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穿插法修复旧管道用聚乙烯的改性研究

刘铁民  
【摘要】: 穿插法修复金属旧管道通常使用管材级高密度聚乙烯(HDPE)作为塑料内衬管。其缺点是形状回复能力不够理想、耐80℃原油的腐蚀性能较差,因而影响其在输油管线上的应用。 本文通过丁腈橡胶(NBR-40)、天然橡胶(NR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等弹性体与HDPE共混,提高了HDPE的形状回复能力。研究了两种HDPE、HDPE/不同弹性体、XLPE及HDPE/动态硫化弹性体的形状回复能力;探讨了HDPE及共混体系形状回复的机理;研究了长时间、常温和高温条件下,不同材料的耐原油腐蚀性能及机理;还研究了弹性体的含量对共混体系力学性能和流动性能的影响规律。根据材料的形状回复能力、耐原油腐蚀能力和力学性能,筛选出了穿插用的衬管材料;确定了适合于穿插法修复旧管道的工艺,并初步应用于穿插法修复旧管道的实验中。 结果表明:(1)HDPE/弹性体、XLPE、HDPE/动态硫化弹性体能够显著改善HDPE的形状回复能力;在HDPE/EPDM、HDPE/NR和HDPE/NBR三种共混体系中,HDPE/NR的形状回复能力最好,HDPE/弹性体共混体系的力学性能和流动性能随弹性体含量增加而降低;(2)LDPE耐80℃原油腐蚀性能很差,HDPE耐80℃原油腐蚀性能良好;共混体系中HDPE-2480/NBR(15%)耐80℃原油腐蚀性能良好;(3)作为穿插法修复旧管道的衬管材料,共混体系中弹性体含量以15%为宜。HDPE-2480/NBR(15%)体系适合于修复输油管;HDPE-2480/NR(15%)和HDPE-2480/EPDM(15%)适合于修复输水、输气管道;(4)在四种修复工艺中,冷缩径-冷回复的修复效果最佳。


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