聚氨酯保溫管生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求和常見的損壞因素

一、聚氨酯保溫管的生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求

1.溫度因子:涂裝時，基體表面的溫度和溫度范圍應(yīng)在15－35℃之間。聚氨酯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，通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡。聚氨酯保溫管具有重量輕、絕熱、耐寒、防腐、不吸水、施工簡單快捷等優(yōu)良特點(diǎn)，已成為建筑、運(yùn)輸、石油、化工等工業(yè)部門絕熱保溫、防水堵塞、密封等*的材料。溫度過低，聚氨酯泡沫與基體的結(jié)合力下降，涂裝硬泡沫制品的密度明顯增加的溫度過高，發(fā)泡劑損失過大，不經(jīng)濟(jì)。

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(yīng)容易產(chǎn)生尿素。當(dāng)聚氨酯中尿素鍵含量增加時，泡沫會變脆，基板與泡沫之間的附著力也會降低。因此，聚氨酯噴涂要求基材清潔干燥，不生銹、無塵、無污染、無水分。如果有露水或霜凍，應(yīng)該去除并干燥。

3.風(fēng)力因素:噴霧時，風(fēng)速必須小于5米/秒。因?yàn)轱L(fēng)速大于5m/s，會失去反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，影響產(chǎn)品的快速發(fā)泡反應(yīng)，使產(chǎn)品表面變脆。同時，由于噴霧發(fā)泡機(jī)會很好地混合原料，噴霧時，如果風(fēng)速過大，會吹霧化顆粒，增加原料損失，污染環(huán)境。

二、聚氨酯直埋保溫管常見的損壞因素

1.管壁內(nèi)壓產(chǎn)生的周向應(yīng)力是主要應(yīng)力。當(dāng)圓周應(yīng)力過大時，聚氨酯管壁會有無限的塑性流動，導(dǎo)致管道爆裂。對于塑性流動，應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力分析。由于內(nèi)壓周向應(yīng)力是聚氨酯絕緣膜的應(yīng)力，所以內(nèi)壓周向應(yīng)力不應(yīng)大于基本允許應(yīng)力，而在城市熱網(wǎng)條件下，內(nèi)壓周向應(yīng)力不應(yīng)大于基本允許應(yīng)力。由于內(nèi)壓周向應(yīng)力遠(yuǎn)小于其較大值，這種破壞模式一般不會發(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，溫度起著決定性的作用。聚氨酯直埋保溫管應(yīng)具有較低的導(dǎo)熱性；當(dāng)溫度變化很大，熱膨脹變形無法*釋放時，管壁在加熱過程中會因軸向壓縮應(yīng)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程中的軸向拉伸應(yīng)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(yīng)對主應(yīng)力和二次應(yīng)力進(jìn)行穩(wěn)定分析，以控制主應(yīng)力和二次應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力范圍不超過三倍的基本應(yīng)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，穩(wěn)定管容易發(fā)生循環(huán)塑性變形。在直埋管的設(shè)計(jì)中，應(yīng)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(yīng)力集中通常發(fā)生在管道的彎頭、槽體、尺寸頭和折疊角。在溫度變化過程中，應(yīng)力集中在不連續(xù)管道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的峰值應(yīng)力上。這將導(dǎo)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(yīng)在峰值應(yīng)力范圍內(nèi)進(jìn)行疲勞分析。根據(jù)城市熱網(wǎng)溫度變化規(guī)律，直埋熱網(wǎng)的主要故障方式是基本允許應(yīng)力、彎頭、三通、尺寸頭和彎角的疲勞損壞。峰值應(yīng)力控制范圍不超過6倍左右。

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