تست سازگاری با دمای پایین لوله های PPR تقویت شده فیبر شیشه ای در ایستگاه های تحقیقاتی قطبی
مقدمه: نیاز به لوله کشی انعطاف پذیر در آب و هوای شدید
ایستگاه های تحقیقاتی قطبی تحت برخی از سخت ترین شرایط محیطی روی زمین فعالیت می کنند {0 {}}
درجه حرارت به طور معمول در زیر -40 درجه پایین می آید ، با وزش باد قدرتمند و تغییر یخ های فصلی .
برای حفظ عملیات اساسی-مانند تأمین آب ، گرمایش و لوله کشی قابل اعتماد به مدیریت پسماند ضروری است {{2}
لوله های تقویت شده با فیبر شیشه ای PPR (پلی پروپیلن تصادفی) استحکام ، مقاومت حرارتی و انعطاف پذیری .
در این مقاله به بررسی چگونگی عملکرد این لوله ها در شرایط قطبی از طریق تست سازگاری سازگار با دمای پایین .
مشخصات مواد لوله های PPR تقویت شده فیبر شیشه ای
لوله های PPR تقویت شده فیبر شیشه ای مواد کامپوزیتی با لایه های فایبرگلاس تعبیه شده .
این ساختار قدرت مکانیکی را افزایش می دهد ، گسترش حرارتی را کاهش می دهد و ثبات بعدی را بهبود می بخشد .
در مقایسه با PPR استاندارد ، این لوله ها رتبه های فشار بیشتری را در دماهای پایین حفظ می کنند {0 {0}
آنها مقاوم در برابر خوردگی ، غیر سمی و مناسب برای سیستم های آب آشامیدنی.
انعطاف پذیری آنها همچنین خطر ترک خوردگی تحت استرس حرارتی را کاهش می دهد {{0}
این خصوصیات باعث می شود کاندیداهای امیدوار کننده برای زیرساخت ایستگاه قطبی .
چالش ها در محیط های قطبی
سرماخوردگی فشارهای منحصر به فردی را به مواد و سیستم ها . معرفی می کند
لوله ها باید نه تنها در برابر دمای محیط پایین ، بلکه چرخه های یخ زدگی داخلی نیز مقاومت کنند.
خطوط لوله دفن شده ممکن است تحت تأثیر حرکت زمین به دلیل حرکت permafrost .
لوله های در معرض سطح با تجمع برف ، فشار یخ و سایش باد.
آغوش و انقباض مادی می تواند منجر به خرابی مشترک یا ترکیدن . شود
بنابراین ، آزمایش دقیق برای تأیید عملکرد قبل از استقرار در عملیات قطبی . لازم است
آزمایش اهداف و روش شناسی
هدف آزمایش سازگاری با دمای پایین دو برابر بود:
(1) برای ارزیابی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی در دمای زیر صفر ،
(2) برای ارزیابی عملکرد دنیای واقعی از طریق شرایط قطبی شبیه سازی شده {{2}
تست به دنبال استانداردهای ISO 15494 و ASTM F2389 برای لوله کشی ترموپلاستیک {{2}
نمونه لوله های PPR تقویت شده فیبر شیشه ای در درجه -20 ، درجه-40 درجه ، و -60 درجه .
آزمایشات شامل احتباس فشار ، مقاومت در برابر ضربه ، پایداری ابعادی و انعطاف پذیری .
هر دو ارزیابی کوتاه مدت و بلند مدت در اتاق های آب و هوا. انجام شد
مقاومت در برابر فشار در شرایط زیر صفر
حفظ فشار داخلی آب در دماهای پایین یک نیاز اصلی است {{0}
لوله ها در 1 . 5 برابر امتیاز اسمی خود در حالی که در درجه-40 به مدت 72 ساعت نگه داشته می شدند ، تحت فشار قرار گرفتند.
این آزمایش هیچ نشتی ، ترک خوردگی یا تغییر شکل {{0} را نشان داد
لایه فایبرگلاس استرسهای داخلی را به طور مساوی توزیع می کند ، و از خرابی موضعی {{0} جلوگیری می کند
این تأیید کرد که یکپارچگی ساختاری لوله تحت سرما شدید . دست نخورده باقی می ماند
علاوه بر این ، تست احتباس فشار استفاده واقعی در سیستم های گرمایشی و ابزار را شبیه سازی می کند {{0}
این توانایی لوله را برای عملکرد مداوم تحت فشار در ایستگاه های قطبی . نشان داد
مقاومت در برابر ضربه و آزمایش خمشی
هوای سرد ظرفیت جذب انرژی بسیاری از پلیمرها را کاهش می دهد {{0}
برای ارزیابی انعطاف پذیری ، تست های ضربه با استفاده از روش های وزن قطره ای در درجه-20 درجه و -40 درجه . انجام شد
نمونه های PPR تقویت شده فیبر شیشه ای اثرات جذب شده بدون خرد شدن ، اگرچه غرق سطح جزئی مشاهده شد {{0}
آزمایش مدول خمشی تنها افزایش جزئی در سفتی در شرایط سرد را نشان داد .
این تعادل استحکام و انعطاف پذیری برای تاسیسات بیش از زمین ناهموار یا در حال جابجایی بسیار مهم است {0 {0}
نتایج از برنامه لوله در هر دو تنظیمات زیر زمین و دفن شده پشتیبانی می کند .
عملکرد مفصل و دوام دوچرخه سواری حرارتی
اتصالات نقاط مهم عدم موفقیت در محیط های شدید .}
اتصالات جوش داده شده و اتصالات مکانیکی در 500 چرخه حرارتی از درجه+20 درجه تا -40 درجه . قرار گرفتند
هر چرخه شبیه سازی نوسان دمای شبانه روز و شیفت های فصلی.
پس از آزمایش ، تمام اتصالات مهر و موم شدند ، بدون هیچ نشانه ای از لایه لایه شدن یا ترک خوردگی استرس {{0}
این نشان می دهد سازگاری بین بدنه لوله و اتصالات در شرایط دوچرخه سواری قطبی پایدار است {{0}
همچنین اهمیت کنترل کیفیت در آماده سازی مشترک برای نصب فیلد را برجسته می کند .
شبیه سازی قرار گرفتن در معرض طولانی مدت و مقاومت در برابر اشعه ماورا
یک آزمایش پیری شتاب شش ماهه در یک محفظه محیطی انجام شد.
نمونه ها در فواصل مختلف در معرض سرما ، باد ، رطوبت و UV قرار گرفتند.
در حالی که مواد PPR به طور طبیعی مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش نیستند ، از پوشش های بیرونی محافظ استفاده شد .
این روکش ها مانع از تخریب قابل توجه یا تغییر رنگ .
مقاومت و کششی کششی در 95 ٪ از مقادیر اصلی. باقی مانده است
چنین عملکردی نشان می دهد که لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه ای برای استفاده طولانی مدت در فضای باز قابل استفاده هستند.
عایق یا دفن اضافی هنوز هم برای بهترین نتیجه در شرایط قطبی باز (0. توصیه می شود
برنامه ها و توصیه های میدانی عملی
چندین ایستگاه تحقیقاتی قطبی اکنون استفاده از این لوله ها را خلبانی کرده اند.
برنامه های کاربردی شامل جریان های فاضلاب ، توزیع آب گرم و سیستم های حمل و نقل آب نمک.
نصب و راه اندازی سهولت رسیدگی حتی در شرایط دستکش به دلیل وزن کم .
بازخورد در سایت نصب سریعتر در مقایسه با گزینه های فلزی.
با این حال ، انواع قبل از عایق یا دو لایه برای قرار گرفتن در معرض دائمی. توصیه می شود
آستین های حرارتی و سنگرهای محافظ بیشتر باعث افزایش عملکرد و طول عمر می شوند .
بازرسی روتین و تصویربرداری مادون قرمز گاه به گاه برای نگهداری پیشگیرانه . پیشنهاد می شود
نتیجه گیری: قابلیت اطمینان اثبات شده در هوای سرد
تست سازگاری با دمای پایین لوله های PPR تقویت شده با فیبر شیشه
آنها مقاومت استثنایی فشار ، انعطاف پذیری و یکپارچگی مشترک را در شرایط زیر صفر. نشان می دهند
هنگامی که با محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و شیوه های نصب خوب ترکیب می شوند ، می توانند در محیط های شدید. into مدت طولانی مدت خدمت کنند
با گسترش تحقیقات آب و هوا و زیرساخت های قطب شمال ، چنین موادی در حال تبدیل شدن به اجزای حیاتی .
ادامه نوآوری مواد و آزمایش استاندارد باعث افزایش ایمنی و عملکرد در سردترین مناطق .
با Ifan تماس بگیرید
تلفن:+86 15088288323
