Способ определения максимальной рабочей температуры пенополиуретана

 

Изобретение относится к области методов испытаний вспененных пластмасс и может быть использовано при оценке качества пенополиуретана (ППУ), предназначенного для работы в жидких средах. Изобретение позволяет ускорить испытания (до 1 ч) при одновременном упрощении и сохранении степени точности испытаний за счет того, что испытание образцов в жидкой среде осуществляют в условиях всестороннего сжатия в этой среде при избыточном давлении Рати, определяемом по формуле: Рати 0,2оьж ± 143 (Тех , где оьж - прочность пенопласта при одноосном сжатии вне жидкой среды, МПа. 3 ил. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 4649109/05 (22) 07.02.89 (46) 30.11.91. Бюл. N 44 . (71) Научно-производственное объединение

"Полимерсинтез" (72) А.Г.Дементьев, Г.И.Жутеев, E.À.Ãóðoâ, В.Г.Жутеев и B.À.Îðëîâ (53) 678.664-405.8(088.8) (56) Жутеев Г.И. и др. Стойкость пенополиуретанов к воздействию нефтепродуктов и воды. — Транспорт и хранение нефтепродук тов и углеводородного сырья, 1982, ¹ 2, с.22 — 23.

Дементьев А, Г. и др. Длительное применение ППУ для теплоизоляции резервуаров нефтехранилищ. — Пластические массы, 1981, ¹5,,с.35-36.

Методические указания по методам физико-механических испытаний. M.:

НИИТЭХИМ, 1984, с.67 — 84.

Изобретение относится к методам испытаний материалов, преимущественно вспененных пластмасс, и может быть использовано при оценке качества пенополиуретана (ППУ), предназначенного для работы в жидких средах, В настоящее время разработаны и эксплуатируются новые маэутохранилища грунтового типа вместимостью 500-2500 м

3 с пенополиуретановой облицовкой котлована (ППУ напылен непосредственно на грунтовую поверхность) с подогревающими устройствами, размещенными на дне котло„5U„„1695175 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕНОПОЛ ИУРЕТАНА (57) Изобретение относится к области методов испытаний вспененных пластмасс и может быть использовано при оценке качества пенополиуретана (ППУ), предназначенного для работы в жидких средах. Изобретение позволяет ускорить испытания (до 1 ч) при одновременном упрощении и сохранении степени точности испытаний за счет того, что испытание образцов в жидкой среде осуществляют в условиях всестороннего сжатия в этой среде при избыточном давлении

Рати, определяемом п9 формуле: Ра и

=0,2осж -143 0сж где псж — прочность пенопласта при одноосном сжатии вне жидкой среды, МПа, 3 ил. 1 табл. вана . ППУ-облицовка в процессе ее эксплуатации подвергается воздействию подогретого мазута, грунтовых вод и механическим воздействиям (силы давления). В. связи с этим появилась необходимость в определении максимальной рабочей температуры

ППУ, иэ которого изготавливается облицовка, в жидкой среде с учетом продолжительного(не менее 7лет) воздействия хранимого продукта при температуре до 60 С.

Цель изобретения — ускорение испытания образцов ППУ при одновременном упрощении и сохранении степени точности.

1695175

На фиг.1 представлена зависимость относительной деформации сжатия пенопласта Ля от текущего значения температур

Л Т для свежеприготовленного ППУ вЂ” 17Н* кажущейся плотностью 100 кг/м при подь- 5 еме температуры со скоростью .1 С/мин и нагрузке 0,20 МПа; на фиг.2 — зависимость деформативности ППУ вЂ” 17 Н* при подъеме температуры со скоростью 1 С/мин и нагрузке . 0,20 МПа после 7 лет старения в 10 мазуте Ля И ЛТ вЂ” те же, что и на фиг.1; на фиг.3 — зависимость максимальной рабочей температуры ППУ.— 17Н* при нагрузке 0,2

МПа от величины избыточного давления воды, 15

Пример 1. Известный способ (по прототипу), Используют стандартные образцы пенополиуретана (ППУ вЂ” 17Н ) кажущейся з

* плотностью 100 кг/м, Прочность ППУ вЂ” 17Н 20 в исходном состоянйи o<® = 0,7 МПа. Вырезанные образцы помещают на испытания с автоматической скоростью подъема температуры, автоматической записью деформации образца при заданной нагрузке сжатия 25

0,2 МПа (30Д от прочности при сжатии), Результаты испытаний представлены на фиг.1, Из фиг.1видно,,что первый перегиб кривой, соответствующий резкому увеличению 30 деформативности, соответствует 109 С, т.е. максимальная рабочая температура тзо% исходного ППУ вЂ” 17Н* 109 С, Затем образцы выдерживают 7 лет во флотском мазуте Ф вЂ” 5 при 20 ч 5 С. Далее 35 вырезанные образцы испытывают с автоматической скоростью подъема температуры

1 С/мин, автоматической записью деформативности образца при заданной нагрузке сжатия 30% от прочности при сжатии. PG- 40 эультаты испытаний представлены на фиг,2.

Из фиг,2 видно, что первый перегиб на кривой, соответствующий резкому увеличению деформативности, соответствует 66 С, т.е, максиг1альная рабочая температура Тзо% 45

ППУ вЂ” 17H* при многолетнем старении в мазуте 66 С.

Пример 2. Предлагаемый способ.

Берут образцы ППУ вЂ” 17Н кажущейся плотностью у = 50 кг/м и образцы ППУ вЂ” 17Н* 50 кажущейся плотностью у = 100 кг!м . Полз ученные образцы испытывают как в исходном состоянии, так и после различного насыщения жидкими средами (водой, флотским мазутом Ф вЂ” 5) при автоматической ско- 55 рости подъема температуры 1 С/мин, автоматической записи деформации образца при нагрузке 5 и 30% от прочности при сжатии. Результаты испытаний ППУ по onределению максимальной рабочей температуры в жидких средах при нагрузках 5% (T5%) и 30% (Тзо%) от прочности при сжатии сведены в таблицу. Все испытания проводят параллельно на 6 образцах, что обеспечивает во всех случаях точность результата 3—

5 С при доверительной вероятности 0,95.

Из таблицы видно, что после 7 лет выдержки в воде Т5% и Тзо% снижается на

45ОС, а после 7 лет выдержки в мазуте — на

= 40 С. Испытания после кратковременного насыщения водой либо флотским мазутом при действии давлении Рати, как видно из табл., дают совпадающие (в пределах погрешности опыта) значения с 7-летними экспериментами.

Кроме того из таблицы видно, что выдержка образцов в течение 1 — 7 сут в жидких средах без всестороннего сжатия не приводит к заметному изменению Т5% и Тзо% пенопластов. Следовательно, способ позволяет сократить с 7 летдо 1 сут длительность испытания по определению максимальной рабочей температуры пенопластов в жидкой среде.

Пример 3. Проводят испытания по определению максимальной рабочей температуры в среде флотского мазута Ф-.5 у

ППУ вЂ” 17Н известным способом, Длительная (29500 ч) выдержка ППУ—

17Н при 50 С и давлении 0,03 МПа показала, что мазут не проходит через ППУ вЂ” 17Н, т.е. максимальная рабочая температура в среде мазута составляет по известному способу у ППУ-17Н не менее 50 С. Однако более точно по известному способу определить максимальную рабочую температуру пенопласта в среде мазута затруднительно, так как способ не позволяет точно фиксировать максимальную рабочую температуру пенопласта. Для установления величины необходимого давления жидкой среды при всестороннем сжатии в этой среде снимают зависимость Тр от Равд (фиг,З). На фиг.3 представлена зависимость изменения максимальной рабочей температуры ППУ вЂ” 17Н* при нагрузке 30% от прочности при сжатии

Тзл% (0,2 МПа) GT избыточного давления воды.

Из фиг.3 видно, что при Р < Рати максимальная температура Тр пенопласта сохраняетсч практически на исходном уровне.

При P > P»t величина Тр снижается до значения, равного ее значению при семилетнем опыте, Дальнейшее повышение Р, как видно из фиг,З, не приводит к изменению в пределах погрешности измерений максимальной рабочей температуры пенопласта.

1695175

Формула изобретения

Способ определения максимальной рабочей температуры пенополиуретана в жидкой среде путем предварительного определения прочности образцов пенополиуретана при одноосном сжатии вне жидкой среды (осж) с последующим погружением образцов в жидкую среду и постоянном контроле за величиной жесткости при сжатии и нагревании до момента резкого падения ее величины и фиксирования температуры, отличающийся тем, что, с целью ускорения испытания обращзцов при одновременном упрощении и сохранении степени точности, испытание образцов в жидкой среде осуществляют в условиях

5 всестороннего сжатия в этой среде при избыточном давлении Рати, определяемом по формуле

Рати = 0,2 Осж "43 <сж

10 где 0, — прочность пенопласта при одноосном сжатии вне жидкой среды, МПа.

Длительность Условия испытавоздействия сре- ния в жидкой среды де

Образец

Максимальная рабочая температуа о

Т5

Тзо>

Исходные

ППУ вЂ” 17Н

ППУ-17Н*

ППУ вЂ” 17Н

Исходные

118

123

109

109

112

Вода, Рати =

=О МПа

122

121

108

108

Вода, Рати =

=ОМПа

Воде, Рат =

=О МПа

Вода, Рати =

= 0,1МПа

Вода, Рати =

= 0,15 МПа

Вода, Рати =

= 20 МПа

Мазут, Рати =

= ОМПа

Мазут, P»> =

= 0,1 МПа

Мазут, Р»и =

= 0,1 МПа

Мазут, Рати =

= 015 МПа

Мазут, Рати =

= 0,5МПа

Мазут, Р и=

= 0,8 МПа

7 сут

7 лет

1ч

1ч

1ч

7 сут

7 лет

1ч

1ч

7ч

1ч

ППУ вЂ” 17Н*

ППУ-17Н

ППУ вЂ” 17Н*

ППУ-17Н

ППУ-17Н*

ППУ вЂ” 17Н

ППУ-17Н*

ППУ-17Н

ППУ вЂ” 17Н*

ППУ-.17Н

ППУ вЂ” 17Н*

ППУ-17Н

ППУ-17Н*

ППУ-17Н

ППУ вЂ” 17Н*

ППУ-17Н

ППУ-17Н*

ППУ-17Н

ППУ-17Н*

ППУ вЂ” 17H

ППУ-17Н*

ППУ-17Н

ППУ вЂ” 17Н*

87

89

107

88

89

84

119

112

92

88

87

87

86

87

88

86

69

63

69

98

66

62

58

106

98

96

66

77

72

64

68

62

63

1695175 ь7 с

Раик, И0а

0,2 О <0 О

Составитель С.Пурина

Редактор Л.Веселовская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4156 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5