Введение к работе
Актуальность проблемы В настоящее время при устройстве инженерных систем зданий и сооружений широко используют сшитые полимеры в качестве трубопроводов холодного, горячего водоснабжения и отопления Мировое потребление сшитых полиэтиленов для этих целей составляет 55% и продолжает расти Сшитые полиэтилены получают перекисным, силанольным или радиационным способами
Каждый их способов сшивания полиэтиленов (ПЭ) имеет свои преимущества и недостатки в технологическом оформлении процесса, различается по эксплуатационным характеристикам и областям использования соответствующих изделий, экономическим показателям Главным критерием является обеспечение надежности и долговечности работы трубопроводов горячего водоснабжения при правильно обоснованных условиях эксплуатации, которые отличаются по температурам (40-95С), применяемым давлениям, условиям монтажа и т п
Отсутствие производства отечественного силанольно- и перекисно-сшивающегося ПЭ вызывает конкурентную борьбу по увеличению поставок на Российский рынок импортного сырья, информация по свойствам которого в ряде случаев носит ограниченный или противоречивый характер из-за различия условий и сроков эксплуатации трубопроводов в Европе и России (температуры теплоносителя не превышают 70С в Европе и 95С -в России) Учитывая быстрый рост жилищного и промышленного строительства в России, организация производства труб горячего водоснабжения и отопления на основе сшитого полиэтилена, способных длительно эксплуатироваться при высоких температурах, безусловно является актуальным
Цель работы Научно-обоснованный выбор эффективной технологии производства труб горячего водоснабжения с повышенной долговечностью на
основе сшитого полиэтилена применительно к условиям эксплуатации в России
При этом рассматривались следующие вопросы
- Анализ современного производства труб горячего водоснабжения из сшитого
различными методами ПЭ
- Изучение структуры и свойств сшитых различными методами полиэтиленов
-Разработка эффективной технологии получения труб из силанольно-сшитого
полиэтилена, оценка их эксплуатационной надежности (долговечности) при
температуре теплоносителя 80-95С
Научная новизна Впервые проведены сравнительные исследования структуры и свойств, сшитого различными методами полиэтиленов ведущих фирм-производителей, применительно к условиям эксплуатации труб горячего водоснабжения в России Установлено, что силанольно - сшитый ПЭ обладает большей плотностью структурной сетки и жесткостью, стабильностью свойств при кипячении в воде, меньшей деформируемостью при температурах до 95С по сравнению с радиационно- и перекисно-сшитым
Изучение процессов релаксации напряжений образцов труб из сшитых полиэтиленов позволило установить, что условная константа скорости релаксации для силанольного сшивания при температурах 90 и 110С в 2,5 -5 раз выше по сравнению с образцами, полученными радиационным и перекисным способами Это связано со структурными особенностями, различием процессов сшивания и деструкции сшитых полиэтиленов
Совокупность свойств силанольно - сшитого ПЭ объясняет повышенные значения давления разрушения и долговечности при температурах до 95С, что подтверждается гидравлическими испытаниями
На основании гидравлических испытаний труб построены номограммы расчетного срока службы полимерных трубопроводов из перекисно- и силанольно - сшитого ПЭ, что позволяет прогнозировать сроки эксплуатации
Практическая значимость работы. На основании всесторонних испытаний показаны преимущества силанольного сшивания для труб, способных эксплуатироваться при температурах 95С в течение более 50 лет, тогда как срок службы труб из перекисно-сшитого ПЭ составляет 6-8 лет при внутреннем давлении в 1,5 раза ниже
Разработана эффективная технология получения труб из силанольно-
сшивающегося ПЭ с использованием модернизированной установки
гидротермической обработки, которая позволяет повысить скорости
сшивания, обеспечивая высокую плотность структурной сетки и комплекс эксплуатационных характеристик с одновременным контролем качества продукции
Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на XIX международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии (Москва 2005г)
Публикации. По результатам работы опубликованы 4 статьи и тезисы доклада
Объем и структура работы Диссертация изложена на ^гГстраницах,
иллюстрированных рисунками и Угтаблицами, состоит из введения,
