Приложение Д. Методика интегральной оценки срока службы пенополиуретановой изоляции труб тепловых сетей при переменном температурном графике теплоносителя

Приложение Д

(рекомендуемое)

Методика интегральной оценки срока службы пенополиуретановой изоляции труб тепловых сетей при переменном температурном графике теплоносителя

Интегральная оценка срока службы тепловой изоляции труб по данной методике производится в случае использования новых систем пенополиуретанов или новых технологий нанесения тепловой изоляции на трубы.

Методика предусматривает:

- определение долговечности тепловой изоляции труб в зависимости от температуры;

- оценку срока службы тепловой изоляции труб в зависимости от температурного графика теплоносителя.

Д.1 Методика определения долговечности пенополиуретана тепловой изоляции труб в зависимости от температуры

Долговечность тепловой изоляции определяют по критерию прочности на сдвиг в тангенциальном направлении.

В зависимости от температуры долговечность пенополиуретана в общем виде должна подчиняться экспоненциальному закону:

, (Д.1)

где: , - время старения соответственно для одинакового уровня свойств того или иного критерия долговечности, сут;

T - температура теплоносителя, °С;

- температура ускоренных испытаний, °С;

Е - эффективная энергия активации процесса старения ();

R - универсальная газовая постоянная ( Дж/моль).

Контрольные значения долговечности в зависимости от температуры определяют следующим уравнением:

. (Д.2)

Для определения кривых долговечности образцы стальных труб (например, диаметром 76 мм) с теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке длиной 3 м подвергают тепловому старению в воздушной среде на стенде путем пропуска по стальным трубам теплоносителя с температурами 165, 155, 145, 140°С (по два образца на каждую температуру) в течение времени, приведенного в таблице Д.1.

Таблица Д.1

Температура теплоносителя Т, °С	Время испытаний тау, сут
165	7; 15; 30; 45
155	15; 30; 45; 60
145	30; 45; 60; 75
140	45; 65; 75; 90

После каждого цикла теплового старения теплоизоляцию образцов в средней части поперечно разрезают по периметру (до поверхности стальной трубы), выделяя участок длиной 200 мм. После чего температуру теплоносителя устанавливают на уровне 140°С и пропускают его в течение суток и затем определяют прочность на сдвиг на тангенциальном направлении согласно 9.21 настоящего стандарта.

По результатам испытаний на сдвиг в тангенциальном направлении определяют экспериментальную зависимость прочности на сдвиг от времени теплового старения при различных температурах теплового старения.

После установления функциональной зависимости прочности на сдвиг от времени при температурах теплового старения определяют значения долговечности при температурах 140, 145, 155 и 165 °С при уровне прочности на сдвиг 0,13 МПа.

После определения значений долговечности: - при температуре 140°С, - при температуре 145°С, - при температуре 155°С и - при температуре 165°С устанавливают экспериментальную зависимость долговечности от температуры.

Значения долговечности, вычисленные по полученной эмпирической зависимости при различных температурах теплового старения, должны быть не менее контрольных значений долговечности, рассчитанных по уравнению (Д.2) при тех же температурах.

Д.2 Оценка срока службы пенополиуретановой теплоизоляции труб тепловых сетей

Срок службы пенополиуретана теплоизоляции оценивают с учетом воздействия температур исходя из температурного графика теплоносителя применительно к различным климатическим зонам России. Для других климатических зон расчет осуществляется аналогично с применением местных расчетных характеристик.

Годовой температурный график приводится к виду, удобному для использования в последующих расчетах, например для климатической зоны Западной Сибири:

- продолжительность воздействия в отопительный сезон (в долях от года) температур до 102°С (относят к температуре 102°С), до 110°С (относят к температуре 110°С), до 128°С (относят к температуре 128°С), до 143°С (относят к температуре 143°С), до 149°С (относят к температуре 149°С) и до 150°С (относят к температуре 150°С).

При указанных температурах по полученной эмпирической зависимости определяют долговечность пенополиуретана (где (где n = 1 - 5).

Предполагаемый срок службы (в годах) вычисляют по формуле

. (Д.3)