W jaki sposób długoterminowa wydajność rury PPR w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia?

Ze względu na doskonałą wydajność, Rury PPR zostały szeroko stosowane w budowaniu zaopatrzenia i drenażu wody, transportu ciepłej wody i przekładni płynów przemysłowych. Jednak w przypadku długoterminowej wydajności w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia potrzebna jest kompleksowa analiza z aspektów właściwości materiału, parametrów projektowych i faktycznego środowiska zastosowania.

1. Opór temperatury rur PPR
Odporność na temperaturę rur PPR jest jedną z jego podstawowych zalet, ale na jego wydajność wpłynie zarówno temperatura, jak i ciśnienie. Oto kluczowe punkty:

Zakres odporności na temperaturę:
Rury PPR zwykle mogą działać normalnie w zakresie temperatur od 0 ° C do 95 ° C.
Poniżej 70 ° C rury PPR mogą działać stabilnie przez długi czas, a żywotność serwisowa może osiągnąć 50 lat (zgodnie z obliczaniem standardu ISO 9080).
Gdy temperatura wody zbliża się do 95 ° C, żywotność usług PPR zostanie znacznie skrócona i może trwać tylko przez 10-20 lat.
Temperatura deformacji ciepła:
Temperatura deformacji ciepła rur PPR wynosi na ogół około 130 ° C-140 ° C, ale jest to krótkoterminowa tolerancja i należy jej unikać, gdy jest używany przez długi czas.
Współczynnik rozszerzalności cieplnej:
Współczynnik liniowy rozszerzalności termicznej rury PPR wynosi około 0,15 mm/m · ° C, co jest znacznie wyższe niż w rurze metalowej. Dlatego w środowisku o wysokiej temperaturze należy wziąć pod uwagę wpływ rozszerzalności cieplnej i skurczu na system rurociągów, a naprężenie można złagodzić poprzez zainstalowanie połączeń rozszerzających lub rozsądny układ.
2. Opór ciśnienia rury PPR
Odporność na ciśnienie rury PPR jest ściśle związana z jej grubością ściany, temperaturą i żywotnością usług. Poniżej przedstawiono kluczowe czynniki:

Klasyfikacja oceny ciśnienia:
Rura PPR jest zwykle podzielona na następujące kategorie według stopnia ciśnienia:
PN10: Wprowadzenie do systemu zimnej wody, przy maksymalnym ciśnieniu roboczym 1,0 MPa.
PN16: Wprowadzanie do systemu ciepłej wody w zimnej i niskiej temperaturze, przy maksymalnym ciśnieniu roboczym 1,6 MPa.
PN20: Wpływa do systemu gorącej wody o średnim temperaturze, przy maksymalnym ciśnieniu roboczym 2,0 MPa.
PN25: Wpływa do systemu gorącej wody w wysokiej temperaturze, przy maksymalnym ciśnieniu roboczym 2,5 MPa.
Zależność między temperaturą a ciśnieniem:
Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się pojemność łożyska ciśnienia rury PPR. Na przykład:
W 20 ° C maksymalne ciśnienie robocze rury PN20 wynosi 2,0 MPa.
W 70 ° C maksymalne ciśnienie robocze rury PN20 spada do około 1,0 MPa.
W 95 ° C maksymalne ciśnienie robocze rury PN20 wynosi tylko około 0,6 MPa.
Długoterminowa wytrzymałość hydrostatyczna:
Zgodnie ze standardem ISO 9080 testowana i obliczana jest długoterminowa wytrzymałość hydrostatyczna (LTH) rur PPR, aby zapewnić jej długą żywotność w różnych temperaturach i ciśnieniach. Na przykład:

Przy 20 ° C i 2,0 MPa żywotność rur PPR wynosi 50 lat.
W 70 ° C i 1,0 MPa żywotność rur PPR może nadal osiągnąć 50 lat.
3. Potencjalne problemy w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia
Chociaż rury PPR działają dobrze w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, niektóre problemy mogą nadal występować w ekstremalnych środowiskach:

Zjawisko pełzania:
PPR jest materiałem termoplastycznym, który będzie pełzał w długoterminowej wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, powodując stopniowe deformowanie rur lub nawet pęknięcie. Dlatego w projekcie należy pozostawić wystarczający margines bezpieczeństwa.
Starzenie się utleniania:
W środowisku o wysokiej temperaturze, jeśli woda zawiera więcej tlenu, rura PPR może przejść starzenie się utleniania, zmniejszając w ten sposób jego właściwości mechaniczne i żywotność usług. Z tego powodu zaleca się stosowanie rur PPR z warstwą bariery tlenu (taką jak warstwa EVOH) w systemach ciepłej wody.
Niezawodność połączeń:
Rury PPR są połączone stopem gorącym, tworząc integralną strukturę, ale przy wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu połączenia mogą stać się słabe powiązania. Jakość spawania bezpośrednio wpływa na długoterminową stabilność systemu, więc musi być ściśle obsługiwana zgodnie ze specyfikacjami.
4. Jak poprawić wydajność rur PPR w wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu
Aby zapewnić długoterminowe i niezawodne działanie rur PPR w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, można podjąć następujące środki:

Wybierz odpowiednią ocenę ciśnienia:
Wybierz odpowiednią ocenę PN zgodnie z faktycznymi warunkami pracy i pozostaw określony margines bezpieczeństwa. Na przykład rury PN20 lub PN25 są preferowane w systemach gorącej wody w wysokiej temperaturze.
Optymalizuj projekt rurociągu:
Racjonalnie układa kierunek rurociągu, aby uniknąć stężenia naprężenia spowodowanego rozszerzeniem cieplnym i skurczem.
Zainstaluj połączenia rozszerzające lub stałe wsporniki, aby zmniejszyć wpływ rozszerzenia cieplnego na system rurociągów.
Użyj rur blokujących tlen:
Użyj rur PPR z warstwami blokującymi tlen w systemach ciepłej wody, aby zapobiec penetracji tlenu powodowania korozji wewnętrznej ściany rurociągu lub wzrostu drobnoustrojów.
Regularna konserwacja:
Przeprowadzaj regularne kontrole systemu rurociągu, zwłaszcza połączeń, aby niezwłocznie wykryć i naprawić potencjalne zagrożenia.

Długoterminowa wydajność rur PPR w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia jest ogólnie niezawodna, ale jego wydajność spadnie wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia. Aby zapewnić stabilność i bezpieczeństwo systemu, konieczne jest wybranie odpowiedniego poziomu ciśnienia zgodnie z faktycznymi warunkami pracy i podjęcie naukowców projektowych i budowlanych. Ponadto zastosowanie rur PPR w systemach ciepłej wody wymaga również szczególnej uwagi na problemy utleniania i starzenia się. Zaleca się użycie rur blokujących tlen do przedłużenia żywotności serwisowej.