مقدمه: چرا مقاومت در برابر یخ زدن اهمیت دارد
در مناطق آب و هوایی سرد ، مواد لوله کشی با شرایط سخت از جمله چرخه های یخ زدگی مکرر .
این چرخه ها می توانند منجر به ترک خوردگی داخلی ، تخریب سطح یا تضعیف ساختاری با گذشت زمان .
فیبر شیشه ای تقویت شده PPR (پلی پروپیلن تصادفی کوپلیمر) ، که به دوام آنها معروف است ، به طور گسترده در سیستم های لوله کشی و گرمایش استفاده می شود {{0}
درک رفتار آنها در شرایط یخ زدگی برای زیرساخت های ایمن و طولانی مدت {{2}
نمای کلی مواد: ساختار و مزایا
لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه ای با ادغام فیبر شیشه ای در یک ماتریس PPR .
این منجر به بهبود قدرت مکانیکی ، گسترش حرارتی پایین و پایداری ابعادی افزایش یافته .
ساخت و ساز چند لایه به طور معمول شامل یک لایه داخلی PPR ، یک لایه کامپوزیت فیبر شیشه ای میانی و یک لایه محافظ بیرونی .
چنین لوله هایی در سیستمهایی استفاده می شود که هم مقاومت و هم مقاومت حرارتی از گرمایشی بسیار حساس ، آب گرم و لوله کشی زیرزمینی.
طراحی آزمایشی: شبیه سازی چرخه های یخ زدگی واقعی
برای ارزیابی مقاومت یخ زدگی ، یک آزمایش آزمایشگاهی کنترل شده انجام شد.
نمونه های لوله در معرض چرخه های مکرر انجماد در -20 درجه قرار گرفتند و در +20 درجه .
هر چرخه یخ زدگی 12 ساعت به طول انجامید (6 ساعت انجماد و 6 ساعت ذوب شدن) {{4}
در مجموع 150 چرخه انجام شد و چندین فصل زمستان را شبیه سازی کرد.
قبل و بعد از دوچرخه سواری ، نمونه ها تحت ارزیابی های مکانیکی ، ابعادی و بصری قرار گرفتند {{0}
آزمایش مکانیکی: تغییر قدرت کششی و ضربه
استحکام مکانیکی یک شاخص اصلی یکپارچگی لوله است .
مقاومت کششی با استفاده از یک دستگاه تست جهانی قبل و بعد از دوچرخه سواری . اندازه گیری شد
تست های ضربه ای به دنبال پروتکل استاندارد ISO 179-1 برای ترموپلاستیک .
نتایج نشان داد که کاهش کمتر از 5 ٪ در استحکام کششی پس از 150 چرخه ، نشان دهنده حفظ عالی .
مقاومت در برابر ضربه بالاتر از آستانه های ایمنی باقی مانده است ، تأیید انعطاف پذیری خوب حتی تحت استرس چرخه ای {{0}
مشاهده ریزساختار: تشخیص آسیب داخلی
میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) برای مشاهده ریزساختار دیواره لوله . استفاده شد
پس از چرخه یخ زدگی ، زبری سطح جزئی قابل مشاهده بود ، اما هیچ جداسازی ماتریس فیبر رخ نداد {2}
در منطقه رابط هیچ حفره یا ریزگردهایی وجود نداشت ، که نشان دهنده پیوند قوی بین لایه ها .
این یکپارچگی ساختاری برای جلوگیری از مسیرهای نشت طولانی مدت یا خرابی مکانیکی. ضروری است
ثبات بعدی: انبساط ، انقباض و خزش
تغییرات بعدی تحت استرس یخ زدگی می تواند منجر به سوء استفاده از لوله یا نشت مفصل شود.
طول و قطر بعد از هر 30 چرخه با استفاده از کالیپر دقیق. اندازه گیری شد
تغییرات حداقل ، با انبساط/انقباض در محدوده 3. 3 ٪.
هیچ تغییر شکل یا خزش دائمی ثبت نشده است ، اعتبار ثبات حرارتی ساختار تقویت شده .
این یافته ها برای برنامه های لوله کشی دفن شده و پنهان که در آن دسترسی مجدد محدود است. بسیار مهم است
آزمایش نشت و عملکرد هیدرولیک
آزمایش فشار هیدرواستاتیک برای تأیید یکپارچگی آب بندی پس از قرار گرفتن در معرض . انجام شد
انتهای لوله با استفاده از اتصالات همجوشی حرارتی متصل شد و در فشار اسمی 1. 5} آزمایش شد.
هیچ نشتی ، تاول و یا پشت سر هم مشاهده نشد .
مقاومت فشار داخلی بسیار بالاتر از فشار سرویس رتبه بندی شده باقی مانده است ، و مقاومت بسیار خوبی را نشان می دهد .
وجود فیبر شیشه ای قابلیت اطمینان مشترک همجوشی یا عملکرد هیدرولیکی را به خطر نمی اندازد {{0}
تجزیه و تحلیل تطبیقی با لوله های استاندارد PPR
برای برجسته کردن مزایای تقویت ، لوله های PPR استاندارد تحت همان چرخه های یخ زدگی آزمایش شدند {{1}
لوله های PPR ساده نرخ بالاتری از انبساط و مقاومت در برابر ضربه کمی پایین تر از آزمایش .
برخی ترک خوردگی و تغییر رنگ .}
لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه ای در هر پارامتر عملکردی دارند و برتری آنها در محیط های حرارتی چرخه ای .
این باعث می شود آنها برای برنامه های کاربردی در مناطق آلپ و سایر آب و هوای فصلی {{0} بسیار مناسب باشند
برنامه های کاربردی و توصیه های طراحی
این نتایج از استفاده از لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه ای در سیستم های آب مسکونی ، تجاری و صنعتی که در معرض دمای پایین قرار دارند پشتیبانی می کنند.
برای نصب در آب و هوای شمالی ، توصیه می شود:
در هنگام کم عمق دفن شده از انواع از پیش عایق استفاده کنید
برای کاهش خطر انجماد داخلی از مناطق آب راکد خودداری کنید
طرح های مبتنی بر شیب را برای زهکشی طبیعی اجرا کنید
از حلقه های انبساط در طولانی مدت استفاده کنید
این اقدامات هم عملکرد و هم در طول عمر در سیستم های مستعد انجماد. را افزایش می دهد
نتیجه گیری: دوام و قابلیت اطمینان تأیید شده
این مطالعه نشان می دهد که لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه ای مقاومت بسیار خوبی در برابر چرخه های یخ زدگی دارند {{1}
آنها قدرت مکانیکی را حفظ می کنند ، از نظر ابعادی پایدار هستند و هیچکدام از خرابی های ساختاری را در معرض طولانی مدت قرار نمی دهند {{0}
عملکرد آنها از لوله های سنتی PPR پیشی می گیرد و آنها را به یک انتخاب قابل اعتماد برای محیط های چالش برانگیز تبدیل می کند.
تحقیقات آینده ممکن است عملکرد فراتر از 300 چرخه و داده های میدانی در دنیای واقعی را از تاسیسات قطبی یا کوهستانی . کشف کند
در حال حاضر ، آنها یک راه حل مقاوم و مقاوم در طراحی لوله کشی مدرن منطقه ای {{2} را نشان می دهند
با Ifan تماس بگیرید
تلفن:+86 15088288323
