聚氨酯保溫管質量認識誤區(qū)
由于目前生產聚氨酯保溫直埋式管道的廠家很多,各廠家的生產工藝和設備條件也不盡相同,質量控制和認識水平也不盡相同,大部分的生產廠家對聚氨酯泡沫及保溫層也沒有相應的檢查儀器。因此在生產過程中,對泡沫及保溫層的質量存在一些誤區(qū)。以下是對熱力管道聚氨酯泡沫及保溫層質量認識的一些誤區(qū)及我們的一些建議:
以管道端頭泡沫的表面質量來判斷泡沫質量的優(yōu)劣
端頭泡沫的表面質量只能算一個外觀質量,不能代表也不能說明整體泡沫的質量。這一外觀質量受很多因素的影響,如堵頭的溫度、發(fā)泡前堵頭上涂的脫模劑類型等。如果堵頭溫度太低,則端頭泡沫的表面會出現(xiàn)泡沫發(fā)脆或結皮較厚這兩種情況。對于全水發(fā)泡的體系來說,出現(xiàn)泡沫粉化發(fā)脆的情況比較多,但有些聚氨酯原料,會在遇到較低溫度的堵頭時,結一層較厚的表皮,讓泡沫外觀感覺較好,硬度較大。但其實并不能反應其內部泡沫的質量,有的時候,結皮較厚的泡沫其與鋼管或管皮的粘結性是比較差的,當然很難保證其長期的使用壽命。脫模劑的類型也會影響端頭泡沫的表面質量,由于很多專用的硬泡脫模劑的價格都比較高,在中國的很多保溫管廠都使用黃油、凡士林做脫模劑,而這些物質與聚氨酯泡沫接觸后,會破壞泡沫的泡孔結構,對端頭泡沫的質量是一個致命的傷害,不但影響表面質量,同時可能導致端頭泡沫的收縮變形等。 對于脫模劑,我們建議使用專業(yè)脫模劑、液體或固體石蠟等不破壞泡沫性能的脫模劑。
靠手按壓管道端頭泡沫來判斷強度,并以此來判斷泡沫優(yōu)劣
這一觀點存在二個誤區(qū):一是用手按壓的感覺判斷強度,二是以強度來判斷泡沫優(yōu)劣。 我們首先分析“用手按壓的感覺判斷強度”為何不正確。
(1)手按壓端頭泡沫感覺的是泡沫的“軸向強度”,不是標準中要求的“徑向強度”。 (2)端頭泡沫與堵頭接觸,不同的聚氨酯體系在發(fā)泡時與堵頭及脫模劑接觸后產生的結皮也不同,所以在用手按壓時感覺到的強度并不一定是實際內部泡沫的強度,而是結皮的硬度。 (3)泡沫強度是指在泡沫形變10%過程中測得的最大壓縮應力,EN253和CJ/T 114中對測試方法有嚴格的規(guī)定。用手按壓感覺硬的泡沫,可能泡沫在壓縮形變10%過程中的最大壓縮應力卻小于手按壓感覺軟的泡沫。
我們再分析“以強度判斷泡沫優(yōu)劣”為何不正確。
(1)我們前面已經談到過,管道保溫中要求聚氨酯有優(yōu)秀的綜合性能,而不僅僅只是一個強度,因此“以強度判斷泡沫優(yōu)劣”是偏面的、不正確的。只要工藝參數正確,密度達到60kg/m3以上,EN253和CJ/T 114中要求壓縮強度達到0.3MPa以上的要求是很容易達到的。
(2)泡沫的強度只是代表了泡沫的機械性能,強度高的泡沫,并不能保證其他性能一定優(yōu)秀。有的時候可能恰恰相反,強度越高,則泡沫剛性越強,可能會影響長期的使用壽命等性能。特別值得一提的是,對于聚氨酯原料供應商來說,在開發(fā)配方時要單純提高泡沫的壓縮強度,是一件很容易的事,同時也可能馬上得到測試結果,但對于管道泡沫所要求的其他性能,如使用壽命、蠕變性能、剪切強度等,需要大量的長時間的試驗測試才能得到結論。
· 泡沫越細,吸水率越低
如果是同一種聚氨酯原料且加工工藝相同,則這樣的判斷是正確的。因為對同一種原料,泡沫越細表明異氰酸酯與多元醇在發(fā)泡過程中混合越均勻,泡沫的閉孔率會提高,同時泡孔的直徑也會變小,所以吸水率會降低。 如果是兩種不同的原料,則這樣的判斷就是不恰當的。因為對于不同的原料,即使混合效果相同,泡沫的閉孔率也會有所不同,泡沫細膩與否,并不能代表閉孔率的大小,也就不能代表泡沫吸水率的好壞。
把泡沫放在高溫烘箱(120ºC或以上)里,測其尺寸穩(wěn)定性來判斷其長期壽命
在區(qū)域熱力管道的標準EN253及CJ/T 114標準中,要求管道的保溫層的長期使用壽命最低達到120ºC,30年。如何理解這一要求呢?其實在標準中它是對保溫管道整體的要求,這里的120ºC是保溫管內傳輸的介質的溫度,要求保溫層能在此條件下至少連續(xù)工作30年。 在這一條件下,保溫層的聚氨酯泡沫實際上是單面與高溫的內管接觸,由于聚氨酯優(yōu)秀的保溫性能,保溫層的外表面及切面上的溫度還是在較低的溫度,同時由于聚氨酯泡沫保溫層由外護管保護,隔絕了與空氣和水分的接觸,避免了氧化或水分的侵蝕。所以泡沫的各項性能并不會受太大的影響。而如果把泡沫切成長方體放在高溫烘箱里,則泡沫的六個面都會受到高溫和空氣的影響,這與泡沫在管道使用時的情況完全不相同,在這樣的條件下,聚氨酯泡沫肯定會變形或因氧化導致泡沫結構破壞。 EN253及CJ/T114標準中,對長期使用壽命(泡沫的耐熱性能)的測試不是也不包括將泡沫放在高溫烘箱里,測其尺寸變化率的方法。因而這一觀點也是錯誤的。