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聚氨酯预制直埋保温管老化难题解决方案

发布时间:2014-07-23   点击次数:1402次

聚氨酯预制直埋保温管老化难题解决方案


      直埋保温管作为一种高分子新材料,其质量轻、强度高并具有极低的热导率,是的绝热保温材料。直埋保温管密度大小以及导热系数高低等可随着原料及配方的不同而改变,甚至可以根据不同性能要求灵活设计出各种高分子结构,以满足不同行业的个性化需求,且其成型施工十分方便,既可预制又可现场喷涂或灌注发泡成型,因此在各行业具有广泛的应用。

  现代社会中不管是哪个行业中都已经开始对保温管开始进行利用,其中预制直埋保温管、聚氨酯保温管等等都是现在保温管界的材料。但是从热力学角度来分析的话,预制直埋保温管总会遇到一些破坏,而这些破坏是怎样产生的呢?

  1 无限制塑性流动,内压在管壁中产生的环向应力属于一次应力,若环向应力过大会使蒸汽直埋钢套钢保温管道管壁出现无限的塑性流动,进而导致管道爆裂。对于塑性流动,应对一次应力进行极限分析,由于内压环向应力为一次聚氨酯保温材料薄膜应力,故应控制内压环向应力不大于基本许用应力,但就城市供热管网而言,由于内压环向应力远小于其极限值,故一般不会出现这种破坏方式。

  2 循环塑性变形,管道中的循环塑性变形是位移作用和力作用共同产生的,但就直埋热力管道而言,温度起决定性作用。当较大的温度变化,而热胀变形又不能完全释放时,在加热时,管壁因轴向压应力而产生轴向压缩塑性变形。而冷却时管壁因轴向拉应力产生轴向拉伸塑性变形,即产生了轴向循环塑性破损。对于循环塑性破损,应对一次应力和二次应力进行安定性分析,控制一次应力和二次应力的合成应力变化范围不大于三倍的基本许用应力,这样可以保证管道处于安定状态对于循环温差较大,运行压力较高,大管径的管道,当热胀变形不能释放时,极易出现循环塑性变形,在直埋管道设计中应防止聚氨酯保温管道的循环塑性变形。

  3 低循环疲劳破坏,应力集中通常发生在管线中的弯头、三通、大小头及折角等处,在温度变化过程中,应力集中在管道结构不连续处产生的峰值应力,会引起聚氨酯喷涂管道的疲劳破坏。由于温度变化频率低对于疲劳分析,应对峰值应力的变化范围进行疲劳分析 根据城市热网的温度变化规律,控制峰值应力的变化范围不大于六倍的基本许用应力、弯头、三通、大小头及折角等处的疲劳破坏是直埋热网破坏的zui主要方式。

  其实以上仅仅是其中的一部分破坏因素,还有一些其他的,像高循环疲劳破坏、 整体失稳、局部失稳等等,希望各位能够清楚认识到这些。


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