一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法技术

本发明专利技术涉及一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，通过在对PPR输水管水冻胀现状调查的基础上，通过理论分析和模型试验，深入研究PPR水管的力学性能及其冻胀破坏机理，并依据弹性力学相关理论和现行国家规范，推导研究并实验验证了PPR输水管的冻胀压力计算公式，确定了PPR输水管防冻胀破坏的理论计算壁厚及其工程应用选型标准，填补了该领域的空白，可为解决寒冷地区冬季PPR输水管道冻胀破坏问题，保证田间灌溉输水和城市供水的安全可靠提供有益参考，具有极大的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法
本专利技术涉及一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，属于输水工程

技术介绍
PPR管材是欧洲在上世纪90年代初开发的第三代改性PP管材，又称无规共聚聚丙烯或Ⅲ型聚丙烯管材。近年来，这一新型塑料管材，以其优良的物理机械性能、成型加工性能以及良好的化学稳定性、耐热性、耐腐蚀性、抗蠕变性等，使其在短时间内得到迅速发展并被广泛应用于各类冷热水系统，是目前输水工程中应用最多的一种管材。冬季暴露在外的PPR输水管极易发生冻胀破坏，这不仅会造成一定的经济损失，还直接影响人们正常的生产和生活。因此，为保证用水安全可靠，对PPR输水管道的力学性能及其冻胀机理进行深入研究进而为实际工程选材提供技术参考是十分必要的。输水管道内的水固化成冰，体积发生膨胀，当受到管壁限制时便会产生较大的冰胀力。冰胀力受诸多因素影响，包括水管材料性能、径厚比、水的固化率、管与冰的相对刚度等，整个冻胀过程是在工作水压下的水与冰间的相变以及冰与管壁间的相互作用的复杂过程。目前，工程界和学术界在这方面的研究成果较少，尤其对新型塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤一、PPR输水管内部的水结冰膨胀受到管壁的约束从而对管壁产生内压力即为冻胀压力；/n步骤二、对PPR输水管做拉伸性能的测定试验，得到PPR输水管的应力-应变曲线图；/n步骤三、当PPR输水管的周向应力取为管材屈服应力时，得PPR输水管所能承受的最大内压力，进而得到PPR输水管防冻胀破坏的理论计算壁厚。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、PPR输水管内部的水结冰膨胀受到管壁的约束从而对管壁产生内压力即为冻胀压力；
步骤二、对PPR输水管做拉伸性能的测定试验，得到PPR输水管的应力-应变曲线图；
步骤三、当PPR输水管的周向应力取为管材屈服应力时，得PPR输水管所能承受的最大内压力，进而得到PPR输水管防冻胀破坏的理论计算壁厚。


2.根据权利要求1所述的一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，其特征在于：在步骤一中，冻胀压力为Pi；



其中，Eg为PPR输水管的弹性模量，Eb为冰的弹性模量，ρs为水的密度，ρb为冰的密度，Ri为PPR输水管的内半径，R0为PPR输水管的外半径，μg为PPR输水管的泊松比。


3.根据权利要求1所述的一种确定PPR输水管防冻胀破坏壁厚的方法，其特征在于：在步骤三中，PPR输水管防冻胀破坏的理论计算壁厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张景奎，刘长顺，徐良，郑继，朱田生，许军才，
申请(专利权)人：安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利工程质量检测中心站，
类型：发明
国别省市：安徽;34