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滄州盛邦管道集團有限公司
主營產品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預制直埋保溫管 |
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預制保溫管產品面臨的技術
2018-11-8 閱讀(282)
預制保溫管產品面臨的技術
1 、 如何正確 評 估 聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管熱( 老 化) 壽命（L ） 及 計算連續運行 溫度
（CCOT ） 值
以往對直埋管道使用的聚氨酯泡沫塑料耐熱性能的評定方法存在相當的片面性與材料
實際使用工況和技術要求相差較遠，很難得到科學全面的評價結果。
(1) “烘箱法”脫離了直埋管道的實際運行狀態,雖然也給出了不同溫度下尺寸變化率,質量變
化率,強度變化率的技術要求,但評價出的性能指標與實際情況不符，出入較大，不能作為用
戶判定和選用材料的依據;
(2) “烘箱法”不能科學合理地給出聚氨酯泡沫材料在直埋管道在實際運行條件下的預期使
用壽命;
(3)直埋管道長期連續運行條件下的較高使用溫度，利用“烘箱法”也是無法確定的。
以上問題在 EN 253:2003 標準的條文和附錄中均給出了較為詳細的測試評定方法，該標
準自 2003 年頒布以來，在正確評估聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管熱(老化)壽命（L）及直
埋管道長期連續運行條件下的較高使用溫度方面起到了積極有效的促進作用
2 、 聚氨酯泡沫塑料預制保溫管抗蠕變性能
預制保溫管受土壤和地面機械負荷以及輸送介質熱負荷的長期作用，聚氨酯硬質
泡沫結構失去穩定性、產生變形，這種現象謂之蠕變。蠕變的產生是聚氨酯泡沫在長期高溫
條件下，材料質量變差，熱化學性能降低，導致泡沫結構逐漸變脆，粘結性變差；加上機械
負荷壓力，在連續負荷作用下的抗緩慢機械變形的能力下降，不能保持尺寸穩定性，從而造
成體積變化率增大，出現顯著變形。
影響聚氨酯硬質泡沫塑料熱化學性能和熱機械性能的因素，應是參與聚合反應的聚醚或
聚酯多元醇、異氰酸酯以及發泡劑、催化劑、穩定劑等助劑的品質及其配比。
首先，異氰酸酯的相對含量、多元醇的官能度及羥基值決定的交聯密度就直接影響聚氨
酯硬質泡沫塑料的熱機械性能和熱化學性能，交聯密度高，形成的高聚物網絡程度顯著?；?br />者說，異氰酸指數的增加，產生泡沫的異氰脲酸酯環含量提高，泡沫制品在高溫下的硬度和
尺寸穩定性提高。
發泡劑在聚氨酯發泡體系中應能生成均勻、細密的氣泡體，并具有較高的活化能，以保
證材料老化過程中其耐熱性不會退化，增加材料的使用壽命。
催化劑不僅應具有較高的反應特性，而且可以使反應速度達到平衡，選擇活性大的催化
體系可以制得泡孔徑細、色白的泡沫結構，尺寸穩定性也相對提高。
泡沫穩定劑在發泡體系中對泡孔結構及其物理性能也具有很大影響，不僅直接影響泡沫
的閉孔率與制品的保溫性能，穩定劑的乳化性能還可使泡沫調制成穩定不分層的均相體系，
而均細的泡孔又會提高泡沫結構的硬度，增強其機械強度和耐溫性。
因此，預制保溫管聚氨酯泡沫的蠕變測試，就是要考核直埋聚氨酯保溫管道的泡沫結構，在外負荷
作用下的長期耐熱性能和表征機械強度的尺寸穩定性。等效于歐洲標準 EN253:1994 的我國
‘高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管’行業標準 CJ/T114-2000 尚未列入這
一試驗項目。但歐標 EN253：2003 版本已規定蠕變性能的測試。標準規定的試樣尺寸為
60.3/125 mm（工作鋼管外徑/護管外徑），長度 100 mm，兩端分別有 50 mm 長的防護隔熱段。
保持工作鋼管 140±2℃恒溫達到 1 周后，在護管外殼徑向施加恒定負載 0.25 MPa，即施加
1.5±0.01 kN 作用力；繼續保持工作鋼管恒溫，從護管外頂端沿作用力的方向實時測定保溫
結構的徑向位移。把工作鋼管加熱 1 周后、施加作用力之前瞬間，護管頂端的位置定為徑向
位移的初始零值。要求在同一管道上截取三段試樣，分別測定 100 h 和 1000 h 時的徑向位移
量△S 100 和△S 1000 ，取其平均值，在△S ～ h （位移 ～ 時間）對數坐標圖上標出△S 100 和△S 1000點，連接兩點間直線，并延伸至 30 年（262800 h）的交點，得 30 年時的位移量△S 30y 。要求△S 100 ≤ 2.5 mm；△S 30y ≤ 20 mm 為合格產品。目前，一些企業的管道產品已經過這一 EN253標準試驗項目的檢測，有些產品就不能滿足這項性能指標的要求.
