Применение термопластов нового поколения для улучшения эксплуатационных характеристик комбинированных труб строительного назначения

• Автор: Салагаева, Елена Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
1 КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ

1.1 Состав и строение композиционных материалов

1.2 Характеристики полимеров применяемых в полимерных

строительных материалах.

1.3 Характеристики стеклопластиков

1.4 Анализ типов труб из полимерных материалов

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК

2.1 Методы и порядок проведения испытаний образцов полиэтиленовых труб .

2.2 Разработка стенда для входного контроля комбинированных труб
2.3 Проведение гидравлических испытаний сварных соединений
комбинированных труб
3 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ
3.1 Моделирование процесса разрушения металлопластовых труб
3.2 Расчет бипластмассовых труб.
3.2.1 Инженерная методика расчета бипластмассовых труб на прочность с учетом температурных деформаций и анизотропных свойств
стеклопластика
3.2.2 Расчет бипластмассовых труб методом конечных элементов
3.2.3 Результаты расчетов.
3 2.4 Анализ результатов расчетов и выводы
4 РАЗРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ ТРУБ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ ПРОЧНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
4.1 Многослойные комбинированные трубы
4.2 Описание бипластмассовых и металлопластовых труб
4.3 Способы соединения комбинированных труб.
4.4 Разработка клеесварного соединения бипластмассовых труб и адгезионной композиции для скрепления оболочек комбинированных бипластмассовых труб
5 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ДЕФЕКТОСКОПИИ И ДИАГНОСТИКИ МЕТАЛЛОПЛАСТОВЫХ ТРУБ.
5.1 Контроль качества сварных соединений комбинированных труб
5.2 Разработка метода дефектоскопии металлопластиковых труб
5.3 Разработка метода диагностики металлопластовых труб.
Основные выводы и рекомендации
Библиографический список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Поэтому его называют также полиэтиленом высокого давления (ПВД). Полиэтилен средней плотности получают при средних давлениях 3,5 - 7 МПа и температуре 0 - 0 °С в среде растворителя с катализатором. МПа в присутствии катализатора в среде растворителя (полиэтилен низкого давления - ПНД) //. ПЭНП (ПВД) в своей структуре имеет меньше кристаллической фазы (- %), чем ПЭВП (ПНД) (- %). Наличием кристаллической фазы объясняется различие свойств видов полиэтилена. ПЭНД (ПНД) обладает малой разветвленностью молекул, большой молекулярной массой и отличается поэтому большей плотностью, прочностью, жесткостью, теплостойкостью по сравнению с ПВД и ПСД, которые, наоборот, являются мягкими и эластичными материалами. Прочность при растяжении ПВД составляет - МПа, относительное удлинение при разрыве 0 - 0 %. Прочность при растяжении ПНД составляет - МПа, относительное удлинение при разрыве 0- %, ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом 2-0 кДж/м2. Свойства полиэтилена от температуры зависят, как и у друг их полимеров. Особенно сильно изменяется-при нагревании до различных температур предел прочности полиэтилена при- растяжении. Например; у ПВД предел прочности (в МНа) составляет при температуре минус °С, - - при- °С и до 0,8 - при °С. При температуре выше °С полиэтилен становится высокоэластнчным материалом. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами, морозостойкостью (ниже минус °С), химической стойкостью в растворах щелочей, солей, кислот (в том числе плавиковой) и водостойкостью. Разрушается он лишь в присутствии окислителей (растворы азотной кислоты, перекисей). При обычной температуре полиэтилен нерастворим в органических растворителях, но набухает в диэтиловом эфире, бензине, бензоле, толуоле, ксилоле, хлороформе и четыреххлористом углероде. Растворимость ПВД несколько больше, чем ПНД. Набухание полимера сопровождается снижением прочности. С повышением температуры набухаемость полиэтилена возрастает. Выше температуры - °С, по мере снижения степени кристалличности полиэтилена, он начинает растворяться в перечисленных растворителях. Набухание полиэтилена в нефтяных средах, хотя и происходит в течение длительного времени, вызывает незначительное его разупрочнение. Действие активных сред на полиэтилен возрастает при работе его в напряженном состоянии //. Полиэтилен подвержен старению в процессе эксплуатации под действием тепла, кислорода воздуха, ультрафиолетовых лучей. При старении происходит ухудшение физико-механических свойств: уменьшаются морозостойкость, текучесть, относительное удлинение, ударная вязкость, повышается хрупкость. Поэтому при изготовлении полиэтилена вводят стабилизаторы, например фенолы. Влияние солнечного света на полиэтилен устраняется введением в него сажи в количестве 1 - %. Для повышения физико-механических свойств и теплостойкости полиэтилен обрабатывают радиоактивными лучами. При отсутствии прямого воздействия солнечной радиации и температурах до минус - °С у полиэтилена старение резко замедляется. Полиэтилен является горючим материалом. Для уменьшения его горючести вводят специальные добавки (оксид сурьмы, хлорированные углеводороды и др. Наполнители, вводимые в полиэтилен, повышают его механические свойства и жесткость при нормальных и повышенных температурах. Полиэтилен - кристаллический полимер, имеющий температуру стеклования минус °С и температуру плавления 0 - °С. В интервале температур от до 0 °С происходит рекристаллизация структуры полиэтилена, сопровождающаяся укрупнением структурных единиц и ухудшением механических свойств. В интервале температур от минус до плюс °С полиэтилен имеет устойчивые структуру и свойства. Таким образом,, именно в интервале температур при строительстве и эксплуатации современных магистральных трубопроводов полиэтилен имеет стабильную структуру и прочностные характеристики без модификации. Полиэтилен, будучи гидрофобным полимером, практически не поглощает воду и обладает исключительно высокими изолирующими свойствами. Он легко перерабатывается самым простым экструзионным методом//.