترودر باید در محدوده مشخصی باشد تا مواد پلی اتیلن به درستی ذوب شوند.
کنترل فشار مذاب: فشار مواد مذاب باید به طور مداوم بررسی شود تا در قالب یکنواخت و بدون تغییر ضخامت قرار بگیرند.
کنترل سرعت تولید: برای حفظ کیفیت لوله، باید سرعت خط تولید باید با ظرفیت اکسترودر و سیستم خنک کاری هماهنگ باشد. در این تست سرعت تولید بررسی می شود تا محصول کیفیت بالایی داشته باشد.
کنترل سیستم خلأ قالب: در تولید لوله کاروگیت، سیستم خلأ وظیفه شکل دهی دقیق موج و کنگره های روی بدنه خارجی را بر عهده دارد. با این تست عملکرد صحیح این سیستم بررسی می شود تا ابعاد و فرم استاندارد لوله حفظ شود.
کنترل سیستم خنک کاری: پس از شکل گیری لوله، خنک‌کاری باید به صورت یکنواخت انجام شود. خنک شدن نامناسب باعث تاب برداشتن یا تغییر ابعاد لوله شود.
کنترل یکنواختی دیواره: در این مرحله بررسی می شود که ضخامت دیواره در تمام طول لوله یکسان باشد.
کنترل قطر خارجی: قطر خارجی لوله باید مرتب اندازه گیری شود تا با ابعاد استاندارد مطابقت داشته باشد.
کنترل ضخامت دیواره: ضخامت دیواره نباید از مقدار تعیین شده کمتر یا بیشتر باشد. چون این پارامتر بر مقاومت مکانیکی و تحمل بار لوله اثر می گذارد.
کنترل ارتفاع کنگره های روی بدنه لوله: برای اطمینان از مقاومت حلقوی و تحمل فشارهای خارجی، باید در حین تولید لوله ارتفاع و شکل کنگره های آن بررسی شود.
کنترل وزن هر متر لوله: در این تست، وزن هر متر لوله با مقدار استاندارد مقایسه می شود. اختلاف وزن می تواند نشانه تغییر در میزان مواد مصرفی یا وجود ایراد در فرآیند تولید باشد.

آزمایش های کنترل کیفیت نهایی لوله کاروگیت

بعد از تولید لوله و قبل از انتقال به انبار و بازار، باید چند آزمون مهم برای بررسی کیفیت و اطمینان از استاندارد بودن آنها انجام شود. این آزمایش ها مشخص می کنند که محصول برای استفاده در شرایط واقعی، عملکرد و دوام لازم را دارد. تست های کنترل کیفیت نهایی لوله کاروگیت عبارتند از:

تست سفتی حلقوی (Ring Stiffness Test)

لوله پس از نصب، باید وزن خاک، ترافیک و سایر بارهای وارد شده از سطح زمین را تحمل کند. به همین دلیل یکی از مهم ترین آزمایش های کنترل کیفیت، آزمون سفتی حلقوی یا RS است. در این تست، چند لوله به عنوان نمونه انتخاب شده و بین دو صفحه دستگاه قرار می گیرد. سپس به آرامی تحت فشار قرار می گیرد تا میزان مقاومت آن در برابر تغییر شکل اندازه گیری شود. نتیجه این آزمایش مشخص می کند که لوله تا چه اندازه می تواند بدون آسیب دیدن، بارهای خارجی را تحمل کند و در کلاس مقاومتی SN4، SN8 یا SN16 قرار بگیرد.

آزمون خزش حلقوی (Creep Ratio Test)

ممکن است یک لوله در روزهای اول مقاوم به نظر برسد، اما پس از سال ها قرار گرفتن زیر بار خاک، به تدریج تغییر شکل دهد. آزمون خزش حلقوی برای شبیه سازی همین شرایط طراحی شده است. در این آزمایش، لوله برای مدت طولانی تحت فشار و بار ثابت قرار می گیرد و میزان تغییر شکل آن در طول زمان اندازه گیری می شود. اگر تغییر شکل از حد مجاز بیشتر باشد، نشان می دهد که لوله در بلند مدت پایداری کافی ندارد.

آزمون مقاومت در برابر ضربه (Impact Test)

یکی دیگر از مهم ترین آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت، آزمون مقاومت در برابر ضربه است. در این آزمون، با وارد کردن ضربه ی کنترل شده به لوله، میزان مقاومت آن در برابر شکست یا ترک خوردگی بررسی می شود. این تست نشان می دهد که لوله در زمان حمل و نقل، نصب یا برخورد اجسام سخت تا چه اندازه دوام دارد.

تست آب بندی اتصالات

در این آزمایش، محل اتصال لوله و سوکت تحت فشار قرار می گیرد تا مشخص شود نشتی وجود دارد یا خیر. هدف از این تست، اطمینان از آب بندی کامل اتصالات است تا پس از نصب، نشت از محل اتصال اتفاق نیوفتد.

تست انعطاف پذیری

همان طور که از نام این آزمون مشخص است، میزان انعطاف پذیری لوله با آن بررسی می شود. در این آزمایش، لوله تحت فشار قرار می گیرد تا میزان تغییر شکل آن بدون ترک خوردگی یا آسیب مشخص شود.

آزمون مقاومت در برابر لهیدگی

یکی از شرایطی که لوله پس از دفن در زمین با آن مواجه می شود، فشار جانبی خاک و بارهای واردشده از سطح زمین است. برای اطمینان از حفظ شکل لوله و جلوگیری از تغییر فرم بیش از حد در شرایط واقعی نصب، این آزمون انجام می شود. در این آزمایش، لوله تحت نیروی فشاری قرار می گیرد و میزان تغییر شکل آن بررسی می شود.

تست ابعاد هندسی

در این آزمایش، ابعاد لوله کاروگیت بررسی می شود تا ثابت شود که محصول نهایی مطابق با استاندارد تولید شده و برای نصب و استفاده در پروژه مناسب است. پارامترهای زیر در این تست بررسی و اندازه گیری می شوند:

قطر داخلی
قطر خارجی
ضخامت دیواره
طول شاخه
تلرانس ابعادی

آزمون ظاهر محصول

از دیگر آزمون های کنترل کیفیت لوله کاروگیت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

آزمون کیفیت سوکت و اتصال: در این آزمایش، برای اطمینان از استحکام و آب بندی مناسب سوکت، محل اتصال لوله ها بررسی می شود.
آزمون مقاومت در برابر بارگذاری: با وارد کردن فشار به اندازه مشخص، میزان تحمل لوله در برابر فشارهای خارجی بررسی می شود.
آزمون مقاومت در برابر مواد شیمیایی: این تست مشخص می کند لوله تا چه حد در برابر تماس با مواد شیمیایی خورنده دوام دارد.
آزمون مقاومت در برابر اشعه UV (: اگر لوله برای محیط های روباز طراحی شده باشد، با این تست میزان مقاومت آن در برابر اشعه فرابنفش بررسی می شود.
آزمون ظاهر محصول: واحد کنترل کیفیت لوله کاروگیت باید ظاهر محصول را بررسی کند. در این مرحله ترک، حباب، سوختگی، تغییر رنگ و ناهمواری سطح شناسایی می شوند که همگی نشان دهنده کیفیت پایین محصول است.
آزمون مقاومت هیدرواستاتیکی: در این آزمایش، لوله تحت فشار آب قرار می گیرد تا توانایی آن در تحمل فشار داخلی و عدم نشتی بررسی شود.

در جدول زیر به طور خلاصه مشخص شده است که هر یک از این آزمون ها کدام عیب و مشکلات لوله کاروگیت را شناسایی می کنند:

استانداردهای مربوط به آزمایش های لوله کاروگیت

تمام آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت براساس استانداردهای بین المللی طراحی و اجرا می شوند. در جدول زیر مهم ترین استانداردهای تولید لوله کاروگیت که در هر یک از آزمون های کنترل کیفیت استفاده می شوند ارائه شده اند:

جمع بندی

براساس اطلاعات ارائه شده در این مطلب، آزمایش های کنترل کیفیت لوله کاروگیت در مراحل انتخاب مواد اولیه، تولید و محصول نهایی انجام می شوند. این تست و آزمون ها براساس استانداردهای بین المللی طراحی شده و اجرای صحیح آنها باعث تولید محصول باکیفیت و دارای دوام و ماندگاری بالا می شود.

سوالات متداول