140℃時(shí)的直埋熱水保溫管道抗長(zhǎng)期蠕變性能

140℃時(shí)的直埋熱水保溫管道抗長(zhǎng)期蠕變性能試樣制備試樣應(yīng)從正規(guī)生產(chǎn)的保溫管道中間部分截取，抗蠕變性能測(cè)試的試樣管段，要求其工作鋼管外徑為60mm,外護(hù)管外徑為125mm,保溫層材料是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。共制備3段試樣。試樣包括一個(gè)測(cè)試段A和兩個(gè)位于測(cè)試段兩端的隔熱段B。測(cè)試段A的長(zhǎng)度為100mm，隔熱段B的長(zhǎng)度各為50mm，在測(cè)試段與隔熱段之間還要切割出寬度小于4mm的兩個(gè)隔熱切口。該兩個(gè)切口應(yīng)貫穿外護(hù)管和保溫層直達(dá)工作鋼管表面、對(duì)稱地垂直于工作鋼管軸線。測(cè)試步驟用試樣兩端外伸的一段工作鋼管直接將試樣支撐，在測(cè)試段A的長(zhǎng)度上設(shè)有施加徑向力的掛具，見圖6。說明：Ds——工作鋼管外徑；Dc——外護(hù)管外徑；A 測(cè)試段長(zhǎng)度，100mmB 隔熱段長(zhǎng)度，50mm；S——徑向位移為零時(shí)的厚度；Frad——施加的徑向力。圖6長(zhǎng)期抗蠕變性能測(cè)試的試樣和加載裝置示意圖試樣置于溫度為（23±2）℃的環(huán)境中，測(cè)量聚氨酯泡沫塑料保溫層的厚度S。對(duì)試樣工作鋼管加熱，升溫到（140±2）℃后，保持溫度恒定不變。周圍環(huán)境溫度也保持（23±2）℃不變，進(jìn)行抗蠕變性能測(cè)試。工作鋼管恒溫時(shí)間達(dá)到500h時(shí)，采用在掛具下方吊掛砝碼的方法施加徑向作用力Frad。砝碼及掛具的重量定為（1.5±0.01）kN。該作用力負(fù)載應(yīng)是恒定的，施加時(shí)要求無(wú)沖擊和震動(dòng)。如圖7所示，在測(cè)試段外護(hù)管頂部的中間位置，設(shè)置位移量測(cè)試儀表，沿作用力方向測(cè)量保溫材料的徑向位移AS。在施加徑向作用力之前，加熱周期達(dá)到500h時(shí)，測(cè)試儀表顯示的徑向位移量△$=0。圖7長(zhǎng)期抗蠕變性能測(cè)試徑向位移測(cè)定裝置示意圖保持工作鋼管溫度不變的條件下，分別在施加作用力Frad后達(dá)到100h和1000h的時(shí)刻，記錄徑向位移量△S100和AS1000O測(cè)試結(jié)果創(chuàng)建一張雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖，橫軸坐標(biāo)為時(shí)間（h）,縱軸坐標(biāo)為徑向位移△S（mm）。在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上，測(cè)定的△$=0坐標(biāo)點(diǎn)作為起點(diǎn)，將橫軸坐標(biāo)為30年、縱軸坐標(biāo)徑向位移△$=20mm的坐標(biāo)交點(diǎn)^S30y作為終點(diǎn)，在兩點(diǎn)之間連成直線，見圖8。該直線用于對(duì)聚氨酯保溫層材料長(zhǎng)期抗蠕變性能測(cè)試結(jié)果的判定。將測(cè)試記錄的兩次位移測(cè)量值A(chǔ)S100和4S1000標(biāo)示在該雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上。若測(cè)得的AS100和AS1000值落于該直線上，或落于該直線以下的區(qū)域，則判定該聚氨酯泡沫保溫層材料的長(zhǎng)期抗蠕變性能測(cè)試結(jié)果合格；若測(cè)得的AS100和△S1000值位于該直線以上區(qū)域，則其長(zhǎng)期抗蠕變性能不合格。相同保溫管道產(chǎn)品三個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值，用來(lái)判定該聚氨酯泡沫保溫層材料的長(zhǎng)期抗蠕變性能測(cè)試結(jié)果。△S(mm)100△S10△S二

ll?00△St110 100 1000 10000 100000 1000000圖8長(zhǎng)期抗蠕變性