Какое давление выдерживает пластиковая
Содержание статьи
Какое давление выдерживает пластиковая бутылка: интересные факты
Большинство людей считают, что пластиковые бутылки являются достаточно непрочными, а некоторые даже боятся того, что они могут взорваться, когда в них находится газированная вода. Ответ на вопрос о том, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, содержащийся в статье, заставит многих удивиться.
Пластиковая бутылка
В настоящее время пластик и пластмассы являются самым распространенным материалом, который находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. Одной из таких сфер является изготовление пластиковых бутылок для напитков. Индустрия пластиковых бутылок начала активно развиваться с 50-х годов прошлого века. Основными преимуществами бутылок из пластика в сравнении со стеклянными бутылками являются простота их изготовления, возможность придания пластику различных форм, дешевизна производства и удобство при транспортировке.
Бутылки для газированных напитков изготавливают из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Однако сразу необходимо отметить, что тара различного объема имеет некоторые вариации в своем химическом составе, а также в толщине ее пластиковых стенок. Использование именно ПЭТ при производстве бутылок для напитков связано с его химической стойкостью против алкоголя и натуральных масел, а также с его физической прочностью при воздействии механических нагрузок, в том числе давления. Также следует знать, что ПЭТ разрушается ацетоном и теряет свои свойства при температурах выше 70 ℃.
Подготовка к эксперименту с давлением в бутылке
Как известно из курса физики, давление представляет собой силу, которая воздействует на поверхность данной площади. Выражают давление в системе СИ в паскалях (Па), но часто на практике используют другие единицы измерения, например, миллиметры ртутного столба или бары. Так, 1 бар = 100 000 Па, то есть давление в 1 бар приблизительно равно давлению в 1 атмосферу (1 атм. = 101 325 Па).
Для выполнения экспериментов на определение, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 1,5 литра и других объемов, необходимо иметь некоторые приспособления. В частности, нужен электрический насос, подойдет насос, которым накачивают шины автомобилей. Также нужен манометр — прибор, который измеряет давление. Нужны еще и трубки, через которые насос будет вкачивать воздух в пластиковую бутылку.
Подготовка к эксперименту также включает установку бутылки правильным образом: ее кладут на бок, а отверстие просверливают по центру крышки (пробки). В это отверстие помещается соответствующая трубка. Для закрепления трубки можно использовать разные вязкие вещества, в том числе и клей. Как только насос, манометр и бутылка собраны в единую конструкцию, можно начинать проводить эксперимент.
Использование воды и воздуха
Как вода, так и воздух являются текучими субстанциями и создают давление во всех направлениях одинаково, поэтому они могут использоваться для экспериментов по изучению сопротивляемости пластиковой бутылки давлению внутри нее. Однако необходимо знать некоторые особенности использования воды и воздуха.
Вопрос использования воды или воздуха упирается в две главные проблемы: сложность техники исполнения и безопасность. Так, чтобы проводить эксперименты с водой, необходимо более сложное оборудование (прочные шланги, регулятор подачи воды в бутылку), для проведения же экспериментов с воздухом достаточно иметь только насос. С другой стороны, воздушные эксперименты являются менее безопасными, чем водяные. Причиной всему тот факт, что когда взрывается бутылка, то воздух вырывается из нее с огромной силой и может увлечь за собой осколки пластика, которые, в свою очередь, могут нанести вред близко находящимся людям. С водой такого не происходит, она не разбрызгивается во все стороны при разрушении бутылки ПЭТ.
Поэтому чаще всего при испытании пластиковых бутылок давлением используют воздух, но предварительно бутылку заполняют на 60-80 % водой.
Камера колеса, мяч и пластиковая бутылка
Рассматривая вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, в первую очередь следует обратиться к результатам сравнительных экспериментов. Одним из популярных сравнительных экспериментов на давление является использование камеры автомобиля, мяча и пластиковой бутылки.
Если накачивать воздухом указанные предметы, то оказывается, что сначала лопнет камера авто, затем — мяч, и только в последнюю очередь разрушится бутылка ПЭТ. Почему так происходит, объяснить нетрудно. Камера авто и мяч изготовлены из резины, и хотя она имеет разный состав, но основа является одной и той же. Именно поэтому мяч и камера выдерживают примерно одинаковое давление, только толщина резины в мяче больше, чем в камере авто.
Материал, из которого изготовлена бутылка, является не таким эластичным, как резина, но и не таким хрупким, как многие твердые тела, например, стекло. Эти физические свойства придают ему необходимый запас прочности и сопротивляемости при воздействии больших давлений.
Проведение эксперимента с пластиковыми бутылками
После подготовки к эксперименту и перед тем, как его начать, необходимо принять соответствующие меры безопасности. Заключаются они в том, что нужно отойти на некоторое расстояние от места проведения эксперимента, при этом следует позаботиться о том, чтобы был доступ к показаниям манометра с целью фиксации значений в момент взрыва бутылки.
Во время проведения эксперимента можно видеть, что до 4/5 от максимального давления, которое может выдержать бутылка, она практически не деформируется. Значительные деформации ПЭТ наблюдаются только в последние 10 % для давления перед взрывом.
Полученные результаты
В результате анализа ряда экспериментов с бутылками ПЭТ разного объема и разных фирм было выяснено, что все полученные результаты находятся в пределах от 7 до 14 атмосфер. При этом однозначно ответить на вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 2 литра или 1,5 литра нельзя, ввиду вышеназванных причин, то есть некоторые бутылки в 2 литра оказывались намного крепче, чем 1,5 литра. Если говорить о среднем значении, то можно сказать, что пластиковые бутылки объемом до 2 литров выдерживают 10 атмосфер. Для примера напомним, что рабочее давление в шинах авто составляет 2 атмосферы, а шины грузовых автомобилей качают до 7 атмосфер.
Если говорить о бутылках ПЭТ большего объема, например, 5 литров, то можно сказать, что они выдерживают гораздо меньшее давление, чем тары на 1,5 и 2 литра. Какое давление выдерживает пластиковая бутылка 5 литров? Около 3-5 атмосфер. Меньшие значения связаны с большим диаметром тары.
Источник
Испытание пластиковых бутылок давлением. — Toyota Allion, 1.5 л., 2003 года на DRIVE2
Всем привет!
Промывал на днях, в очередной раз, форсунки без снятия (в этот раз издевались над машиной жены друга), специальным мега-приспособлением из амна, палок и бетонных балок полуторалитровой пластиковой бутылки и двух ниппелей для бескамерных шин. Информации полно на драйве. Стоишь себе в чистой одежде, держишь на уровне лица полторашку с бензином/ацетоном/ЛАВРом/ВИНСом/кто что льёт, качаешь в нее 2.5-3.0 Атм и думаешь, а вдруг бахнет ?..
Поверхностное гугление говорит, что у бутылок четкого норматива нет, на практике показывает разбег от 2.5 до 12 Атм (!) сильно зависит от качества материала и тех.процесса, а также под какой вид продукции она производится. Т.к. в гараже оперирую в основном бутылками из-под разливного пива 🙂 после (удачной) промывки форсунок было решено провести производственно-алкоголический эксперимент. Не столько смеха ради, а сколько безопасности (и эрудиции) для! Поскребли по гаражам, нашлось 3 разных полуторалитровых бутылки, и 2 разных трехлитровых. Получить пластиковыми ошметками в лоб не хотелось, лёгкая контузия тоже в планы не входила, поэтому в целях безопасности бутылка опускалась в яму гаража между кирпичной стеной и шпалой, таким образом риск рикошета был сведен к минимуму (как потом оказалось потом, ВЕСЬМА НЕ ЗРЯ).
Внимание! Не повторять! Реально есть риск травмировать слух!
Бахает так, что люди в километре вздрагивают!
Инструмент:
— Компрессор бытовой, ресивер 24 л (давление до 8 Атм).
— Пистолет для подкачки шин с манометром.
— Крышка от пластиковой бутылки с врезанным в неё ниппелем от бескамерной шины.
— Бутылки.
Таблица испытаний:
Трёшка №1 — взрыв 6.8 Атм
Трёшка №2 — взрыв 6.4 Атм
Полторашка №1 — взрыв 2.5 Атм (дно треснуло крест-накрест)
Полторашка №2 — взрыв 4.2 Атм
Полторашка №3 — взрыв 4.9 Атм (оторвало низ ниппеля, бутылка целая)
Ход испытаний:
1. Трёшка №1. В радиусе пары километров перекрестились все бабушки, птицы досрочно улетели на юг, у всех присутствующих звон в ушах прошел только на третий день. Из соседнего ряда гаражного кооператива прибежали мужики посмотреть что случилось. На пистолете для подкачки шин (у наконечника) вырвало кусочек говённого китайского металла (см.фото). Наконечник был снят и выброшен, резиновый шланг надели на ниппель, и стянули подходящим хомутом.
2. Трешка №2. Взрыв аналогичный, мужики снова прибежали, сделали пару селфи на фоне разорванной бутылки и позвонили в МЧС сказать чтобы те не приезжали, если кто-нибудь из соседнего микрорайона их вызовет.
3. Полторашка №1 — бах нормальный, но бутылка деформирована не сильно. У нее просто не выдержало дно, вероятно изготовлена из вторсырья либо с нарушением процесса производства)).
4. Полторашка №2 — тоже неплохой бах, пыталась взлететь в стратосферу, но была остановлена теснотой окружающего пространства. Если бы держал на вытянутых руках — пистолет вылетел бы из рук, а я точно бы получил премию Дарвина.
5. Полторашка №3 — снова звон в ушах, соседи из отдаленных гаражей даже не оборачивались (привыкли). У ниппеля оторвало низ (грибок), бутылка целая, дальнейшие испытания прекращены по причине нехватки физических ресурсов. Да и вообще, наигрались).
Быть может эта информация кому-то поднимет настроение, а кому-нибудь окажется полезной и убережет от травм и других неприятностей! Промывка форсунок — дело хорошее и полезное, но не забывайте и о технике безопасности (её не просто так придумали). Даже меняя воздушный фильтр! Берегите здоровье своё и своих близких!
За качество фото и срач в гараже извиняюсь, снимали на шпатель.
Спасибо за внимание! Повторять не стоит!
Промывка форсунок без снятия
Полный размер
То, что осталось от 3-х литровой бутылки
Полный размер
То, что осталось от 1.5-литровой бутылки
Повреждение наконечника пистолета подкачки шин
Источник
на какую максимальную температуру рассчитаны трубы для отопления, какое рабочее давление держат, сколько атмосфер
Содержание:
Трубы из полипропилена не только обладают высоким качеством и надежностью, они еще и продаются по доступной цене. В настоящее время данная трубная продукция вытеснила традиционные изделия, изготовленные из стали. Перед покупкой непременно следует узнать, какое давление держат полипропиленовые трубы, чтобы не столкнуться с неприятностями в процессе эксплуатации трубопроводов из них.
Изделия из полипропилена широко применяют при обустройстве инженерных коммуникаций. Их задействуют при ремонте и прокладке отопительных и водопроводных систем. Активнее всего их используют в новостройках. Но перед окончательным выбором вида трубной продукции для конкретного дома его владельцам не помешает узнать рабочее давление полипропиленовых труб.
Характеристики полипропилена
Отличительной особенностью полипропилена является то, что этот мягкий полимерный материал не переносит высоких температур жидкости, перемещающейся по трубопроводу. Так при 140 градусах поверхность труб, сделанных из него, теряет форму, прогибается, поскольку становится мягкой. А после повышения температуры до 175 градусов, материал начинает плавиться.
Но в жилых домах в отопительных системах теплоноситель никогда не бывает настолько горячим. Отсюда можно сделать вывод, что полипропиленовые трубопроводы вполне подходят для обустройства систем обогрева и горячего водоснабжения.
Гарантийный срок на изделия из полипропилена
Как утверждают производители полипропиленовых труб, они гарантированно служат на протяжении 50 лет при условии, что температура жидкости, перемещающейся по ним, не будет превышать плюс 20 градусов.
В течение всего периода эксплуатации на стенки трубопроводов будет оказываться постоянная нагрузка. Ее сила зависит от температуры воды и величины давления — полипропиленовые трубы после истечения срока годности могут лопнуть.
В сфере промышленности за единицу измерения давления были приняты технические атмосферы. Нормальной величиной данного параметра принято считать 4 – 6 атмосфер.
Таким образом, когда максимальная температура для полипропиленовых труб будет составлять не более 75 градусов при давлении, не превышающем 6 технических атмосфер, система прослужит 50 лет, а иногда и больше (подробнее: «Какую температуру выдерживает полипропиленовая труба – теория и практика на примерах»). Для отопительных конструкций из полипропилена такой срок эксплуатации является немаленьким.
Величина давления в полипропиленовых трубопроводах
СНиП регламентирует величину показателей для водоснабжающих систем, но при их тестировании в новых строениях необходимо применять более высокое давление – выше нормы примерно в два раза. Оно может достигнуть 12 атмосфер.
Такое кратковременное повышение давления не отражается на качестве трубопровода, проложенного из полипропиленовых труб. Помимо этого, в процессе тестирования в систему закачивают не только жидкость, но и воздух, и это существенно понижает нагрузку, оказываемую на стенки трубопровода. Читайте также: «Как выполнить опрессовку труб – способы и рекомендацию от мастера».
Очевидно, что вне зависимости от того, на какое давление рассчитаны полипропиленовые трубы, максимальное значение данного параметра лучше не использовать, поскольку тогда срок эксплуатации изделий резко сокращается.
При прокладке трубопроводов необходимо внимательно наблюдать за тем, какая величина данной нагрузки на них допустима. Дело в том, что когда одновременно повышено не только давление, но и превышена максимальная температура полипропиленовых труб для отопления, системе можно нанести значительные повреждения.
Варианты монтажа труб из полипропилена
Одно из преимуществ полипропиленовых трубопроводов заключается в наличие возможности соединять трубы между собой двумя способами:
- С использованием различных видов фитингов – их применяют, когда нужно проложить магистраль, имеющую резкие повороты и многочисленные ответвления.
- Путем создания монолитной конструкции – данный вид соединения труб пользуется большой популярностью. Для выполнения работы потребуется сварочный аппарат или паяльник. Трубу в нужном месте разрезают и методом пайки скрепляют трубопровод. Данный вариант прокладки коммуникаций более надежен, поскольку не будет сомнений в том, что магистраль выдержит нагрузку.
После принятия решения об использовании системы из полипропилена, владелец недвижимости должен рассчитать протяженность трубопровода и количество требуемых материалов. Также нужно знать, какое давление выдержат полипропиленовые трубы, если их присоединить к функционирующей централизованной магистрали. Читайте также: «Как выбрать полипропиленовые трубы для отопления и как их установить».
Рабочее давление для данной трубной продукции выражается в мега-паскалях (сокращенно МПа). Поскольку величина одной технической атмосферы равна 0,0980665 МПа, для трубопровода из полипропилена этот параметр не может превышать 0,588399 МПа.
Недостатки полипропиленовых труб
Перед тем, как приступать к прокладке системы, нужно учитывать отрицательные моменты применения трубной продукции из полипропилена:
- изделия невозможно согнуть;
- фитинги для монтажа трубопроводов имеют недостаточно эстетический вид;
- трубы в случае нагрева их до высокой температуры начинают растягиваться и провисать из-за чего они выглядят непривлекательно;
- при проведении монтажных работ необходимо следить за температурой – в противном случае перегретые края труб поменяют свой параметр, и их диаметр будет отличаться от размеров фитингов.
Довольно сложно отыскать полипропиленовые изделия, которые предназначены для высокого давления, поскольку сам материал нельзя использовать в таких условиях. В результате при постоянной эксплуатации система будет непригодна для использования. Читайте также: «Полипропиленовая труба – варианты использования и технические характеристики».
Свойства полипропилена
Чтобы знать, какое давление выдерживают полипропиленовые трубы для отопления или водоснабжения, нужно владеть информацией относительно необычных свойств данного материала.
По причине структурной особенности трубопроводы из полипропилена сильно реагируют на резкие перепады температуры жидкостей, перемещающихся по ним. Когда на трубы действует чрезмерно нагретая вода, они расширяются. При понижении температуры изделия возвращаются в исходное состояние. Иногда такой недостаток становится спасением для коммуникаций.
В случае, когда трубопровод из пластика проложен под землей в условиях улицы, он не может быть полностью защищен от морозов. Для большинства магистралей замерзание является катастрофой.
Но с полипропиленовыми системами все обстоит иначе – если в трубах из этого материала вода превращается в лед, с ними ничего плохого не происходит, поскольку они просто расширяются. После наступления оттепели вода оттаивает, и конструкция принимает первоначальное положение.
Вне зависимости от последствий влияния отрицательных температур на состояние труб, замерзание воды в системе относится к неприятным явлениям, а значит при монтаже полипропиленового трубопровода на улице, его следует закапывать на глубину, превышающую норму минимум на 20 сантиметров.
При использовании данной трубной продукции в многоэтажных зданиях нужно учитывать, сколько атмосфер выдерживает полипропиленовая труба. Дело в том, что в таких домах отмечается разница в данном параметре на первом и последнем этаже, но она невелика. Например, этот показатель между первым и пятым этажом составит только 177 Па.
Таким образом, получается, что на самом нижнем этаже в многоэтажке давление всегда будет немного выше, чем на других. Разница в давлении не настолько большая, чтобы оно было ощутимым. А вот в небоскребах монтируют специальные насосы, предназначенные для стабилизации давления на всех этажах.
Применение полипропиленовых труб с армированием
Чтобы вопрос относительно того, какое давление выдерживают трубы пластиковые или полипропиленовые, не был настолько важен при обустройстве систем обогрева и водоснабжения, производители приступили к выпуску более прочных изделий с армированием. Отличие таких трубопроводов от обычных систем заключается в наличии между слоями полипропилена прослойки из алюминия или стекловолокна.
За счет наличия алюминиевой прослойки расширительные возможности магистрали уменьшаются и в случае нагревания трубы не провисают и не сужаются в случае сильного охлаждения.
По мнению специалистов, для прокладки систем отопления лучше подходит армированная трубная продукция, а кроме этого, она имеет более привлекательный внешний вид для того, чтобы использовать ее в открытых теплоснабжающих конструкциях.
Источник