Kuinka PPR-putken pitkäaikainen suorituskyky on korkean lämpötilan ja korkean paineen olosuhteissa?

Erinomaisen suorituskyvyn takia PPR -putket on käytetty laajasti veden tarjonnan ja tyhjennysten, kuumien veden kuljetusten ja teollisuuden nestevaihdon rakentamiseen. Pitkän aikavälin suorituskykyä korkean lämpötilan ja korkean paineolosuhteissa tarvitaan kuitenkin kattava analyysi materiaalien ominaisuuksien, suunnitteluparametrien ja todellisen sovellusympäristön näkökohdista.

1. PPR -putkien lämpötilankestävyys
PPR -putkien lämpötilankestävyys on yksi sen ydinetuista, mutta sekä lämpötila että paine vaikuttaa sen suorituskykyyn. Tässä ovat avainkohdat:

Lämpötilankestävyysalue:
PPR -putket voivat yleensä toimia normaalisti lämpötila -alueella 0 ° C - 95 ° C.
Alle 70 ° C: ssa PPR -putket voivat toimia vakaasti pitkään, ja käyttöikä voi olla 50 vuotta (ISO 9080 -standardin laskelman mukaan).
Kun veden lämpötila lähestyy 95 ° C, PPR-putkien käyttöikä lyhennetään merkittävästi ja voi kestää vain 10-20 vuotta.
Lämmön muodonmuutoksen lämpötila:
PPR-putkien lämmön muodonmuutoslämpötila on yleensä noin 130 ° C-140 ° C, mutta tämä on lyhytaikainen toleranssi, ja sitä tulisi välttää, kun sitä käytetään pitkään.
Lämpölaajennuskerroin:
PPR -putken lineaarinen lämpökerroin on noin 0,15 mm/m · ° C, mikä on paljon korkeampi kuin metalliputken. Siksi korkean lämpötilan ympäristössä on otettava huomioon lämmön laajenemisen ja supistumisen vaikutukset putkistojärjestelmään, ja stressi voidaan lievittää asentamalla laajennusliitokset tai kohtuullinen asettelu.
2. PPR -putken painekestävyys
PPR -putken painekestävyys liittyy läheisesti sen seinämän paksuuteen, lämpötilaan ja käyttöikäyn. Seuraavat ovat avaintekijöitä:

Paineluokitus:
PPR -putki jaetaan yleensä seuraaviin luokkiin painoluokan mukaan:
PN10: Kylmävesijärjestelmään sovelletaan enimmäispaine 1,0 MPa.
PN16: Sovellettavissa kylmään veteen ja matalan lämpötilan kuumavesijärjestelmään, maksimaalisen työpaine on 1,6 MPa.
PN20: Sovellettavissa keskikokoiseen lämpötilan kuumavesijärjestelmään, maksimaalisen työpaine on 2,0 MPa.
PN25: Sovellettavissa korkean lämpötilan kuumavesijärjestelmään, maksimaalinen työpaine on 2,5 MPa.
Lämpötilan ja paineen välinen suhde:
Lämpötilan noustessa PPR -putken painekannattamiskapasiteetti laskee. Esimerkiksi:
20 ° C: ssa PN20 -putken suurin työpaine on 2,0 MPa.
70 ° C: ssa PN20 -putken suurin työpaine putoaa noin 1,0 MPa: een.
95 ° C: ssa PN20 -putken suurin työpaine on vain noin 0,6 MPa.
Pitkäaikainen hydrostaattinen lujuus:
ISO 9080 -standardin mukaan PPR-putken pitkäaikainen hydrostaattinen lujuus (LTHS) testataan ja lasketaan sen pitkän käyttöiän varmistamiseksi eri lämpötiloissa ja paineissa. Esimerkiksi:

20 ° C: ssa ja 2,0 MPa PPR -putken suunnitteluikä on 50 vuotta.
70 ° C: ssa ja 1,0 MPa PPR -putken suunnitteluikä voi silti saavuttaa 50 vuotta.
3. Mahdolliset ongelmat korkean lämpötilan ja korkean paineen olosuhteissa
Vaikka PPR -putket toimivat hyvin korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paine -olosuhteissa, jotkut ongelmat voivat silti esiintyä äärimmäisissä ympäristöissä:

Creep -ilmiö:
PPR on kestomuovinen materiaali, joka hiipii pitkäaikaisessa korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, aiheuttaen putken vähitellen muodonmuutoksen tai jopa repeämisen. Siksi suunnittelussa on jätettävä riittävä turvallisuusmarginaali.
Hapetus ikääntyminen:
Korkean lämpötilan ympäristössä, jos vesi sisältää enemmän happea, PPR -putki voi tapahtua hapetus ikääntyessä, vähentäen siten sen mekaanisia ominaisuuksia ja käyttöikä. Tästä syystä on suositeltavaa käyttää PPR -putkia, joissa on happea suojakerros (kuten EVOH -kerros) kuumavesijärjestelmissä.
Nivelten luotettavuus:
PPR -putket on kytketty kuumalla sulalla kiinteän rakenteen muodostamiseksi, mutta korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa nivelistä voi tulla heikkoja linkkejä. Hitsauslaatu vaikuttaa suoraan järjestelmän pitkän aikavälin stabiilisuuteen, joten sitä on toimitettava tiukasti eritelmien mukaisesti.
4. Kuinka parantaa PPR -putkien suorituskykyä korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa
PPR-putkien pitkän aikavälin ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi korkean lämpötilan ja korkean paine-olosuhteissa voidaan toteuttaa seuraavat toimenpiteet:

Valitse sopiva painoluokka:
Valitse sopiva PN -luokka todellisten työolojen mukaan ja jätä tietty turvamarginaali. Esimerkiksi PN20- tai PN25-putket ovat edullisia korkean lämpötilan kuumavesijärjestelmissä.
Optimoi putkilinjan suunnittelu:
Järjestä rationaalisesti putkilinjan suunnan välttääksesi lämmön laajenemisen ja supistumisen aiheuttamat stressipitoisuuden.
Asenna laajennusliitokset tai kiinteät kiinnikkeet vähentääksesi lämmönlaajennuksen vaikutusta putkilinjan järjestelmään.
Käytä happea estäviä putkia:
Käytä PPR-putkia, joissa on happea estäviä kerroksia kuumavesijärjestelmissä, jotta hapen tunkeutuminen estäisi putkilinjan sisäseinän tai mikrobien kasvun korroosiota.
Säännöllinen huolto:
Suorita putkilinjajärjestelmän säännölliset tarkastukset, erityisesti nivelet, mahdollisten vaarojen havaitsemiseksi ja korjaamiseksi.

PPR-putkien pitkäaikainen suorituskyky korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paine-olosuhteissa on yleensä luotettava, mutta sen suorituskyky vähenee lämpötilan ja paineen noustessa. Järjestelmän vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi on tarpeen valita asianmukainen paineaso todellisten työolojen mukaan ja ryhtyä tieteellisiin suunnittelu- ja rakennustoimenpiteisiin. Lisäksi PPR -putkien käyttö kuumavesijärjestelmissä vaatii myös erityistä huomiota hapettumis- ja ikääntymisongelmiin. On suositeltavaa käyttää happea estäviä putkia käyttöiän pidentämiseen.