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7 Invecchiamento dei materiali sintetici

Le sostanze organiche (materiali sintetici) sono soggette all’invecchiamento. Le cause dell’invecchiamento dipendono dal materiale.

Polimeri:

  • Raggi UV

  • Invecchiamento termico (termo-ossidazione)

  • Screpolature (sollecitazioni di trazione e agenti chimici)

Elastomeri:

  • Rigonfiamento

  • Decomposizione termica

  • Attacco da parte di sostanze polari (ad esempio acqua)

7.1 Comportamento a scorrimento di tubi in materiale sintetico

Il comportamento a scorrimento è una caratteristica importante dei tubi in materiale sintetico e corrisponde alla durata prevista dei tubi in materiale sintetico soggetti a pressione interna. Pressione, temperature e medi influiscono in modo significativo sul comportamento a scorrimento.

Le procedure di prova standardizzate consentono di effettuare previsioni sulla durata di vita dei tubi in materiale sintetico. Con tempi di prova sufficientemente lunghi, il comportamento a scorrimento di tubi in materiale sintetico presenta la curva mostrata nel diagramma seguente, in cui si rilevano tre diversi intervalli.

 img
Comportamento a scorrimento e valore MSR (minimum required strength / valore di resistenza minima richiesta) di tubi in materiale sintetico (fonte: SKZ Würzburg).

Area

Tipo di frattura

1

Frattura per cedimento duttile

Le sollecitazioni di trazione superano il limite di snervamento del tubo in materiale sintetico

2

Frattura fragile dovuta a un cedimento quasi fragile

Formazione di cricche da stress e crescita lenta delle cricche

3

Frattura fragile dovuta a degrado termo-ossidativo

Infragilimento del materiale e formazione di numerose cricche lungo la circonferenza del tubo in materiale sintetico.

Descrizione dei tipi di frattura su tubi in materiale sintetico.

Il valore MSR indica la resistenza alla pressione interna a lungo termine per 50 anni (misurata a una temperatura media di 20 C°).

7.2 Immagini del danno

Le seguenti immagini del danno servono a illustrare i diversi tipi di frattura su tubi in materiale sintetico.

Immagine

Tipo di frattura

Frattura per cedimento duttile su un tubo PEX

Frattura fragile dovuta a un cedimento quasi fragile su un tubo in polibutene

Frattura fragile dovuta a degrado termo-ossidativo su un tubo in materiale sintetico

Immagini del danno dovuto a tipi di frattura su tubi in materiale sintetico.