Plastik borular, hafiflik ve korozyon direnci gibi avantajları nedeniyle birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık dayanımları malzeme türü, modifikasyon teknolojisi ve uygulama senaryolarına bağlı olarak önemli ölçüde değişmektedir.
Yaygın plastik boruların sıcaklık direnç aralığı
PE boru
PE borular uzun vadeli üst sıcaklık sınırı 60°C ve kısa vadeli sıcaklık direnci 80°C'ye kadar olan zayıf sıcaklık direncine sahiptir. Bununla birlikte, nano modifikasyon veya cam elyaf gibi takviye malzemelerinin eklenmesi yoluyla, bazı HDPE borular 150 ° C'lik yüksek sıcaklıklara uzun süre dayanabilir ve Vicat yumuşama sıcaklığı 150 ° C'nin üzerindedir, bu da onları petrol sahalarında yüksek sıcaklıkta ham petrol taşımacılığı için uygun hale getirir.
PVC Boru
PE borular, 60°C'lik uzun vadeli üst sıcaklık sınırı ve 80°C'ye kadar kısa vadeli sıcaklık direnci ile zayıf sıcaklık direncine sahiptir. Bununla birlikte, nano modifikasyon veya cam elyaf gibi takviye malzemelerinin eklenmesi yoluyla, bazı HDPE borular 150 ° C'lik yüksek sıcaklıklara uzun süre dayanabilir ve Vicat yumuşama sıcaklığı 150 ° C'nin üzerindedir, bu da onları petrol sahalarında yüksek sıcaklıkta ham petrol taşımacılığı için uygun hale getirir.
Mühendislik plastik boruları
Poliimid (PI): Uzun vadeli sıcaklık direnci 350°C ve kısa vadeli sıcaklık direnci 450°C'dir. Şu anda ısıya en dayanıklı mühendislik plastiğidir, ancak pahalıdır ve çoğunlukla havacılık ve uzay gibi özel alanlarda kullanılır.
Modifiye FRP boru: Silisyum karbür ve bor nitrür gibi dolgu maddeleriyle güçlendirilmiş, 600°C'ye kadar sıcaklık direncine sahip (UNI H serisi hortum gibi), motor egzoz emisyonları gibi yüksek sıcaklık senaryoları için uygun kompozit bir boru.
Yüksek sıcaklık direncini artırmak için teknik yol
Malzeme modifikasyon teknolojisi
Güçlendirilmiş dolgu maddeleri: Cam elyaf ve bor karbür gibi inorganik dolgu maddelerinin eklenmesi PVC ve PE'nin sıcaklık direncini artırabilir. Örneğin, patentli teknolojide, PVC boruların uzun vadeli sıcaklık direncini 100°C'ye çıkarmak için cam elyaf ve silikon nitrür bileşik olarak modifiye edilmiştir.
Alev geciktirici ve ısı yalıtım yapısı: Alev geciktirici katman ve ısı yalıtım pamuğunun çift katmanlı tasarımı, dış yüksek sıcaklığın boru gövdesine ısı iletimini engellemek için benimsenmiştir. Patentli bir teknoloji, borunun dış yüzeyinin radyasyon sıcaklığının 280°C'ye ulaşmasını sağlamak için ısı yalıtım pamuğu dolgusunu kullanır.
Kompozit Boru Tasarımı
Metal-plastik kompozit: Alüminyum-plastik kompozit boru, metalin basınç direncini ve plastiğin korozyon direncini birleştirir ve sıcaklık aralığı -70 ℃ ~ 110 ℃'ye kadar genişletilir, bu da şiddetli sıcaklık farklılıkları olan alanlar için uygundur.
Çok katmanlı yapı: Örneğin, UNI H serisi hortum, esnekliği korurken 600°C'ye kadar sıcaklıklara dayanabilen spiral çelik yay + yüksek sıcaklığa dayanıklı fiberden oluşan çok katmanlı bir tasarıma sahiptir.
Test ve Doğrulama
Termal yaşlandırma testi, sıcaklık direncini değerlendirmek için kullanılan temel yöntemdir. Örneğin, PE borular 200°C'lik bir ortamı simüle etmek için yüksek sıcaklık test odasına yerleştirilir ve termal stabiliteleri gerilme mukavemeti ve ağırlık değişimi gibi göstergelerle doğrulanır. Shandong Fangda New Materials, modifiye edilmiş PE borularının 150°C'de performans düşüşü yaşamadığını üçüncü taraf testleriyle doğrulamıştır.
Uygulamalarda yüksek sıcaklık senaryoları ve seçim önerileri
Endüstriyel yüksek sıcaklık orta taşıma
Petrol Sahası: Modifiye PE borular (150 ℃'ye dayanıklı), geleneksel çelik boruların 10 katı aşınma direnci ve 80%'lik bir maliyet düşüşü ile yüksek sıcaklıkta ham petrol taşımacılığı için kullanılır.
Kimya endüstrisi: PI veya FRP kompozit borular (400℃ ~ 600℃'ye dayanıklı), motor egzoz arıtımı için kullanılan UNI H serisi hortumlar gibi yüksek korozif gaz emisyonları için kullanılır.
İnşaat ve Belediye Mühendisliği
Sıcak su sistemi: PP-R alüminyum-plastik kompozit boru (110℃'ye dayanıklı) geleneksel PP-R boruya göre daha üstündür ve termal genleşme ve büzülme riskini azaltır.
Yangından korunma ve HVAC: Alev geciktirici modifiye PVC boru (95 ℃'ye dayanıklı), yangın dumanı egzozu ihtiyaçlarını karşılamak için yanmaz muhafaza ile eşleştirilmiştir.
Çeşitli ortamlara uyum sağlama
Düşük sıcaklık ortamı: HDPE borular -70°C'ye kadar düşük sıcaklıklara dayanabilir, soğuk ve yüksek rakımlı bölgelerde su taşımacılığı için uygundur.
Anlık yüksek sıcaklık: PI borular kısa bir süre içinde 450°C'ye dayanabilir, uzay aracı hidrolik sistemleri gibi anlık yüksek sıcaklık senaryoları için uygundur.
Sonuç
Plastik boruların yüksek sıcaklık direnci, malzeme ve süreçlerdeki farklılıklar nedeniyle büyük ölçüde değişir: sıradan PVC / PE boruların sıcaklık direnci çoğunlukla 45 ℃ ile 95 ℃ arasındayken, modifiye veya kompozit borular 150 ℃ ila 600 ℃'ye ulaşabilir. Seçimin ortam sıcaklığı, çevre koşulları ve maliyet ile birleştirilmesi gerekir.
