Chemistry Researches

Chemistry Researches

جوشکاری لب به لب لوله­های پلی اتیلنی، قسمت دوم: مقایسه ویژگی­های پلیمری ناحیه جوش با ماده پایه جوش­نخورده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه ساخت و تولید، آزمایشگاه جوش
2 تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی، آزمایشگاه مبانی شیمی پلیمر
10.22036/cr.2025.494029.1265
چکیده
با توجه به کاربرد وسیع لوله های پلی اتیلنی در انتقال آب، نفت و گاز در صنایع مختلف آب و فاضلاب، نفت و گاز، صنایع پالایشگاهی و ... اتصال این لوله ها به موضوع مهمی برای محققین تبدیل شده است. روش جوشکاری لب به لب ذوبی بجای روش الکتروفیوژن که دارای محدودیت‌هایی مانند استحکام پائین اتصال و هزینه بالای آن است، به عنوان راه حل مناسب معرفی شده است. در این مقاله چهار نمونه شامل نمونه ماده پایه بدنه و سه نمونه (A5، A13 و نمونه بهینه A14) با شرایط متفاوت از نظر دما و فشار جوش با مطالعات پلیمری از جمله طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، آنالیز رامان، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بر روی نمونه بدنه و نمونه بهینه جوش پلی اتیلن با دانسیته بالا که به صورت لب به لب به هم جوش شده اند مورد بررسی قرارگرفت. طیف سنجی FT-IR و رامان نشان داد که برای نمونه بدنه و نمونه بهینه کاهش بلورینگی با انجام جوش لب به لب وجود نداشت همچنین آنالیز XRD نشان دهنده افزایش نسبی بخش آمورف نسبت به نمونه بدنه را نشان داد. آنالیز حرارتی نمونه نشان داد که دمای ذوب نمونه بدنه و نمونه جوش داده شده تفاوت چندانی نداشتند و نقطه ذوب آنها در حدود 133 درجه سانتی‌گراد بود. تصاویر SEM مورفولوژی تقریبا یکسان و ورقه مانند را برای نمونه بدنه و نمونه بهینه نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Butt Fusion welding of polyethylene pipes, Part 2: Comparison of the polymeric characteristics of weld zone with non-welded base material

نویسندگان English

Bahman Zare Kazemieh 1
امیر مصطفی پوراصل 1
Reza Najjar 2
1 Department of Manufacturing Engineering, Mechanical Engineering, University of Tabriz
2 Faculty of Chemistry, University of Tabriz
چکیده English

The extensive application of polyethylene pipes for the transportation of water, oil, and gas across diverse sectors, including the oil and gas industry, and refining operations, has rendered the connection of these pipes a significant area of interest for researchers. The butt-fusion welding technique has been presented as an effective alternative to the electro-fusion method, which is hindered by drawbacks including insufficient joint strength and elevated expenses . In this study, an investigation was conducted on the four samples, comprising the base material sample and three additional samples each subjected to varying conditions of welding temperature and pressure. The investigation utilized a range of polymer analysis techniques, including Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron microscopy (SEM) that were performed on both the body sample and the optimal high-density polyethylene weld sample, which were joined through a butt-welding process. Both FT-IR and Raman spectroscopy analysis indicated that there was no reduction was observed in crystallinity of the sample welded in optimized conditions compared to the body sample. Additionally, XRD analysis revealed a relative increase in the amorphous fraction when compared to the body sample. The thermal analysis conducted on the samples indicated that there was no significant difference in the melting temperatures of both the body sample and the welded sample, with both exhibiting melting points of around 133 °C. Additionally, the SEM images revealed a nearly identical sheet-like morphology for both the body sample and the optimized sample.

کلیدواژه‌ها English

High density polyethylene
butt-fusion
polyethylene pipe
fluids transportation

  • تاریخ دریافت 24 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 19 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 20 بهمن 1403