氙灯加速老化对聚酯纤维/PVC柔性复合材料力学性能影响的研究

聚酯纤维/PVC柔性复合材料由于多用于户外,易受阳光照射而老化,从而影响材料的力学性能。通过模拟大气环境较好的氙灯耐气候试验箱,考察了氙灯加速老化对聚酯纤维/PVC柔性复合材料顶破性能和撕裂性能的影响。采用CRT材料试验机,研究了聚酯纤维/PVC柔性复合材料的顶破性能和撕裂性能的变化,并比较了两种不同撕裂模式的破坏机理;采用FTIR研究了PVC涂层吸收峰和峰强的变化;采用SEM研究老化前后涂层表面的微观形貌。研究表明:氙灯人工气候老化下,聚酯纤维/PVC柔性复合材料的老化机理主要是羰基化合物和共轭双键的形成;柔性复合材料撕裂性能下降明显;不同撕裂模式对评价柔性复合材料差异较大。

PVC单层柔性防水系统在某厂房屋面保温防水工程中的应用

通过PVC单层柔性防水系统在淄博市淄川区建陶产业创新示范园一期标准化厂房建设项目A区屋面保温防水工程中的应用实践,介绍了该屋面采用的防水保温应用技术、工艺方法,以供后续类似工程借鉴使用。

气田注醇用柔性复合管服役性能

采用涤纶纤维增强尼龙内衬的柔性复合管在气田高压注醇环境中得到大量应用,随着服役时间的增加,管线本体老化和接头失效频发。为明确该类柔性复合管在气田注醇环境应用后性能变化及其工况适应性,针对服役前后柔性复合管各功能层,开展了形貌分析、理化性能分析及承压性能测试。结果表明,在高压注醇环境服役后复合管尼龙内衬层材料和涤纶纤维增强层材料外观发生了一定变化,外保护层龟裂。在甲醇介质作用下服役后的复合管尼龙内衬层材料初始热分解温度和熔融焓降低。甲醇介质经内衬层渗透进入柔性复合管夹层,聚酯纤维与醇类基团发生解聚反应,致使复合管服役后的纤维拉伸性能及在役管线爆破强度显著降低。管体爆破强度降低情况与纤维拉伸性能具有较好的一致性,且接头为薄弱部位。原有PA1212和PA66内衬材料不能长期适用于现场高压注醇工况环境,后期建议使用前针对内衬材料开展耐甲醇介质溶胀及渗透性能选材评价。

涤纶纤维增强聚乙烯复合管承压性能模拟

针对纤维增强塑料复合管实物承压性能测试工作量大、成本高以及影响因素不明确等问题,采用有限元模拟分析法研究了复合管生产工艺对承压性能的影响。依据公称直径150 mm、公称压力2.5 MPa涤纶纤维增强塑料复合管的结构及材料特征,采用Halpin-Tsai模型法建立了复合管的有限元模型,研究了纤维铺层数量、纤维缠绕角度以及内衬层壁厚等工艺参数对复合管承压性能的影响。结果表明,采用建立的复合管模型模拟计算的管材爆破压力为11.105 MPa,与实物管材水压爆破值10.75 MPa的相对误差仅为3.302%。增加纤维层的数量、纤维缠绕角度以及内衬层壁厚均可提高复合管的承压性能。综合考虑制造成本和生产效率,分析获得涤纶纤维增强聚乙烯复合管最佳生产工艺参数为纤维铺层数为4层、纤维缠绕角为56°、内衬层最小壁厚为9 mm。

地面煤层气FRTP柔性管道工程性能试验研究

为解决煤层气管道运输中传统运输管道长期服役性能较差且经济成本较高等问题,本文研发了一种新型的聚酯纤维增强热塑性塑料(FRTP)柔性管,并基于室内整管承压性能试验、内层拉伸试验以及邵氏硬度和维卡软化温度试验,深入研究了FRTP管的综合工程性能以及性能劣化机理。试验结果表明:服役2年后的FRTP管保压性能及抗拉性能变化幅度较小,但水压爆破压力值下降了12.39%,即承内压性能劣化速率较快;服役2年后的FRTP内层材料屈服强度、邵氏硬度和维卡软化温度分别下降了21.43%、27.82%和5.98%,即内层材料的抗变形能力劣化速率较快;FRTP管的主要承压载体为聚酯纤维强化层,其失效模式主要分为强化层断裂失效及内层腐蚀失效两种。上述研究成果对FRTP在地面煤层气的长期安全运行及重点检测方向具有重要意义。