المجلة العلمية لجامعة الملك فيصل
العلوم الأساسية والتطبيقية
المجلة العلمية لجامعة الملك فيصل / العلوم الأساسية والتطبيقية
دراسة تأثير درجة الحرارة على مقاومة أنابيب عديد كلوريد الفينيل ( PVC and CPVC) للانحراف (الانحناء) عند تعرضها لعزوم انحناء
(مشاري بن عبداللطيف النعيم و حس)
الملخص
تمت دراسة تشكل أنابيب عديد كلوريد الفينيل المستخدمة في تمديد شبكات المياه الباردة (PVC) و كذلك المستخدمة في شبكات المياه الساخنة )CPVC( عند تعرضها لعزم انحناء عند ثلاث مستويات لدرجات الحرارة و هي درجة حرارة الغرفة (23Oم) ,50Oم و 80Oم. و قد تم تصميم عينة الاختبار لتكون على شكل كمرة بسيطة ترتكز على الجانبين و تؤثر عليها قوة في منتصفها حيث يتم تحميل العينات بحمل يزداد تدريجيا من الصفر حتى قيمة الحمل الذي يسبب هبوط مقداره ضعف قطر الأنبوبة. و لزيادة دقة النتائج فقد تم اختبار أربع عينات عند كل درجة حرارة. و قد أوضحت النتائج التي تم الحصول عليها أن التشكل اللدن (التشكل المتبقي بعد إزالة الحمل) في كلا النوعين لم يتغير نتيجة تغير درجة الحرارة من درجة حرارة 23Oم إلى درجة حرارة 50Oم و لكن مقدار التشكل اللدن في أنابيب المياه الباردة يبلغ تقريبا ضعف التشكل اللدن في أنابيب المياه الساخنة. و قد وجد أن التشكل اللدن عند 80Oم ازداد بشكل واضح لكلا النوعين من الأنابيب و بقي مقدار التشكل اللدن لأنابيب المياه الباردة أكبر منه لأنابيب المياه الساخنة. و للتأكد من دقة العلاقة المعملية بين الحمل و الهبوط تمت مقارنة النتائج المعملية بالنتائج النظرية و أثبتت المقارنة وجود توافق كبير بين النتائج المعملية و النتائج النظرية و ذلك في منطقة حد المرونة لمادة الأنابيب حيث وجد أنها تناظر هبوط مقداره 20 مم من بداية التحميل. و قد وجد أن العلاقة بين القوة و الهبوط تنقسم إلى مرحلتين هما مرحلة التشكل في حدود المرونة و مرحلة التشكل فوق حدود المرونة. و بحساب معدل تغير القوة بالنسبة للهبوط (stiffness, K) في المرحلتين وجد أن K لكل من نوعي الأنابيب يقل في مرحلة فوق حدود المرونة إلى حوالي 30% منه في مرحلة حدود المرونة. و بدراسة تأثير درجة الحرارة على K وجد أنها تقل في مرحلتي التحميل بمعدلات صغيرة بالنسبة إلى درجة الحرارة (dK/dT) نتيجة تغير درجة الحرارة من 23Oم إلى 50Oم لكل من أنابيب المياه الباردة و الساخنة. أما في حالة تغير درجة الحرارة من 50Oم إلى 80Oم فقد وجد أن معدل تناقص Kيزداد في حدود المرونة لأنابيب المياه الباردة بينما يظل ثابت تقريبا لأنابيب المياه الساخنة عند نفس التغير في درجة الحرارة.
المراجع