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解決聚氨酯管殼老化的難題

2017-6-3  閱讀(515)

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 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,其中聚氨酯管殼、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,聚氨酯管殼總會(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)使聚氨酯管殼管壁出現(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)引起聚氨酯管殼的疲勞破壞。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)以上僅僅是聚氨酯管殼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。

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