超高分子量聚乙烯管道长年真空失稳问题浅析

把工业废水回用水管道两端按近似密闭状态计算，工业废水回用水超高分子量聚乙烯管道系统 水平段在水栗停止运行后产生的临界压力是0.0815MPa,该值略小于表1对应管径的持久临界压力(0.10MPa)管道在此情况下出现失稳变形的原因主要是表1计算选取的管道壁厚为10.5mm，该工程采用的管道壁厚为9.5mm，在不考虑钢丝直径、根数差异的前提下计算，后者失稳临界压力相当于前者的74%(0.074MPa)，略小于出现失稳变形的临界压力。 超高分子量聚乙烯管道失稳临界压力与弹性模量一次乘幂、壁厚三次乘幂成正比，与半径三次乘幂成反比。因此对相同公称压力的管材，失稳临界压力随着直径增大而减小；对相同公称压力的复合管和塑料管，考虑骨架的增强作用，复合管壁厚一般要小于同种材质的塑料管，因此临界压力也会小于塑料管的临界压力。复合管壁厚只有塑料电熔管件壁厚(公称压力3.5MPa)的1/4~1/2,这也是管道出现失稳变形而管件则保持原来形状的 主要原因 屈曲分析是假定复合管为理想弹性体，忽略时间对复合管屈曲的影响，管道结构突然发生失稳的压力具有瞬时性，称为瞬时临界失稳压力。但超高分子量聚乙烯管道中的高密度聚乙烯是典型的黏弹性材料，具有明显的蠕变和松她特性。在正外压载荷的持续作用下，复合管可能经历一段时间后出现一'种延迟屈曲，称为蠕变屈曲 为便于估算超高分子量聚乙烯管道蠕变失稳的持久临界压力，针对复合管中只有高密度聚乙烯是黏弹性材料，用蠕变模量代替弹性模量，取蠕变模量为200MPa、高密度聚乙烯50年泊松比为0.48,计算得出不同公称外径复合管蠕变失稳的持久临界压力。

超高分子量聚乙烯管两端钢制承承插口的安装方

众所周知，实行可靠承插连接的基础是要有形状和尺寸精确和稳定的承口插口。超高分子量聚乙烯管管材做不成高要求的承口插口，所以借鉴国内外增强热塑性塑料管管端采用机械卡压方法固定金属管端管件的成功经验，探索开发的中大直径钢丝增强塑料管采用机械卡压方法固定钢制的承口和插口。 采用钢制承口和插口是吸取了超高分子量聚乙烯管道的经验，据工程方面专家介绍超高分子量聚乙烯管道受到欢迎的原因之一是采用了钢制的承口和插口，所以形状规整齐，尺寸准确(配合部分位通过机械加工)所以容易保证密封的紧密，施工也方便。而且超高分子量聚乙烯管道业开发了一套加工制作钢制承口和插口的工艺，高效经济。所以建议在产品结构和尺寸的设计时可以尽量参照国标来选择。 不同于超高分子量聚乙烯管道的钢制承口插口可以和UHMW-PE内衬钢筒焊接，钢丝增强塑料管端是聚乙烯和钢丝增强层的复合结构，无法和钢制的承口和插口连接，只有借鉴塑料管和增强热塑性塑料管连接金属管端管件的经验采用机械卡压方法连接。 用机械卡压连接钢制管材管件的可靠性是无疑的。众所周知，高压的增强热塑性塑料管都采用机械卡压连接金属的管端管件，这些连接要求长期承受非常高的轴向负载。而输水用中大直径钢丝增强塑料管是在中低压运行的，通常又采用胶圈密封的承插连接，是不承受高轴向负载的。 钢制承口和插口的缺点是需要有防腐措施。超高分子量聚乙烯管的推广经验说明用户是可以接受的。加工好的承口插口可以通过镀锌或者涂覆树脂达到防腐要求。按照国际经验接触饮用水更适用1，目前国内也可以做到(我公司东莞博瑞华就可以做到).此外如果铺设地区是腐蚀性环境，建议铺设完成后用一热收缩套把接头部分完全包覆起来。