穿插法修復(fù)金屬舊管道通常使用管材級高密度聚乙烯(HDPE)作為塑料內(nèi)襯管。其缺點是形狀回復(fù)能力不夠理想、耐80℃原油的腐蝕性能較差，因而影響其在輸油管線上的應(yīng)用。 本文通過丁腈橡膠(NBR-40)、天然橡膠(NR)、三元乙丙橡膠(EPDM)等彈性體與HDPE共混，提高了HDPE的形狀回復(fù)能力。研究了兩種HDPE、HDPE／不同彈性體、XLPE及HDPE／動態(tài)硫化彈性體的形狀回復(fù)能力；探討了HDPE及共混體系形狀回復(fù)的機(jī)理；研究了長時間、常溫和高溫條件下，不同材料的耐原油腐蝕性能及機(jī)理；還研究了彈性體的含量對共混體系力學(xué)性能和流動性能的影響規(guī)律。根據(jù)材料的形狀回復(fù)能力、耐原油腐蝕能力和力學(xué)性能，篩選出了穿插用的襯管材料；確定了適合于穿插法修復(fù)舊管道的工藝，并初步應(yīng)用于穿插法修復(fù)舊管道的實驗中。 結(jié)果表明：(1)HDPE／彈性體、XLPE、HDPE／動態(tài)硫化彈性體能夠顯著改善HDPE的形狀回復(fù)能力；在HDPE／EPDM、HDPE／NR和HDPE／NBR三種共混體系中，HDPE／NR的形狀回復(fù)能力最好，HDPE／彈性體共混體系的力學(xué)性能和流動性能隨彈性體含量增加而降低；(2)LDPE耐80℃原油腐蝕性能很差，HDPE耐80℃原油腐蝕性能良好；共混體系中HDPE-2480／NBR(15％)耐80℃原油腐蝕性能良好；(3)作為穿插法修復(fù)舊管道的襯管材料，共混體系中彈性體含量以15％為宜。HDPE-2480／NBR(15％)體系適合于修復(fù)輸油管；HDPE-2480／NR(15％)和HDPE-2480／EPDM(15％)適合于修復(fù)輸水、輸氣管道；(4)在四種修復(fù)工藝中，冷縮徑-冷回復(fù)的修復(fù)效果最佳。
【學(xué)位單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2004
【中圖分類】：TB324
【部分圖文】：

文第一章文獻(xiàn)綜述圖1一5穿插法修復(fù)管道的工程操作示意圖1.1.2.2穿插法修復(fù)舊管道技術(shù)的優(yōu)缺點穿插法修復(fù)舊管道除具有不開挖修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點外，還兼具以下特點‘28]:(l)管道整體性能好，質(zhì)量可靠。穿插襯管(主要是HDPE管)后的管道，充分發(fā)揮并結(jié)合了塑料與金屬材料各自的特點。HDPE是一種熱塑性材料，提供了復(fù)合管道的耐介質(zhì)腐蝕性，這種材質(zhì)不會生銹、不會腐蝕、無蝕跡、不會腐化，且具有良好的抗化學(xué)作用和通流特性，同時也具有突出的耐磨損性，使用壽命長達(dá)50年，為延長管線的使用壽命提供了可靠的保障。(2)修復(fù)成本低，管道有效壽命長。用該技術(shù)進(jìn)行舊管道修復(fù)，可以大幅度降低綜合成本，提高管線的使用壽命5倍一10倍，正常情況下，管線壽命還可延長50年。(3)修復(fù)速度快

圖1一14形狀記憶聚乙烯系列熱收縮管制作的三芯電纜終端2一應(yīng)力控制熱收縮管3一地下絕緣熱收縮管4一半導(dǎo)電熱收縮管不能滿足對形狀回復(fù)溫度的不同要求，且形狀回復(fù)精度低。(3)力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)耐久性、耐油性、耐熱性、耐藥品性等性能要求不夠理想。(4)只能在加熱時從某種形狀恢復(fù)原始形狀，在冷卻時卻不能恢復(fù)到加熱前的狀態(tài)，即其記憶功能是單向的，沒有雙向記憶和全方位記憶等性能。(5)形狀記憶樹脂的加工性要比原樹脂差。因此，欲得到理想的形狀記憶高分子材料，還應(yīng)該提高形狀記憶性能和綜合性能，開發(fā)更多的品種。在完善熱致型形狀記憶高分子材料的過程中，同時研究實用的光致感應(yīng)型和化學(xué)感應(yīng)型等，以滿足不同的應(yīng)用需求。通過對形狀記憶材料結(jié)構(gòu)的介紹可知:要使高分子材料具有形狀記憶性必

由于本課題耐腐蝕實驗主要針對的是材料耐原油的能力，所以腐蝕介質(zhì)為長慶油田原油樣。耐原油腐蝕實驗分常溫條件(20一30oC)和加熱條件(80oC)兩組。實驗裝置如圖2一2所示。圖2一2耐油實驗恒溫加熱裝置示意圖試樣制備:(1)聚乙烯類材料(包括LDPE、HDPE2480、HDPE5000S)，從管材上取樣，長度約為30~。(2)聚乙烯、聚氯乙烯改性材料(包括HDPE/EPDM、HDPE胭R、HDPE/NBR、UPVC加BR體系)和交聯(lián)聚乙烯PEX，耐油試樣采用GB1040一92中的111型標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣。(3)工程塑料:POM、PA、PC、PSU、PMMA、ABS、PTEF、PU。將每一種材料制成兩個試樣后，分別稱重，然后將試樣分別放進(jìn)常溫、高溫實驗容器中，各試樣間用隔離網(wǎng)隔離。每過一段時間稱試樣的重量，計算試樣質(zhì)量的變化率，繪制質(zhì)量變化曲線;觀察試樣表觀變化。根據(jù)W.H.Adaxne制定的重量變化評定法，以及材料表觀的變化評定材料的耐原油性。2.3.5穿插實驗將長lm、小SOmm的HDPE管一端軸向?qū)ΨQ切開2個長30cm的V型缺口

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 宋生奎;石永春;朱坤鋒;彭著良;;輸油管道修復(fù)業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J];石油工程建設(shè);2006年03期

本文編號：2811001