聚氨酯保温层直埋热水管道的剪切强度

聚氨酯保温层直埋热水管道的剪切强度1常温下保温管道轴向剪切强度试样制备试样测试段长度应满足以下要求：工作管公称尺寸WDN200,试样应是一截长度为保温层厚度2.5倍，且不得短于200mm的保温管道；工作管公称尺寸DN200VDNWDN800,试样应是一截长度为1.5倍DN,且不得短于500mm的保温管道；工作管公称尺寸DN>DN800,试样应是一截长度为1.0倍DN,且不得短于1000mm的保温管道在保温结构两端，保存适当长度的工作钢管，以便于试验操作。试样应在距管端部500mm〜1000mm处、垂直于管道轴线截取。共制作3段试样。测试步骤如图4所示，试样处于常温（23±2）℃环境条件下，由试验装置按5mm/min的速度对工作钢管一端施加轴向力，直至保温结构的结合面破坏别离。记录最大轴向力值，并计算轴向剪切强度。试验可在管道轴线置于垂直方向或水平方向的两种情况下进行，当管道轴线处于垂直方向时，轴向力中应计入工作钢管的重量。Fax轴向力；Ds一一工作钢管外径;A——保温层厚度；L一一试样长度；①一一工作钢管；②外护管；③一一保温层；④导向环；⑤——试验装置底座。图4轴向剪切强度测试装置示意图轴向剪切强度计算轴向剪切强度应按式（16）进行计算：rav=—七—（16）"Lx4xD式中：乙——轴向剪切强度，单位为兆帕（MPa）；Fax——轴向施加的力，单位为牛（N）；L——试样的长度，单位为毫米（mm）；Ds——工作钢管外径，单位为毫米（mm）。取三个试样分别测试结果的算术平均值作为最终测试结果。测试仪器设备测试仪器设备为200kN〜1000kN压力试验机；精度为±0.5%的测力传感器。2常温下保温管道切向剪切强度试样制备试样应为一截长度是工作管直径0.75倍的保温管道，且不得小于100mm。在保温结构两端，保存适当长度的工作钢管，用于固定试样和方便试验操作。试样应在距管端部500mm〜1（）0（）mm处、垂直于管道轴线截取。共制作3段试样。如图5所示，将工作钢管一端固定在固定支架①上；试样外护管表面被传力夹具③环抱，传力夹具的内环面上具有足够数量直径约为5mm的半球状突起，突起嵌入外护管外表未被完全钻透的凹孔中，但不应对外护管产生径向压力；传力夹具上对称安装两根杠杆②，每一根杠杆端头与保温管道中心线的距

离，即力臂长度a离，即力臂长度a=1000mm。离，即力臂长度a离，即力臂长度a=1000mm。Ftan一一切向剪切力；a一一杠杆力臂长度；Ds——工作钢管外径；①一一固定支架；②——杠杆；③——传力夹具；④一一外护管；⑤一一保温层；⑥一一工作钢管。图5切向剪切强度测试装置示意图测试步骤试样处于常温（23±2）°C环境条件下，通过两根对称杠杆，试验装置按25mm/min的速度连续施加切向力，直至保温结构的结合面破坏别离，记录最大切向力值。切向力垂直作用于杠杆上，在每一根杠杆上施加的切向力为Ran/2。切向剪切强度计算切向剪切强度应按公式（17）计算：乃xxLx—x

,2a式中：tan切向剪切强度，单位为兆帕tan切向剪切强度，单位为兆帕（MPa）；Ftan——切向剪切力，单位为牛（N）;L——试样长度，单位为毫米（mm）；Ds——工作钢管外径，单位为毫米（mm）；a每一根杠杆的长度，单位为毫米（mm）。取三个试样分别测试结果的平均值作为最终测试结果。测试仪器设备测试仪器设备200kN〜1000kN压力试验机；精度为±0.5%的测力传感器;专用传力夹具。31409时管道的轴向剪切强度试验室环境温度为（23±2）C的条件下，使长度不小于3.5m被测保温管道的工作钢管升温，在30min时间内到达（140±2）℃,并保持温度稳定时间不少于4h。然后在离管道端部500mm〜1000mm处，按621.1的要求尽快制作试样，再按621.2和621.3的要