聚氨酯保溫管由輸送介質(zhì)的工作鋼管、聚氨酯保溫層、聚乙烯塑料保溫管、設備依次向外結合而成。那使用聚氨酯直埋保溫管都有哪些常見(jiàn)的損壞因素呢？聚氨酯直埋保溫管的生產(chǎn)工藝對環(huán)境又有什么要求呢？下面我們就一起了解一下。
一、聚氨酯直埋保溫管常見(jiàn)的損壞因素
1.管壁內壓產(chǎn)生的周向應力是主要應力。當圓周應力過(guò)大時(shí)，聚氨酯管壁會(huì )有無(wú)限的塑性流動(dòng)，導致管道爆裂。對于塑性流動(dòng)，應進(jìn)行應力分析。由于內壓周向應力是聚氨酯絕緣膜的應力，所以?xún)葔褐芟驊Σ粦笥诨驹试S應力，而在城市熱網(wǎng)條件下，內壓周向應力不應大于基本允許應力。由于內壓周向應力遠小于其較大值，這種破壞模式一般不會(huì )發(fā)生。
2.循環(huán)塑性變形，管道中的循環(huán)塑性變形是由位移和力引起的，而在直埋熱管中，溫度起著(zhù)決定性的作用。聚氨酯直埋保溫管應具有較低的導熱性；當溫度變化很大，熱膨脹變形無(wú)法完全釋放時(shí)，管壁在加熱過(guò)程中會(huì )因軸向壓縮應力而產(chǎn)生軸向壓縮塑性變形。然而，管壁的軸向拉伸塑性變形是由冷卻過(guò)程中的軸向拉伸應力引起的，即軸向循環(huán)塑性損傷。在循環(huán)塑性破壞的情況下，應對主應力和二次應力進(jìn)行穩定分析，以控制主應力和二次應力復合應力范圍不超過(guò)三倍的基本應力。這樣可以保證熱膨脹變形不能釋放，循環(huán)溫差大，工作壓力大，大直徑管不能釋放時(shí)，穩定管容易發(fā)生循環(huán)塑性變形。在直埋管的設計中，應防止聚氨酯直埋保溫管發(fā)生塑性變形。
3.低周疲勞故障和應力集中通常發(fā)生在管道的彎頭、槽體、尺寸頭和折疊角。在溫度變化過(guò)程中，應力集中在不連續管道結構產(chǎn)生的峰值應力上。這將導致聚氨酯直埋保溫管疲勞損壞。由于疲勞分析的溫度變化頻率較低，應在峰值應力范圍內進(jìn)行疲勞分析。根據城市熱網(wǎng)溫度變化規律，直埋熱網(wǎng)的主要故障方式是基本允許應力、彎頭、三通、尺寸頭和彎角的疲勞損壞。峰值應力控制范圍不超過(guò)6倍左右。
二、聚氨酯直埋保溫管的生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求
1.溫度因子:涂裝時(shí)，基體表面的溫度和溫度范圍應在15－35℃之間。聚氨酯直埋保溫管以高功能聚醚多元醇組合物和多次甲基多苯多異氰酸酯為原料，通過(guò)化學(xué)反應發(fā)泡。聚氨酯保溫管具有重量輕、絕熱、耐寒、防腐、不吸水、施工簡(jiǎn)單快捷等優(yōu)良特點(diǎn)，已成為建筑、運輸、石油、化工等工業(yè)部門(mén)絕熱保溫、防水堵塞、密封等不可或缺的材料。溫度過(guò)低，聚氨酯泡沫與基體的結合力下降，涂裝硬泡沫制品的密度明顯增加的溫度過(guò)高，發(fā)泡劑損失過(guò)大，不經(jīng)濟。
2.基材表面因素:聚氨酯保溫管是異氰酸酯與聚醚混合而成的聚合物產(chǎn)品，其中異氰酸酯與水反應容易產(chǎn)生尿素。當聚氨酯中尿素鍵含量增加時(shí)，泡沫會(huì )變脆，基板與泡沫之間的附著(zhù)力也會(huì )降低。因此，聚氨酯噴涂要求基材清潔干燥，不生銹、無(wú)塵、無(wú)污染、無(wú)水分。如果有露水或霜凍，應該去除并干燥。
3.風(fēng)力因素:噴霧時(shí)，風(fēng)速必須小于5米/秒。因為風(fēng)速大于5m/s，會(huì )失去反應產(chǎn)生的熱量，影響產(chǎn)品的快速發(fā)泡反應，使產(chǎn)品表面變脆。同時(shí)，由于噴霧發(fā)泡機會(huì )很好地混合原料，噴霧時(shí)，如果風(fēng)速過(guò)大，會(huì )吹霧化顆粒，增加原料損失，污染環(huán)境。
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一、聚氨酯直埋保溫管常見(jiàn)的損壞因素
1.管壁內壓產(chǎn)生的周向應力是主要應力。當圓周應力過(guò)大時(shí)，聚氨酯管壁會(huì )有無(wú)限的塑性流動(dòng)，導致管道爆裂。對于塑性流動(dòng)，應進(jìn)行應力分析。由于內壓周向應力是聚氨酯絕緣膜的應力，所以?xún)葔褐芟驊Σ粦笥诨驹试S應力，而在城市熱網(wǎng)條件下，內壓周向應力不應大于基本允許應力。由于內壓周向應力遠小于其較大值，這種破壞模式一般不會(huì )發(fā)生。
2.循環(huán)塑性變形，管道中的循環(huán)塑性變形是由位移和力引起的，而在直埋熱管中，溫度起著(zhù)決定性的作用。聚氨酯直埋保溫管應具有較低的導熱性；當溫度變化很大，熱膨脹變形無(wú)法完全釋放時(shí)，管壁在加熱過(guò)程中會(huì )因軸向壓縮應力而產(chǎn)生軸向壓縮塑性變形。然而，管壁的軸向拉伸塑性變形是由冷卻過(guò)程中的軸向拉伸應力引起的，即軸向循環(huán)塑性損傷。在循環(huán)塑性破壞的情況下，應對主應力和二次應力進(jìn)行穩定分析，以控制主應力和二次應力復合應力范圍不超過(guò)三倍的基本應力。這樣可以保證熱膨脹變形不能釋放，循環(huán)溫差大，工作壓力大，大直徑管不能釋放時(shí)，穩定管容易發(fā)生循環(huán)塑性變形。在直埋管的設計中，應防止聚氨酯直埋保溫管發(fā)生塑性變形。
3.低周疲勞故障和應力集中通常發(fā)生在管道的彎頭、槽體、尺寸頭和折疊角。在溫度變化過(guò)程中，應力集中在不連續管道結構產(chǎn)生的峰值應力上。這將導致聚氨酯直埋保溫管疲勞損壞。由于疲勞分析的溫度變化頻率較低，應在峰值應力范圍內進(jìn)行疲勞分析。根據城市熱網(wǎng)溫度變化規律，直埋熱網(wǎng)的主要故障方式是基本允許應力、彎頭、三通、尺寸頭和彎角的疲勞損壞。峰值應力控制范圍不超過(guò)6倍左右。
二、聚氨酯直埋保溫管的生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求
1.溫度因子:涂裝時(shí)，基體表面的溫度和溫度范圍應在15－35℃之間。聚氨酯直埋保溫管以高功能聚醚多元醇組合物和多次甲基多苯多異氰酸酯為原料，通過(guò)化學(xué)反應發(fā)泡。聚氨酯保溫管具有重量輕、絕熱、耐寒、防腐、不吸水、施工簡(jiǎn)單快捷等優(yōu)良特點(diǎn)，已成為建筑、運輸、石油、化工等工業(yè)部門(mén)絕熱保溫、防水堵塞、密封等不可或缺的材料。溫度過(guò)低，聚氨酯泡沫與基體的結合力下降，涂裝硬泡沫制品的密度明顯增加的溫度過(guò)高，發(fā)泡劑損失過(guò)大，不經(jīng)濟。
2.基材表面因素:聚氨酯保溫管是異氰酸酯與聚醚混合而成的聚合物產(chǎn)品，其中異氰酸酯與水反應容易產(chǎn)生尿素。當聚氨酯中尿素鍵含量增加時(shí)，泡沫會(huì )變脆，基板與泡沫之間的附著(zhù)力也會(huì )降低。因此，聚氨酯噴涂要求基材清潔干燥，不生銹、無(wú)塵、無(wú)污染、無(wú)水分。如果有露水或霜凍，應該去除并干燥。
3.風(fēng)力因素:噴霧時(shí)，風(fēng)速必須小于5米/秒。因為風(fēng)速大于5m/s，會(huì )失去反應產(chǎn)生的熱量，影響產(chǎn)品的快速發(fā)泡反應，使產(chǎn)品表面變脆。同時(shí)，由于噴霧發(fā)泡機會(huì )很好地混合原料，噴霧時(shí)，如果風(fēng)速過(guò)大，會(huì )吹霧化顆粒，增加原料損失，污染環(huán)境。
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