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谈谈直埋聚氨酯保温管老化,损坏是如何发生的
更新时间:2021-09-18   点击次数:291次
  在现代社会中,无论哪个行业已经开始使用保温管、聚氨酯保温管等,现在都是保温管的优质材料。聚氨酯保温管是以高功能聚醚多元醇组合料和多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成。 聚氨酯保温管具有容重轻、强度高、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水、施工简便快捷等优异特点,已成为建筑、运输、石油、化工、电力、冷藏等工业部门绝热保温、防水堵漏、密封等*的材料。但从热力学的角度看,聚氨酯管总是会受到一定的损伤,这些损伤是如何发生的呢?
 
  1、直埋聚氨酯保温管良好的保温材料应具有较低的热导率;受潮时不变质,耐热性能好,不腐蚀金属,质轻而空隙较多;具有一定的机械强度,受到外力时不致损坏;易于加工、成本低廉等特性。常用的保温材料有:膨胀珍珠岩及其制品、玻璃棉及其制品、岩棉制品、微孔硅酸钙、硅酸铝纤维制品、泡沫塑料、泡沫石棉等。管壁内压产生的周向应力属于主应力。当圆周应力过大时,聚氨酯管壁内会有无限大的塑性流动,从而导致管道爆裂。对于塑性流动,应进行一次应力极限分析。由于内压周向应力是聚氨酯绝缘材料膜的应力,应控制内压周向应力不应大于基本容许应力,而在城市热网情况下,内压周向应力不应大于基本许用应力。由于内压周向应力远小于其极限值,这种破坏模式一般不会发生。
 
  2、循环塑性变形,管内的循环塑性变形是由位移和力共同引起的,而在直埋热管中,温度起着决定性作用。直埋聚氨酯保温管良好的保温材料应具有较低的热导率;受潮时不变质,耐热性能好,不腐蚀金属,质轻而空隙较多;具有一定的机械强度,受到外力时不致损坏;易于加工、成本低廉等特性。常用的保温材料有:膨胀珍珠岩及其制品、玻璃棉及其制品、岩棉制品、微孔硅酸钙、硅酸铝纤维制品、泡沫塑料、泡沫石棉等。当温度变化很大,热膨胀变形不能*释放时,管壁在加热过程中由于轴向压缩应力而产生轴向压缩塑性变形。然而,管壁的轴向拉伸塑性变形是由冷却过程中的轴向拉应力引起的,即发生轴向循环塑性损伤。在循环塑性破坏情况下,应对主应力和二次应力进行稳定性分析,以控制主应力和二次应力复合应力范围不超过三倍的基本许用应力。这样可以保证在热膨胀变形不能释放,循环温差大,工作压力大,大直径管道不能释放时,处于稳定状态的管材容易出现循环塑性变形。在直埋管的设计中,应防止聚氨酯保温管的圆形塑性变形.
 
  3、低周疲劳失效、应力集中通常发生在管道的弯道、槽体、尺寸头和折叠角上。在温度变化过程中,应力集中发生在不连续管道结构中产生的峰值应力。这将导致聚氨酯管道的疲劳损伤。由于疲劳分析的温度变化频率较低,应在峰值应力范围内进行疲劳分析,根据城市热网的温度变化规律,直埋热网的主要失效方式是基本容许应力、弯头、三通、尺寸头和折弯角的疲劳破坏。其峰值应力控制范围不超过6倍。
 
  实际上,这些只是聚氨酯管道的一些失效因素,还有一些因素,如高周疲劳失效、全局不稳定、局部不稳定等,希望大家能清楚地了解这些。
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