ï»?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 大管径高密度聚乙烯硬质聚氨酯预制直埋保温½Ž¡å¼€è£‚原因分析及改进措施 - 沛_Œ—君业¿U‘技股䆾有限公司
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大管径高密度聚乙烯硬质聚氨酯预制直埋保温½Ž¡å¼€è£‚原因分析及改进措施

来源:http://www.zzsnsy.com/news/721.html旉™—´:2020-11-04
李å¯dæ?潘存ä¸?杨智ä¸?

沛_Œ—君业¿U‘技股䆾有限公司åQŒæ²³åŒ?唐山 063000


摘要åQ?/strong>大管径高密度聚乙烯硬质聚氨酯预制直埋保温½Ž?/a>在运输、施工、运行过½E‹ä¸­å‡ºçŽ°éƒ¨åˆ†å¼€è£‚现象,通过化学成分分析、结构分析和力学性能‹‚€‹¹‹ï¼Œæ˜Žç¡®å…¶å¼€è£‚原因äؓ高密度聚乙烯外护½Ž¡å› ç”Ÿäñ”˜q‡ç¨‹ä¸­å†·å´ä¸å‡åŒ€åQŒå…¶å†…部产生较大应力åQŒåŞ成应力分层,大大降低了其塑性变形量åQŒæ–­è£‚äŽ×长率不èƒöåQŒä»Žè€Œå¯¼è‡´é«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯ç®¡æåœ¨å—外部环境媄响时å®ÒŽ˜“出现开裂现象。经˜q‡ç”Ÿäº§å·¥è‰ºæ”¹˜q›å’Œå®žéªŒæœ€¾lˆç¡®å®šé€šè¿‡æ”¹è¿›å–äh·‹è£…置的喷淋方式和讄¡½®½Ž¡æå†…冷却装¾|®æ¥å®žçŽ°é«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯½Ž¡æçš„均匀冷却åQŒä»Žè€Œè§£å†›_¤§½Ž¡å¾„厚壁高密度聚乙烯外护½Ž¡å¼€è£‚问题ã€?

关键词:聚乙烯;˜qè¾“

中图分类åøP¼š    æ–‡çŒ®æ ‡è¯†ç ï¼šA    æ–‡ç« ¾~–号åQ?/strong>


引言

高密度聚乙烯¼‹¬è´¨èšæ°}酯预制直埋保温管è‡?20 世纪八十òq´ä»£å¼•å…¥å›½å†…åQŒå› å…¶è‰¯å¥½çš„保温性能、材料稳定性能和ä‹É用寿命长½{‰ç‰¹ç‚¹å¹¿æ³›åº”用于市政供热、工业供å†ïL­‰™å¹ç›®ä¸Šã€‚äñ”品引˜q›å›½å†…后在生产工艺和产品性能上åƈ没有太大的提升,ž®¤å…¶æ˜¯åœ¨å¤§ç®¡å¾„高密度聚乙烯硬质聚氨酯预制直埋保温½Ž¡çš„生äñ”上,一直未能解军_…¶å¤§ç®¡å¾„厚壁高密度聚乙烯外护管开裂问题。导致大½Ž¡å¾„厚壁高密度聚乙烯外护½Ž¡å¼€è£‚问题可能原因有多种åQŒå¦‚高密度聚乙烯颗粒杂质含量高、色母与高密度聚乙烯颗粒熔体质量‹¹åŠ¨é€ŸçŽ‡å·®å€ÆD¿‡å¤§ã€ç”Ÿäº§è®¾å¤‡å‚数设定不准确½{‰ã€‚根据生产中型号为Î?420×18mmåQŒå¤–护管为Î?640×16mm 的保温管在ä‹É用过½E‹ä¸­å‡ºçŽ°å¤–护½Ž¡å¼€è£‚进行取样分析,旨在扑ֈ°é«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯å¤–护½Ž¡å¼€è£‚的原因及改˜q›æŽªæ–½ã€?


1 实验æ–ÒŽ³•

在开裂外护管½Ž¡ä½“选取典型部位截取试样˜q›è¡ŒåŒ–学成分分析、结构分析、力学性能‹‚€‹¹‹ï¼Œòq¶å¯¹è£‚口˜q›è¡Œæ‰«æç”µé•œå’Œèƒ½è°±åˆ†æžï¼Œå¯¹ç¼ºé™ïL®¡æè¿›è¡Œæ‹‰ä¼¸è¯•éªŒã€?


2 实验¾l“æžœ
2.1 宏观分析

¾~ºé™·ä¿æ¸©½Ž¡é“外护½Ž¡æ²¿è½´å‘条åŞ开裂取æ øP¼Œå›„¡‰‡è§å›¾ä¸€



图一


1 2.1  化学成分分析
化学成分‹‚€‹¹‹ç»“æž?br /> 化学成分åQˆè´¨é‡çš„分数%åQ?


(C2H4)n    C    C7H8    C36H70CaO4    C30H58O4S
97.02%    2.91%    0.087%    0.003%    0.019%
四[β-åQ?åQ?-二叔丁基-4-¾ŸŸåŸºè‹¯åŸºåQ‰ä¸™é…¸]季戊四醇é…?其它    0.021%    0.027%
æ ÒŽ®ä¸Šè¿°åŒ–学成分分析åQŒå„化学式成分占比均½W¦åˆè¦æ±‚åQŒå…¶ä¸­æ‚质含量äؓ 0.027%åQŒä½ŽäºŽæ ‡å‡†è¦æ±‚,高密度聚乙烯外护½Ž¡éƒ¨åˆ†å¼€è£‚原因åƈ非由成分配比和杂质含量高原因引è“v的ã€?


2.3  ¾l“构分析
高密度聚乙烯外护½Ž¡ä‹É用的聚乙烯树脂äؓ¾U¿åž‹ä½Žå¯†åº¦èšä¹™çƒ¯åQŒçº¿åž‹ä½Žå¯†åº¦èšä¹™çƒ¯æ˜¯ç”±å¤šä¸?CH2-构成åQŒåŒæ—¶ä¹Ÿæœ‰éƒ¨åˆ?a-烯烃的参与,其作ä¸ÞZ¸€¿Uçº¿æ€§èšåˆç‰©å…¶å†…部分子链都是成交错连接的åQŒè¿™ž®×ƒ‹É得塑性变形较好,延äŽ×率较高,材质好的高密度聚乙烯外护½Ž¡æ— è¾ƒå¤§å†…部应力ŒD‹ä½™çš„情况下其åšg伸率可以åˆ?400%以上åQˆå›½æ ?GB/T29047-2012 要求â‰?50%åQ?åQŒå®Œå…¨æ»¡­‘›_¤–护管的塑性变形量åQŒé€‚当外部环境力不会导致其开裂[1] ã€?


2.4  力学性能分析
按照国标 GB/T29047-2012 取样要求åQŒåœ¨å¼€è£‚外护管½Ž¡ä½“选取典型部位截取试样 12 个,˜q›è¡ŒåŠ›å­¦æ‹‰äŽ×试验åQŒä»¥¼‹®å®šå…¶å¼ºåº¦å’Œå»¶äŽ×çŽ?




从上˜q°å®žéªŒæ•°æ®åˆ†æžå¯çŸ¥ï¼Œé«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯å¤–护½Ž¡éšç€æ‹‰äŽ×屈服强度的增大其断裂伔R•¿çŽ‡å‘ˆä¸‹é™­‘‹åŠ¿åQŒåŒæ—¶åœ¨å‡ºçŽ°åˆ†å±‚的试样中断裂伔R•¿çŽ‡éƒ½ä¸åˆæ û|¼Œæ®æ­¤å¯ä»¥åˆ¤æ–­é€ æˆé«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯å¤–护½Ž¡æ–­è£‚äŽ×长率不èƒö是因为其内部出现应力分层造成的ã€?br /> 造成高密度聚乙烯外护½Ž¡åº”力分层的主要原因是由于生产过½E‹ä¸­å†·å´ä¸å‡åŒ€é€ æˆåQŒä¼ ¾lŸå·¥è‰ºç”Ÿäº§é«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯å¤–护管的冷却环节是在挤出成型的高密度聚乙烯½Ž¡ä¸Šæ–¹è®¾¾|®å–·æ·‹ç®¡åQŒåˆ©ç”¨å†·å´æ°´˜q›è¡Œå–äh·‹åQŒå†·å´æ°´é¦–先接触½Ž¡æä¸Šéƒ¨åŽé¡º½Ž¡æåœ†å‘¨æ–¹å‘‹¹ä¸‹åQŒè‡ªæ­¤è¿‡½E‹ä¸­åQŒå†·å´æ°´é¦–先是和½Ž¡æå±€éƒ¨æŽ¥è§¦ï¼Œå‡æ¸©åŽçŽ¯¾l•ç®¡ææµä¸‹ï¼Œ½Ž¡æçš„冷却是由顶部向圆周方向逐步冷却åQŒä¸”也是ç”Þq®¡å¤–壁向内部逐渐冷却åQŒå…¶ç”Ÿäñ”工艺势必å¯ÆD‡´½Ž¡æå†·å´ä¸å‡åŒ€åQŒå°¤å…¶æ˜¯åœ¨å¤§½Ž¡å¾„厚壁½Ž¡æä¸Šæ›´æ˜Žæ˜¾ã€?


3 ¾l“论和改˜q›æŽªæ–?/strong>
造成大管径高密度聚乙烯硬质聚氨酯预制直埋保温½Ž¡å¼€è£‚原因有多种åQŒä½†å…¶ä¸»è¦åŽŸå› æ˜¯å› äؓ½Ž¡æç”Ÿäñ”˜q‡ç¨‹ä¸­å› ä¸ºå†·å´ä¸å‡åŒ€åQŒä»Žè€Œå¯¼è‡´ç®¡æå†…部应力过大,形成应力分层åQŒå¤§å¤§é™ä½Žäº†å…¶å¡‘性变形量åQŒæ–­è£‚äŽ×长率不èƒöåQŒä»Žè€Œå¯¼è‡´é«˜å¯†åº¦èšä¹™çƒ¯ç®¡æåœ¨å—外部环境媄响时å®ÒŽ˜“出现开裂[2] ã€?br /> 因此åQŒåœ¨æ”¹è¿›çŽ¯èŠ‚åQŒå¯ä»¥é€šè¿‡åŠ å¼ºå¤–护½Ž¡çš„方式åQŒåŞ成对高密度聚乙烯¼‹¬è´¨èšæ°}酯预制直埋保温管的全方位保护åQŒå‡ž®‘应力的影响åQŒåŸºäºŽæ­¤åQŒæ”¹˜q›ä»¥ç”Ÿäñ”强度高、韧性好、抗老化、耐环境应力的高密度聚乙烯外护½Ž¡äؓ目标。具体来è®ÔŒ¼Œåœ¨åŽŸæ–™çš„选择上,可以选择基础聚乙烯树脂、稳定剂、抗氧化剂等作äؓ原料åQŒç»˜q‡å¯¹åŽŸæ–™æ€§èƒ½ä»¥åŠ¾l„分的比对,该配方äؓ生äñ”高密度聚乙烯外护½Ž¡çš„最ä½Ïx–¹æ¡ˆï¼š1000kg 牌号ä¸?2480的聚乙烯颗粒ã€?.2kg 的抗氧化å‰?1010ã€?.2kg 的抗氧化剂DLTPã€?0kg 的炭黑质量ã€?.3kg 的硬脂酸钙质量ã€?

在预处理环节åQŒç”±äºŽèšä¹™çƒ¯æ˜¯ä¸€¿Uå¸æ°´æ€§è¾ƒå·®çš„材料åQŒå…¶æ°´åˆ†å«é‡ä½Žï¼ŒåŽŸæ–™ä¸­å¦‚果有吸湿性颜料,如炭黑,其含水量ž®†ä¼šæ˜Žæ˜¾å¢žå¤§åQŒæ°´åˆ†è¿‡å¤§ä¼šå¯ÆD‡´ææ–™å†…外表面出现¾_—糙、气泡,生äñ”环节ä¸ÞZº†é™ä½Žå¯¹è¡¨é¢è´¨é‡é€ æˆçš„媄响,可以使用塑料æ·ïL‚¼æœºï¼Œä»¥åŠ æ¸©çš„方式实现保持原料òq²ç‡¥åQ›åŽŸæ–™å¤„理应保障实时间充­‘»I¼Œå¦åˆ™äº§å“è´¨é‡ä¹Ÿä¼šå—到影响åQŒä½†å¦‚果处理旉™—´˜q‡é•¿åQŒå°¤å…¶æ˜¯åŠ æ¸©æ—‰™—´˜q‡é•¿å¾ˆå¯èƒ½å¯¼è‡´èšä¹™çƒ¯ææ–™é™è§£åQŒå› æ­¤ï¼Œæœ€ä½³çš„预处理时间äؓ 20minã€?br /> 在冷却点讄¡½®çŽ¯èŠ‚åQŒå†·å´æ¸©åº¦å¤„åœ?20℃时åQŒåœ¨è§„格为Î?00mm的外护管上选择5个冷却点能够获得最佳的外观效果。在甉|™•å¤„理环节åQŒç”µæ™•å¤„理过½E‹ä¸­å¤–电极应采用铝质或不锈钢材质½{‰å…·æœ‰è€è…èš€æ€§çš„材料åQŒè€Œå†…甉|žä¹Ÿå¾è®®é‡‡ç”¨ä¸
易腐蚀的导体,通过均匀布置环体åQŒåˆ©ç”¨é«˜åŽ‹å®žçŽ°å±€éƒ¨æ”¾ç”µï¼Œäº§ç”Ÿç”‰|™•æ”„¡”µåQŒå¢žå¼ø™šä¹™çƒ¯å¤–护½Ž¡è¡¨é¢å¼ åŠ›ï¼Œä½¿å…¶ä¸Žä¿æ¸©å±‚之间紧密¾_˜æŽ¥ã€?br /> 在牵引速度控制上,牵引机是实现塑料挤出的主要设备,需要根据塑料的厚度、性能、尺寸公差等参数控制牵引速度åQŒä½†éœ€è¦å§‹¾lˆä¿éšœå…¶ä¸Žå¡‘料挤出速度相匹配ã€?

在生产环节,通过改进高密度聚乙烯外护½Ž¡çš„生äñ”工艺åQŒå°†ä¼ ç»Ÿçš„顶部喷淋水冷却改äؓ环管æ?360 度喷淋冷åß_¼Œòq¶å¢žå‡ç®¡æå†…部冷却åó@环风¾pȝ»ŸåQŒåœ¨½Ž¡æå‡ºæ¨¡å…·å¤´åŽå®žçŽ°å¤–表面同时均匀冷却åQŒåƈ实现½Ž¡æå†…外壁的同时冷却åQŒä»¥å‡å°‘½Ž¡æå†…部应力的äñ”生,从而彻底解军_¤§½Ž¡å¾„厚壁高密度聚乙烯外护½Ž¡å¼€è£‚问题ã€?


参考文çŒ?/strong>
[1]™ìæŒ¯å ?蒋明,å¼ è“v‹Æ?etal.内压作用下聚氨酯消防水带½Ž¡å¾„变化研究[J].消防¿U‘学与技æœ?2017(1):86-89.
[2]陈阳,郑中èƒ?于雅æ³?‹¹…析聚æ°}é…?丙烯酔R…¯æŸ”性壁的减é˜ÀL€§èƒ½[J].热电技æœ?2018(2):63.


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