聚氨酯保溫管質(zhì)量認識誤區
由于目前生產(chǎn)聚氨酯保溫直埋式管道的廠(chǎng)家很多,各廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝和設備條件也不盡相同,質(zhì)量控制和認識水平也不盡相同,大部分的生產(chǎn)廠(chǎng)家對聚氨酯泡沫及保溫層也沒(méi)有相應的檢查儀器。因此在生產(chǎn)過(guò)程中,對泡沫及保溫層的質(zhì)量存在一些誤區。以下是對熱力管道聚氨酯泡沫及保溫層質(zhì)量認識的一些誤區及我們的一些建議:
以管道端頭泡沫的表面質(zhì)量來(lái)判斷泡沫質(zhì)量的優(yōu)劣
端頭泡沫的表面質(zhì)量只能算一個(gè)外觀(guān)質(zhì)量,不能代表也不能說(shuō)明整體泡沫的質(zhì)量。這一外觀(guān)質(zhì)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(lèi)型等。如果堵頭溫度太低,則端頭泡沫的表面會(huì )出現泡沫發(fā)脆或結皮較厚這兩種情況。對于全水發(fā)泡的體系來(lái)說(shuō),出現泡沫粉化發(fā)脆的情況比較多,但有些聚氨酯原料,會(huì )在遇到較低溫度的堵頭時(shí),結一層較厚的表皮,讓泡沫外觀(guān)感覺(jué)較好,硬度較大。但其實(shí)并不能反應其內部泡沫的質(zhì)量,有的時(shí)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(cháng)期的使用壽命。脫模劑的類(lèi)型也會(huì )影響端頭泡沫的表面質(zhì)量,由于很多專(zhuān)用的硬泡脫模劑的價(jià)格都比較高,在中國的很多保溫管廠(chǎng)都使用黃油、凡士林做脫模劑,而這些物質(zhì)與聚氨酯泡沫接觸后,會(huì )破壞泡沫的泡孔結構,對端頭泡沫的質(zhì)量是一個(gè)致命的傷害,不但影響表面質(zhì)量,同時(shí)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(zhuān)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(lái)判斷強度,并以此來(lái)判斷泡沫優(yōu)劣
這一觀(guān)點(diǎn)存在二個(gè)誤區:一是用手按壓的感覺(jué)判斷強度,二是以強度來(lái)判斷泡沫優(yōu)劣。 我們首先分析“用手按壓的感覺(jué)判斷強度”為何不正確。
(1)手按壓端頭泡沫感覺(jué)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(shí)與堵頭及脫模劑接觸后產(chǎn)生的結皮也不同,所以在用手按壓時(shí)感覺(jué)到的強度并不一定是實(shí)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(guò)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定。用手按壓感覺(jué)硬的泡沫,可能泡沫在壓縮形變10%過(guò)程中的最大壓縮應力卻小于手按壓感覺(jué)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(jīng)談到過(guò),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(gè)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(shí)候可能恰恰相反,強度越高,則泡沫剛性越強,可能會(huì )影響長(cháng)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(lái)說(shuō),在開(kāi)發(fā)配方時(shí)要單純提高泡沫的壓縮強度,是一件很容易的事,同時(shí)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(cháng)時(shí)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(guò)程中混合越均勻,泡沫的閉孔率會(huì )提高,同時(shí)泡孔的直徑也會(huì )變小,所以吸水率會(huì )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(huì )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,測其尺寸穩定性來(lái)判斷其長(cháng)期壽命
在區域熱力管道的標準EN253及CJ/T 114標準中,要求管道的保溫層的長(cháng)期使用壽命最低達到120ºC,30年。如何理解這一要求呢?其實(shí)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(zhì)的溫度,要求保溫層能在此條件下至少連續工作30年。 在這一條件下,保溫層的聚氨酯泡沫實(shí)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(shí)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(huì )受太大的影響。而如果把泡沫切成長(cháng)方體放在高溫烘箱里,則泡沫的六個(gè)面都會(huì )受到高溫和空氣的影響,這與泡沫在管道使用時(shí)的情況完全不相同,在這樣的條件下,聚氨酯泡沫肯定會(huì )變形或因氧化導致泡沫結構破壞。 EN253及CJ/T114標準中,對長(cháng)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(guān)點(diǎn)也是錯誤的。