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​第二十届国际塑料管道会议论文摘要(四)




二十届国际塑料管道会议论文摘要(

20219月6-8第二十届国际塑料管道会议(PP XX)在荷兰阿姆斯特丹大坂酒店举办。本次会议由国际塑料管道会议协会(PPCA)以及美国塑料管道协会(PPI)、欧洲塑料管材管件协会(TEPPFA)和欧洲PE100+协会(PE100+)共同主办

本次会议为期3天,交流内容分为11个专题,涵盖塑料管道行业创新、可持续发展;管道在燃气、供水、排水等系统中的应用;新型塑料管道设计和测试方法;塑料管道产品的标准与规范;塑料管道未来发展趋势等。会议还设有展览展示区,来自世界各地的10余家管材、管件、原料、助剂、设备等生产企业设立了展台。会议重点突出了未来塑料管道行业的发展方向、塑料管道的创新、可持续发展等主题,值得国内塑料管道行业参考借鉴。

为使行业充分了解会议信息,秘书处组织了本次国际塑料管道会议论文摘要的翻译工作,并于专委会官方网站及《中国塑料管道资讯》上分别发布相关摘要内容,供大家参考。秘书处对所有参与摘要翻译工作的单位及个人表示感谢!


8A组-水应用

高难度热水供暖系统中使用的聚丙烯管道

Steve Sandstrum

Borealis Compounds Inc. Port Murray, United States

Chris Ziu

Nupi Americas, Sales and Marketing, St. Augustine, United States

在北美,性能优异的PP管道系统市场正在不断扩展。总体而言,在一系列高难度的HVACZ工业及管道应用中,PP管道系统均表现出色。正因如此,作为传统金属管道的有力替代者,其越来越受到北美工程界青睐,被广泛应用于各类工程实践。

最近,美国伊利诺伊大学在伊利诺伊州尚佩恩主校区安装的高温水热供暖系统,就是这方面应用的一个案例,本文将对此作详细介绍。过去,伊利诺伊大学使用的是传统的PP-R型材料,近期则选择了性能更优的PP-RCT型材料。该校工程人员对PP-RCT管道系统的耐化学性、耐腐蚀性,尤其是高温水环境中的长期性能都如数家珍。

在校区扩建及安装与之配套的高温水热供暖系统时,美国伊利诺伊州尚佩恩的伊利诺伊大学曾面临一些棘手的设计问题。本文将集中讨论以下几点:

a) 生产此项目所用管材的PP-RCT材料的基本性能;

b) 决定预绝缘双壁管道系统规格的设计考虑;

c) 应用于该项目的365m(1200英尺)预绝缘双壁 PP-RCT管道的性能(160mm(6.299 英寸)DR 7.3,口径不超过250mm(9.842 英寸)DR 17);

d) 该管道系统安装过程中出现的创新性施工方法,如双壁同时焊接、传统埋地和相当比例的定向钻孔。

ID117

饮用水中非有意添加物质(NIAS)的风险评估

以常用于聚烯烃饮用水管道基体设计的工艺稳定剂亚磷酸盐为例

Ruediger Liske

BASF, Regulatory Affairs, Basel, Switzerland

无论是在冷热饮用水输送过程,还是相关材料行业,非刻意添加物的迁移都是个反复探讨的话题。

非刻意添加物,是一种化学合成物,顾名思义,其客观存在于饮用水接触材料中,但又并非在这些材料的生产过程中刻意添加。研究表明,一些有机迁移物是聚合物中必要添加剂的降解产物。这些迁移化合物的身份于2000年公布,从那时起被称为Arvin物质#1至#10。

聚烯烃中使用抗氧化剂来抵抗加工和热应力,以保持聚合物稳定。同时使用初级和二级抗氧化剂,如受阻苯酚和亚磷酸盐,具有协同效应,可以在所需添加剂总量较少的情况下实现产品更好的工艺稳定性。

次亚磷酸盐抗氧化剂可能会释放出附着在磷原子上的苯酚,同时也可能形成磷酸盐。苯酚和磷酸盐的性质取决于所选亚磷酸盐的化学结构,且必须作为潜在的非刻意添加物,根据具体情况进行毒理学评估。

因其技术功能,聚合物中符合市场标准的二级抗氧化物(亚磷酸盐类;CAS编号31570-04-4))可在日常挤出环境中形成以下降解产品:2,4-二叔丁基苯酚(CAS编号96-76-4,Arvin物质#4)。通过水解和亚磷酸盐的氧化形式形成:磷酸酯(2f4二叔丁基苯)(CAS编号:95906-11-9)。

欧洲饮用水指令第10条要求对这些产品进行强制评估,确保其在相应领域的安全使用。

根据欧洲标准EN 12873,对氯化水进行二次磷酸抗氧化剂的迁移实验,以测量饮用水中热水中降解物质的数量,随后还会对被测量出的物质进行毒理学性质评估。

本文讨论了两种评估物质,2,4-二叔丁基苯酚(Arvin物质#4)和磷酸三酯(2,4-二叔丁基苯基),并对迁移测试和适用性进行介绍。

ID131

模拟从PVC-U管道到饮用水的迁移

Christoph Losher , Peter Mercea

FABES Forschungs-GmbH, Munchen, Germany

在德国环境署(UBA)关于与饮用水接触的塑料物质的合规性框架(KTW-guidelinel, KTW-DWGL2)中,通过比较塑料有特定限制的物质的迁移水平,即CW,来验证其合规性(所谓的MTCtap's)。在实践中,分析测定CW难度大、费用高、耗时长。对于PVC-U这类材料尤为如此,原因在于,在大多数情况下,其迁移水平远低于最先进分析方法的检测极限。

在此情况下,一项UBA指南建议使用迁移模型来估算CW。估算过程需要引入一系列输入参数,其中最难的要数迁移物质的扩散和分配系数,即DP's和KPW's。近年来,通过研究聚烯烃中一系列物质迁移到水中的过程,开发了可以“保守”估算D+P和K+PW的方法,用于计算这些聚合物中发现的任何有机添加剂的顺从性迁移。

本文将介绍PVC-U管道样品输送饮用水时迁移物质的研究结果,还将展示如何在特殊软件(该软件可执行KTW指南中规定的迁移估算)使用中引用此信息用作参数。

ID155

多功能化PP-R管道在冷热水系统中的应用

汪磊 邱桥平 许国智

日丰企业集团有限公司

PP-R(无规共聚聚丙烯)因具有均衡的力学性能和良好的综合性能,在冷热水系统中得到了广泛应用,成为近年通用聚烯烃材料研究的热点。但PP-R管道在实际应用中存在高温热膨胀系数大、部分物理性能不够高等问题。

为了降低PP-R管的线性膨胀系数,提高耐高温高压等级,我们开发了玻纤以及其它矿物质增强PP-R/PP-RCT复合管。由于玻纤的线性膨胀系数低,其纤维状的结构在取向后可以有效束缚树脂的膨胀,从而很好得解决了PP-R管通热水后因膨胀或收缩过大而出现扭曲变形、刚性差、耐压等级不高等问题。为了防止PP-R管内壁滋生细菌、藻类,污染水质,我们开发了抗菌PP-R管,同时在管材内层添加了抗菌剂,抑制了细菌新陈代谢和繁殖,为居民饮用水的清洁安全提供了保障。

ID198

高密度聚乙烯水系统建设项目文件

Greg Scoby

Cross bo re Consultants, Los Gatos, United States

最近,市政顾问委员会(MAB)成员通过了MAB-6,即HDPE管道检查指南,旨在为水系统运营商在高密度聚乙烯(HDPE)输送管道系统的建设过程中提供帮助。MAB成立于2008年,旨在让水系统所有者直接向HDPE管道、配件和设备制造商的生产商发布意见。自成立以来,MAB的成员已经制定了系列文件,包括样品管道规范、通用电熔程序、爆管和水平定向钻井指南等。

MAB-6旨在维护和实现所有相关方利益,聚焦直接影响建筑质量的潜在问题。其中一些表格是由用户或制造商和承包商提交的,他们最想改进施工过程文件。

本文件属于非技术性文件,主要供现场检查员使用。MAB-6中包含下列相关表格:接收管道和配件的质量控制、熔接工具、焊工资格认证、焊接程序监测、压力测试,以及与HDPE水管系统相关的技术信息来源。

本文内容包括以下几个方面:概述MAB的结构;指明其在美国饮用水行业及用户、制造商和承包商衔接过程的作用;说明MAB-6指南的基本原理;此外,重点介绍现场操作员成功使用该文件的案例研究。

ID256

8B组-超越

推进PP-RCT:管道应用示例及未来挑战

Simona Africano , Emanuele Burgin

LyondellBasell, PP Europe, Ferrara, Italy

Thomas Boehm

LyondellBasell, PP Europe, Frankfurt, Germany

80年代以来,无规聚丙烯(PP-R)一直是冷热水输送塑料管道的首选材料。PP-R 既有高刚度和耐高温的优点,还有重量轻、焊接快速可靠、耐化学腐蚀等塑料管道的传统优点。通过丙烯与长链共聚单体的共聚,我们已经实现了PP-R管材的轻量化(在不影响机械性能的情况下减少壁厚)。

采用此方法生产的聚合物展示出优异的长期耐压性能,耐压力达到MRS 12.5,即PPI 25。ISO 15874(2012)和ASTM F2389(2017)修订版中引入PP-RCT这一新名称,以区分这一新型PP材料的优异性能(该较长链共聚物满足长期耐压要求)。

本文介绍了PP-RCT在冷热供水和工业应用中的几个商业案例,展示了(在重组/翻新的情况下)以前使用的管道材料以及客户选择PP-RCT管道的原因。案例覆盖不同国家(主要是欧洲)的私人和公共建筑,如酒店、商业区和医院,在大多数情况下,选择PP是因为它具有耐热性、耐化学性和耐腐蚀性。

PP-RCT的市场应用也预示着新的挑战,其中最重要的是耐氯性(NaCIO或CIO2),人们在这方面已进行了许多研究,本文也将介绍迄今为止的研究结论。

因其独特的抗蠕变性,PP-RCT还能应用于地板采暖或配件等其他管道系统领域,并提高传统PP-R管道的产出成果。本文最后还介绍了PP-RCT在这些新领域的最新情况,并得出结论:PP-RCT共聚物首次被应用到工业还不到10年时间,已在许多管道应用中展现出巨大潜力,成为优于传统金属管道系统的存在。

ID157

低温区域供暖

Alex Stolarz

Dow Europe GmbH, Switzerland, P&SR Horgen, Switzerland

Klaus Grennegaard Lauridsen

Logstor A/S, Logstor, Denmark

低温区域供暖符合未来新型房地产开发能源领域的必然趋势。现代建筑行业十分重视能效。通风和隔热性能的优化,以及热回收技术的进步,促成了低能耗建筑行业的发展。通过降低供暖系统的进水温度,实现区域供热的新发展。当代建筑要求热水供暖系统在终端用户处的给水温度为50°C-60°C之间。通过对这一温度范围进行相应调节,区域供暖系统能节约更多能源,因为与传统供暖系统相比,这个过程能减少10%以上的管道内部能源流失。

目前,区域供暖行业遵循EN15632标准,在此标准下,PE-X和PB材料的温度控制上限为80°C,使用寿命为30年。而新的应用要求管道使用寿命为50年,最高操作温度上限为70°C。60℃或50℃的低温操作,在如今的低温区域供暖系统中已崭露头角。

行业开始开发PE-RT等新型材料,并首次在此行业大规模使用电熔焊接等新型安装技术,以及由PE-RTII型材料制造的配件(这些配件完美契合此类应用的寿命和温度要求)。使用PE-RT还为回收塑料材料创造了更多的可能性。

在低温下运行的预绝缘管道系统比传统的高温区域供暖系统更经济、更高效,也存在诸多有待解决的挑战。本文详细介绍了在低温下运行的预绝缘管道系统的创新和发展之路。为化解现代能源管理的挑战,本文还阐述了针对该课题的一项案例研究。

ID209

通过使用PE100-HT作为高压地下电缆导线来升级电力网络

Holger Bruning

Base 11 Polyolefine GmbH, Polyethylene Specialties, Frankfurt, Germany

Serge Hascoet

RTE-CNER, Liaisons Department, Paris, France

Yann Delanne

RTE-CNE^GDIN, Paris, France

Didier Nozahic

LyondellBasell group, Paris, France

Jawdat Mansoui, Jose Santana

Prysmian Group, Paron, France

法国电力网络,包括高压和超高压电缆线,由法国输电网公司(RTE)负责运营、维护和建设。作为欧洲最大的电力网络,其地下高压电网(2018年运营)超过6400KM。法国输电网公司(RTE)正对该网络进行现代化升级改造,工期为2015-2024年,10年间,年均投资达15亿欧元。负责网络设计、供应和安装工作的供方,均需通过欧盟官方公报资格系统的筛选。

近期,农村地区地下电缆线路(长度20KM)的铺设进一步延长了RTE地下高压电缆线路的里程,触发了对高质量HDPE导管的强烈需求,因其能确保安装过程的安全性、避免可能的缺陷。

新一代“PE100-HT”的开发促使HDPE导管用量增加。这种(高温)黑色化合物专为高工作温度开发,已在高达110℃的温度下进行了测试。

树脂制造商提供的IS0 9080回归曲线外推表明,此类材料在60℃温度下的使用寿命可超过50年,而传统PE100的使用寿命仅6年。

经过性能评估,这种新材料被纳入法国NF114质量标志第5组(这是一个由实验室管理的PE管道系统质量体系)。PE100-HT导管适用于新的RTE高温项目。第一个选择PE100-HT导管的RTE项目是IFA2,即法国和英国之间的互连。该项目涉及两国之间的海底和地下高压直流电缆线路。Prysmian Power Link公司光荣地获得了该项目电缆的供应和安装合同。

该项目的关键点之一是海底和传统地下埋地条件之间的过渡长度,其工作温度高达70℃。选择PE100-HT导管,是为了确保这些关键导管具有较长的使用寿命。2019年进行的landing7,采用水平定向钻孔方法,安装了外径560mm,长度1500m的导管。

ID216

应用于泥炭地的新挑战

Kensei Inoue

High Stiffness Polyethylene Pipes Association, 2-15-1, Kounan, Minato-Ku Tokyo, Japan

Takeshi Karino

Prime Polymer, Development, Tokyo, Japan

Mitsuaki Tokiyoshi

Daipla corporation, Recearch and Development, Kasumigaura, Japan

Takashi Kuriyama

Yamagata University, Yonezawa, Japan

人口过剩、局部暴雨等异常天气和气候变化是当前世界面临的三大难题。为应对这些难题,约200万平方公里的土地必须建造新的农田、排水管道系统,并在泥炭用地铺设新的地下灌溉系统。应用于这些区域的管道系统必须具有长期的高环刚度和纵向柔性,才能在地面沉降时保持运输能力。而大口径管道要保持上述特性尤为困难。

唯一能满足上述全部性能的,只有采用定向玻璃短纤维螺旋交叉缠绕法制造的PE-SGF管材。这种方法认为直径DN/ID(参考ASTMD2239)与挤压螺旋角成正比关系,即附加的环向应力会随着直径的增加而增加。因此,作者根据标准内径尺寸比(SIDR)随机抽样评估了从200DN/ID到2000DN/ID的环刚度测试。根据结构设计和螺旋角,测试结果得到了最小直径所描述的最小弯曲模量。

此外,作者还通过ISO 1167-1和1167-2进行了长期的蠕变试验,其最小直径为200 DN/ID,被描述为最小弯曲模量。结果表明,用ISO 9080分析的aLPL值为21.078MPa。这意味着,整个PE-SGF管道系统具有长期特性。

根据ISO 12162,PE-SGF的MRS为20 MPa,分类号为200。(ISO分类:PE-SGF 200)

总之,为应对前所未来的环境气候变化,我们必须以全新概念开发全新的管道系统。而且,提供更加安全可靠的具有长期性能的管道系统是一项点工作。因此,在大口径应用时,开发了用于软化地面的高性能PE-SGF管道系统。

ID221

9A组—加工

大口径PVC管的断裂性能研究

Antonio Rodolfo Jr

Braskem S/A/ USR Sao Paulo, Brazil

我们根据各种方法评估了用于灌溉和基础设施应用的未增塑(U-PVC)和改性(M-PVC)管道(公称直径DN300,外径326mm,壁厚13.1mm)的断裂韧性(KIC和GIC)、基本断裂功(EWF)和C形环韧性。还通过DSC和拉伸强度评估了管道的加工质量(凝胶化程度)。就巴西市场而言,这些PVC管道配方的区别仅在于M-PVC管道中抗冲改性剂的存在,其添加量低于采用该技术的澳大利亚、新西兰和南非等其他国家。

结果表明,即使添加了少量的冲击改性剂,在比较不同类型管道的结果时,抗断裂扩展的行为差异也很敏感,为测试该产品开辟了新的可能性。这种可能性在凝胶化程度评估的情况下尤为有趣,因为由于化学暴露因素,仍在使用的二氯甲烷检测法可能被其他方式取代。

ID108

挤出过程中及早测量管壁厚度的创新毫米波技术

Christian Schalich

Sikora AG, Bremen, Germany

Katja Giersch

Sikora AG, Bremen, Germany

用于基础设施和建筑应用的塑料管道,其壁厚和口径有明确规定,管道制造商使用不同的测量方法来确保所需的尺寸精度并实现稳定的高质量产出。

本文介绍了一种基于毫米波(雷达)技术的测量系统。它提供了一种非接触、无损、在线测量管材内外径方法;还能测量挤出过程中塑料管道的椭圆度、壁厚、内轮廓和垂度。一个旋转收发器连续发送和接收调频波,以确保对管道圆周360度的壁厚监测。该系统通常安装在第一个真空罐之后,以监测管道的预冷尺寸。因其对不同材料的敏感性,该技术被用于聚烯烃、热塑性塑料和PVC制成等各种管道(直径范围90(可选60)-3200mm,壁厚3.8mm及以上)。

此外,本文还介绍了该技术的进一步发展。该技术目前是由知名挤出生产线制造商联合开发,通过管道内的旋转收发器,在生产线开始挤出位置测量了360度圆周上的壁厚分布。可以极快实现定心并显著减少废料。综合使用这两种系统,可以评估冷却过程中材料的下垂效果,测量管道壁厚和直径的热值以及预冷值。这些值可以自动控制到最佳同心度下的最小允许标称值。系统的操作简单直观,不要求操作者具有任何关于材料及其特性的经验知识。

本文将根据市场需求概述开发这两个系统的原因,介绍系统及其功能原理。使用上述系统,能显著促进和缩短管材挤出的启动过程。优化生产过程、确保高质量产品的同时,还能节约成本,确保快速实现投资回报(ROI)。

ID145

PE管挤出过程中均质化不足对熔接接头完整性的影响

Mike Troughton, Amir Khamsehnezhad

TWI Ltd, Cambridge, United Kingdom

Changyi Yu

Coventry University, Coventry, United Kingdom, 3NSIRC, Cambridge, United Kingdom

在现场对焊聚乙烯(PE)管道时,必须在熔接之前对不同供应商、直径和厚度的管道组合进行熔断性测试。虽然这项任务十分繁重且成本高昂,但是为了确保PE管道及对接熔接接头的质量,必须执行。

树脂的均质性不足,可能是导致某些PE管质量不高的原因之一。在挤出黑色PE管材的过程中,可能会出现称为“窗斑”的缺陷:缺碳的局部区域黑色色素沉淀,该缺陷通常发生在中等壁厚管或厚壁管。通常,我们能在对接熔接过程的修整阶段,从管道末端的刨花中看到这些缺陷。

PE树脂着色均质化不充分导致对熔接头性能下降有两个潜在原因:1)如果管道中存在炭黑含量为零的区域,则可能存在炭黑浓度明显高于平均水平的区域。这些区域可能导致应力集中或熔接处熔合不佳;2)PE熔体在管材挤出机中通过芯棒支撑板(含数百个孔洞)后,熔化的股线需要重新融合在一起以形成均匀的熔体。但是,如果熔体中有含有温度较低、粘度较高的PE棒或颗粒块,它们就可能无法完美融合在一起,从而导致熔接处的某些区域熔合不佳。

本文介绍了PE管道中着色树脂的不均匀化对熔接接头完整性影响的调查,以及一种量化管道“窗斑”数量的方法。在同一台管材挤出机上,用不同的挤出条件,使用预混料和在线混料树脂,会生产出均质化程度不同的管材。本文介绍了通过这种方法生产的许多PE管的测试分析结果,以及对它们乃至市售管道的熔接接头进行机械测试的结果,以确定PE管道中“窗斑”数量的验收标准。

ID140

HDPE熔接接头的力学完整性

Suleyman Deveci, Nisha Anthony, Sulistiyanto Nugroho, Birkan Eryigit

Borouge Pte. Ltd., Innovation Centre, Abu Dhabi, United Arab Emirates

炭黑(CB)是防止聚乙烯在紫外线照射下发生光降解的最佳、最经济的方案。针对炭黑对聚乙烯力学性能的影响,人们已经进行了广泛研究,但研究范围仅限于分散和分布良好的炭黑聚乙烯复合材料。作为2018年在PPXIX Las Vegas会议上发布结果的补充,本文研究了炭黑分布对熔接接头力学性能的影响。工业规模的复合和挤出设备能生产具有相似炭黑浓度但分布不同的聚乙烯管。拉伸试样直接由对接管样品磨制而成,并拉长至断裂。使用立体和扫描电子显微镜研究对接熔合界面处轴向和径向炭黑分布。

用炭黑分布不均匀的高密度聚乙烯管制成的焊缝,其接头完整性(通过断裂功来衡量)显著下降。研究发现,不含炭黑的区域(窗斑)的宽度会因剪切而在对接熔口处显著扩大,对焊口造成脆性破坏,破坏大小与炭黑不均匀程度相关。这项工作的重点是评估焊口的断裂表面及其与聚乙烯基体中炭黑不均匀程度的关系。

ID170

9B组—效果研究

氯化水对含有回收物的聚乙烯管道耐裂纹增长性能的影响

Paul Johann Freudenthalery, Joerg Fischery, Reinhold W. Lang

Johannes Kepler University Linz, Institute of Polymeric Materials and Testing, Linz, Austria

在中欧,次氯酸钠通常被用于对受控水进行消毒,初步研究表明:其能加速聚烯烃管道材料的老化和裂纹增长。尽管在一些聚烯烃ISO标准中,再生塑料管道系统并未被禁止使用,但目前欧洲市场对其的使用量依然较少。这很可能是由于市场对消费后回收物缺乏经验和信心。本文旨在深入了解商业上可用的消费后回收物是否适用于管道。

为此,我们分别在水和氯含量为5mg/L的氯化水中测试了PE100-RC及其各种化合物、乃至PE回收物的疲劳性能。

为了研究温度对氯的局部老化效应的影响,我们分别在室温和60℃的温度条件下进行了叠加裂纹增长测试。在比较耐裂纹增长性能之初,我们可能会对PE化合物进行排名。化合物中杂质含量越多,抗裂纹增长性越低。在相似的应力强度因子下,裂纹增长速率的差异可高达10年。

ID222

正确稳定和快速测量PE-Xa管道中的凝胶含量

Alireza Sahaf Amin

Vahid Industrial Group, Management,Tehran, Iran, Islamic Republic

Gholamreza Pircheraghi

Sharif University ofTechnology, Material Science and Engineering,Tehran, Iran, Islamic Republic

因机械性能良好、安装简便、价格优异,PE-Xa管材是过去十年亚洲市场需求量最大的管材之一。其在生产过程中会发生交联,因而正确稳定交联引发剂的数量以及研究它与抗氧化剂相互作用的方式至关重要,这也会影响管道的耐用性。本文尝试研究这些问题并得出相关结论。

另一重点是如何快速准确地评估交联率,以验证材料是否符合管道行业标准。为此,我们在电缆工业中使用了一种测试方法。在高温下,非交联聚乙烯容易变形且机械性能较差。随后,我们又在200℃(392°F)的温度下进行了热定形测试,以观察其在高温下的变形情况。最后,尝试找出PE-Xa管材应用中尺寸、变形和凝胶含量之间的相关性,并试图得出明确结论。

ID205

PVC和CPVC混合物的分析

Saleem Shakir

Kaneka North America LLC, Modifiers and CPVC Divisions, Pasadena, United States

基于聚氯乙烯(PVC)和氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂的未增塑配方为在住宅和工业应用中广泛使用的压力管道系统提供了技术解决方案。基于乙烯基单体的理想性能,CPVC中的氯含量增强了管道耐热性和阻燃性,从而扩展了其在热水等领域的各种应用。

尽管PVC也源自乙烯基单体,但我们也需尊重每种材料的特性。人们已尝试使用PVC和CPVC 树脂混合物的配方,但必须综合考虑其性能。本文将介绍DMA和DSC等分析技术来揭示此类混合物的性能,而整体性能测试的结果可能会产生误导。在高温下,遵守ASTM DI 784要求和满足所需的静水压设计基础(ASTM D2837)将受到影响。此外,本文还将讨论PVC和CPVC 树脂混合物对加工性能的影响。

ID299

多层聚合管——残余应力对疲劳寿命的影响

Lukas Travnicek

Institute of Physics of Materials AS CR, v. v. i., Brno, Czech Republic

Pavel Hutaf, Jan Poduska, Lubos Nahlik

Institute of Physics of Materials AS CR, v. v. i., Brno, Czech Republic

Andreas Frank, Florian Arbeiter

Polymer Competence Center Leoben, Leoben, Austria

Jaroslav Kucera, Jin Sadilek

Polymer Institute Brno, Brno, Czech Republic

Gerald Pinter

Montanuniversitat Leobenz Leoben, Austria

随着回用料在各行业的应用越来越广泛,在塑料管道生产中,人们也在尽可能的使用更多的回用料(Calton 2016)。目前,回用料仅在非承压管道用中已应用。在承压管道系统,可通过多层管道系统来实现回用料的应用。Hutar最近发表的一项关于多层管道的研究(Hutar 2018),提出了一种通过回用料加工中间层的可行性,该研究显示与传统单层塑料管相比,其寿命上没有显着差异。

影响管道系统寿命的重要因素之一是塑料在注塑或挤出过程中产生了残余应力。因此,对残余环应力的实际估计有助于对寿命的准确预测。之前发表的基于弯曲简支梁构件理论的方法(Poduska 2014)用于估计管壁中的残余环向应力分布,在此论文中,该理论被应用于挤出聚丙烯管道。在本项目中,采用相同的理论对外径90mm和内径73.6mm的多层聚乙烯管进行了研究。

之所以选择该管道,是因为它们在技术和几何形状上与本研究中提出的具有回用料的管道接近。建议将预估残余应力应用于三层管道,中间层由回用料制成。

ID241



校对:亚大集团公司 李瑜 许凤琼 叶坤明






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时间:2023-1-9 17:00:38 | 阅读共3700次 | 打印本文 | 关闭窗口