【摘 要】
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热力管道系统是保障北方城镇居民生产和生活的重要基础设施,是重要的生命线系统。近年来,随着我国经济发展,城市建设规模逐步扩大,热力管道运行里程数越来越长,早期敷设的热力管道受服役年限、腐蚀等因素影响,故障风险逐年增加。建立起热力管道专用内衬修复技术对热力管道的安全维护、提升其服役性能与使用年限具有重要的现实意义和应用前景。受限于耐高温内衬修复材料选材与可靠的内衬端口连接技术,国内外对热力管道内衬修复
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热力管道系统是保障北方城镇居民生产和生活的重要基础设施,是重要的生命线系统。近年来,随着我国经济发展,城市建设规模逐步扩大,热力管道运行里程数越来越长,早期敷设的热力管道受服役年限、腐蚀等因素影响,故障风险逐年增加。建立起热力管道专用内衬修复技术对热力管道的安全维护、提升其服役性能与使用年限具有重要的现实意义和应用前景。受限于耐高温内衬修复材料选材与可靠的内衬端口连接技术,国内外对热力管道内衬修复技术的研究尚属空白,对内衬修复材料的关键性能参数及其对管道内衬与接头的影响机制还未见报道,为热力管道内衬修复技术提供设计、制造、施工指南是现有热力管道修复亟待解决的难题。本文通过对国内外现有的内衬修复材料进行调研分析,初步筛选具有一定耐温性能的10种常见工程塑料。在管道内衬材料初步筛选的基础上,进一步对内衬修复材料的力学性能、热学性能等关键性能参数进行测试,经过分析、研究,全部10种材料热学性能均能够满足热力管网工作要求,最终以经济性和加工工艺为考量,确定将PE-RT作为热力二次管网内衬修复材料。在选定的PE-RT作为热力二次管网内衬修复材料的基础上,对内衬管道和内衬接头进行强度失效、屈曲失效特性进行分析,分析内衬管道服役与安装过程中的受载情况,确定内衬管道的壁厚设计方法,并进行了内衬管道初步设计;分析接头处的应力场分布、结构危险点以及接头界面泄露的情况,建立接头理论分析模型,设计了热力管道内衬管接头连接技术。制备了以PE-RT为主要材料的内衬管,将PE-RT内衬管在模拟热力二次管网运行环境中进行老化试验,并对老化前后的关键性能参数氧化诱导时间（OIT）、拉伸屈服应力、断裂伸长率等进行对比分析,结果表明,本文制备的以PE-RT为主要成分的内衬修复管道在经过1000小时老化试验后性能无明显下降,能够满足热力二次管网的使用要求。通过本文的研究,为国内热力管道耐高温内衬修复材料选择提供基础与选型依据。
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