Оценка срока службы предварительно изолированных труб
Срок службы предварительно изолированных труб в системах ЦТ зависит от процесса старения предварительно изолированной трубы, включая возможную коррозию стальной трубы, температурное сопротивление пенополиуретанового изоляционного материала, а также - полиэтиленовой оболочки. Другие критические факторы включают изменения прочностных характеристик вышеуказанных материалов на протяжении длительного периода, влияние температур и давления, а также условия деформации в системе трубопроводов.
Коррозия стальной трубы зависит прежде всего от того, насколько система герметично закрыта от проникновения воды извне, поскольку внутренняя коррозия рабочей стальной трубы едва ли теперь может наблюдаться в системах, эксплуатируемых на подготовленной воде. Следовательно, непременным условием является соблюдение герметичности стыков трубы-оболочки.
Пластические материалы, используемые в предварительно изолированных трубах, диктуют введение ограничений на температурный режим подаваемой воды и таким образом влияют на границы срока службы труб. Технические воздействия на систему на протяжении всего срока ее службы предъявляют повышенные требования к изоляционному материалу (пенополиуретану), его прочности на сжатие и адгезии (сцеплению) между стальной трубой и муфтой.
Напряжения и деформации зависят от условий эксплуатации, температурных режимов и давления, а также от технологии укладки труб и состояния окружающего грунта. В связи с тем, что именно свойства материала (пенополиуретановая изоляция и полиэтиленовая оболочка) оказывают решающее влияние на срок службы предварительно изолированных труб в системах ЦТ, мы решили выборочно дать характеристику двум свойствам пенополиуретана, а именно: температурному сопротивлению и прочности на сжатие.
|
|
|
Температурное сопротивление
В соответствии с требованиями европейского стандарта EN 253 срок службы предварительно изолированных труб должен быть по меньшей мере 30 лет при условии постоянной эксплуатации системы с температурой +120 OС. В системе, где температура менее +95 OС, срок службы практически может быть неограниченным. На протяжении 6 месяцев выполнения трех серий тестов температура подаваемой воды варьировалась в диапазоне от +100 OС до +115 OС, а температура +115 OС поддерживалась на протяжении трех самых холодных зимних месяцев. Если предположить, что максимальная температура подаваемой воды будет +110 OС на оставшийся срок до конца года, то система будет иметь общий срок службы 75 лет, и это соответствует стандарту EN 253. Срок службы 75 лет не означает, что предварительно изолированные трубы на определенном участке трубопровода не нуждаются в ремонте вообще. Это только значит, что пенополиуретановый изоляционный материал, как предполагается, сохранит свои прочностные характеристики на протяжении указанного периода. При проектировании системы ЦТ просчитывается определенное количество циклов нагружений -температурные колебания от рабочих температур до температур грунта и обратно до рабочих температур на протяжении 30 лет, и это должно использоваться при расчетах усталостных характеристик. Указанное число циклов нагружений остается, хотя пенополиуретановый изоляционный материал сохраняет свои свойства на протяжении более длительного периода. Таким образом, очень важно обеспечить условие, при котором трубы для систем ЦТ при постоянной ежедневной эксплуатации подвергались бы меньшему числу циклов нагружений, чем допускается в соответствии с расчетами, чтобы можно было полностью использовать более высокий срок службы пенополиуретанового изоляционного материала.
|
|
|
Предел прочности на сжатие
Предел прочности на сжатие для пенополиуретанового изоляционного материала ограничен и соответственно определяет условия максимального заглубления укладываемых труб и вообще определяет технологию укладки труб для систем ЦТ. Путем проведения тестов было установлено, что при воздействии температуры + 140 OС на протяжении длительного периода, предел прочности на сжатие пенополиуретана с плотностью 75 кг/м3 падает до нуля на протяжении приблизительно 15 месяцев. При температуре, превышающей +125 OС, величина предела прочности на сжатие останется такой же, как и у нового пенополиуретана приблизительно после двух лет эксплуатации. Ограниченный предел прочности на сжатие изоляционного материала диктует ограничения по максимальному заглублению укладываемых труб в системах ЦТ особенно в случаях, когда требуется изменение направления трассы трубопровода. Для снижения давления грунта при горизонтальном перемещении труб в качестве альтернативы должны использоваться другие меры предосторожности.
|
|
|
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!