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廊坊嘉藍(lán)保溫材料有限公司
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聚氨酯預(yù)制直埋保溫管老化難題解決方案
直埋保溫管作為一種高分子新材料，其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高并具有極低的熱導(dǎo)率，是的絕熱保溫材料。直埋保溫管密度大小以及導(dǎo)熱系數(shù)高低等可隨著原料及配方的不同而改變，甚至可以根據(jù)不同性能要求靈活設(shè)計(jì)出各種高分子結(jié)構(gòu)，以滿足不同行業(yè)的個(gè)性化需求，且其成型施工十分方便，既可預(yù)制又可現(xiàn)場(chǎng)噴涂或灌注發(fā)泡成型，因此在各行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)代社會(huì)中不管是哪個(gè)行業(yè)中都已經(jīng)開(kāi)始對(duì)保溫管開(kāi)始進(jìn)行利用，其中預(yù)制直埋保溫管、聚氨酯保溫管等等都是現(xiàn)在保溫管界的材料。但是從熱力學(xué)角度來(lái)分析的話，預(yù)制直埋保溫管總會(huì)遇到一些破壞，而這些破壞是怎樣產(chǎn)生的呢？
1 無(wú)限制塑性流動(dòng)，內(nèi)壓在管壁中產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力屬于一次應(yīng)力，若環(huán)向應(yīng)力過(guò)大會(huì)使蒸汽直埋鋼套鋼保溫管道管壁出現(xiàn)無(wú)限的塑性流動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致管道爆裂。對(duì)于塑性流動(dòng)，應(yīng)對(duì)一次應(yīng)力進(jìn)行極限分析，由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力為一次聚氨酯保溫材料薄膜應(yīng)力，故應(yīng)控制內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力不大于基本許用應(yīng)力，但就城市供熱管網(wǎng)而言，由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力遠(yuǎn)小于其極限值，故一般不會(huì)出現(xiàn)這種破壞方式。
2 循環(huán)塑性變形，管道中的循環(huán)塑性變形是位移作用和力作用共同產(chǎn)生的，但就直埋熱力管道而言，溫度起決定性作用。當(dāng)較大的溫度變化，而熱脹變形又不能*釋放時(shí)，在加熱時(shí)，管壁因軸向壓應(yīng)力而產(chǎn)生軸向壓縮塑性變形。而冷卻時(shí)管壁因軸向拉應(yīng)力產(chǎn)生軸向拉伸塑性變形，即產(chǎn)生了軸向循環(huán)塑性破損。對(duì)于循環(huán)塑性破損，應(yīng)對(duì)一次應(yīng)力和二次應(yīng)力進(jìn)行安定性分析，控制一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的合成應(yīng)力變化范圍不大于三倍的基本許用應(yīng)力，這樣可以保證管道處于安定狀態(tài)對(duì)于循環(huán)溫差較大，運(yùn)行壓力較高，大管徑的管道，當(dāng)熱脹變形不能釋放時(shí)，極易出現(xiàn)循環(huán)塑性變形，在直埋管道設(shè)計(jì)中應(yīng)防止聚氨酯保溫管道的循環(huán)塑性變形。
3 低循環(huán)疲勞破壞，應(yīng)力集中通常發(fā)生在管線中的彎頭、三通、大小頭及折角等處，在溫度變化過(guò)程中，應(yīng)力集中在管道結(jié)構(gòu)不連續(xù)處產(chǎn)生的峰值應(yīng)力，會(huì)引起聚氨酯噴涂管道的疲勞破壞。由于溫度變化頻率低對(duì)于疲勞分析，應(yīng)對(duì)峰值應(yīng)力的變化范圍進(jìn)行疲勞分析 根據(jù)城市熱網(wǎng)的溫度變化規(guī)律，控制峰值應(yīng)力的變化范圍不大于六倍的基本許用應(yīng)力、彎頭、三通、大小頭及折角等處的疲勞破壞是直埋熱網(wǎng)破壞的zui主要方式。
其實(shí)以上僅僅是其中的一部分破壞因素，還有一些其他的，像高循環(huán)疲勞破壞、 整體失穩(wěn)、局部失穩(wěn)等等，希望各位能夠清楚認(rèn)識(shí)到這些。
