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這兩種結構的管材沖擊強度較低,與管材韌性有關的指標(如落錘沖擊性能)不易達標,這兩種塑化的管材都不是我們希望的。大量研究和測度結果表明:硬質PVC管材的綜合性能 值是在塑化度為60%-70%時得到的。
因此,我們應選擇適當的條件,使塑化度均勻并控制在此范圍內。2,塑化度的調整塑化度的調整應從配方,混料,加工條件等方面綜合考慮。2.1配方的選擇調整樹脂用懸浮法生產的PVC樹脂有疏松型和緊密型。疏松型樹脂表皮較薄,內部疏松,亞粉粒體積較大且大小均勻,易于破碎,釋放初級粒子。
這樣的樹脂經混合,可使助劑分布均勻,經過擠出加工后,易獲處得塑化均一的管材。除PVC樹脂的形態外,樹脂的相對分子量也影響塑化,相同配方和加工條件下,分子量越大,雖然管材韌性好,但塑化度降低。2.1.2穩定劑目前,國內采用的主要穩定劑為鉛系穩定劑(主要有堿式硫酸鉛,硬脂酸堿等)。
因體鉛鹽穩定劑分散性較差,難塑化易造成大的應力集中,要求所用鉛越細越好, 細過研磨。另外,鉛鹽對人體有害,這些穩定劑在給水管配方中用量有限制,如含鉛穩定劑用量不能超過3份。綜合以上因素,在滿足正常生產及考慮意外停車前提下,應盡量減少穩定劑的用量。
為了減少污染, 使用復合式片狀,粒狀穩定劑,例如:德國熊牌穩定劑。2.1.3潤滑劑外潤滑性強的配方使PVC受到較小的剪切力,低剪切力水平可提高初級粒子“存活”的溫度或延長其“壽命”,所以在相同的加工條件,潤滑性強的配方,可使管材的塑化度降低。
為子使管材塑化度保持一致,就要增加加工設備的剪切能力(如提高螺桿的轉速)或提高加工溫度或延長物料在設備中的停留時間(提高機臺阻力既可延長“停留時間”,又可增加剪切強度。)合適的配方中,潤滑劑要配方中盡可能的減少,處于邊界潤滑狀態,避免因過度潤滑造成塑化度不良,塑化溫度過高,在調整潤滑劑時應注意以下幾點:(1)同一臺加工機械在使用時間后,剪切能力會下降,潤滑劑也要相應調整。
為了保證塑化質量,可采用促進塑化的潤滑劑配比。(2)表面積較大的成型機械需要較多的潤滑劑。從擠出到口模的容積是一定的,物料所含潤滑劑應能滿足整個容積所有表面潤滑的需要。加工機械的容積較小,表面積卻較大,則要求物料中潤滑劑含量較高。
適用范圍
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為什么選擇我們
荷載與受力分析埋入地下的電纜套管主要是承受外部荷載的壓力,沒有內壓。通常外部荷載是由電力排管上部土壤,堆積物或汽車的重量組成。土壤荷載是隨深度的增加而增加的;汽車荷載屬于集中的局部荷載,是通過土層的擴散傳遞規律對套管施加壓力,并伴隨由汽車引起的動荷載作用。
為了起見,上海地區電力排管的荷載條件按城市一級道路要求考慮的,即每根電纜套管所承受的外部荷載就等于汽車與土壤的荷載之和。塑料柔性管道的“環壓理論”是目前國內外同行廣泛接受和應用的管道結構分析理論,即在外荷載作用下,管材橫斷面變形率Δy/D(%)≥2%,且管壁不發生裂紋。
電力電纜套管變形率指標可達2.5%,也屬于柔性管道。根據這個理論,埋地式套管的計算,應將管道與其周圍的土壤視為一個完整的結構體系。這個體系在外荷載的作用下,管道截面由正圓逐漸變成橢圓的同時對兩側土壤擠壓,產生變形約束(回彈抗力)。
這個回彈抗力呈二次拋物線分布(M.GSpangle),;將使套管周圍的土壓力分布趨于均勻環壓狀態,有助于降低環向應力,減小套管的變形,提高管材承受垂直外荷載的能力。在外荷載的作用下,套管截面內;曙產生環向彎曲拉應力,當這個拉應力超過套管自身的彎曲強度時,管壁因沿縱向出現斷裂而破壞,喪失承載能力。
因此作為受壓套管,彎曲強度是一項必不可少的物理力學性能指標,不能沒有,否則就很難確定套管的內在質量是否滿足工程的要求。但是在現行 標準《埋地式高壓電力電纜用氯化聚氯乙稀(PVC-C)套管》GB/T2479-2004的規定中,還是沒有給出這項關鍵指標,感到難以理解。
由此可以看出,套管的受力除了與其所承受的外荷載和自身的材料性能有關,還與套管周圍回填土的性質和密實程度有關。因此,直埋排管在施工時對回填土工藝提出了特殊的要求,不僅回填土材料要按規定選擇,還要逐層夯實達到規定的密實度,通常是80%一95%才能保證回填土對于套管有足夠的支撐──分擔受力。
施工單位很難保證直埋排管回填土的施工質量,影響了電纜線路的和使用壽命,這也正是為什么上海地區要選擇現澆混凝土排管的重要原因之一。3.試驗溫度與環片熱壓縮力電纜排管通流試驗資料表明,當電纜線芯持續載流的 工作溫度達到90℃時,套管內壁長期的溫度一般在70℃左右;當電纜線芯偶而出現過載的溫度105℃(電纜生產廠要求,為了延長電纜的使用壽命,對于電纜過載偶然出現次數和持續時間應控制在小范圍)。疏松的回填工對埋地式套管受力是非常不利的。但是在大多數情況下試驗過載的持續時間約5h時,套管內壁的短期溫度 不會超過90℃。
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