[发明专利]一种自动控压塑料管道热氧老化试验平台及其使用方法

说明书

本发明提出了一种自动控压塑料管道热氧老化试验平台及其使用方法，其包括压力调节装置和热氧老化装置。压力调节装置由PLC控制器、空气压缩机、压力传感器、电磁阀、安全阀、手动球阀、气体分流器和若干连通钢管组成；热氧老化装置由烘箱和带封堵头的若干组塑料管道组成；烘箱包括电加热器、换气风扇、温控仪和内腔；内腔上方开12个外接孔，可以最多容纳12组塑料管道同时进行热氧老化试验；PLC控制箱内嵌入程序，通过实时接收压力信号，对升、降压两个电磁阀控制，实现塑料管道内的多压力状态。本发明实现了热氧老化塑料管道内压力自动控制，以多组试样并行方式缩减传统热氧老化时间，适用于各种塑料管道的带压热氧老化试验。

技术领域

本发明涉及塑料管道的加速老化试验领域，尤其涉及一种自动控压塑料管道热氧老化试验平台及其使用方法。

背景技术

塑料管道作为城市生命线工程重要承压载体，从上世纪三四十年代开始逐步应用以来，如今已占有广阔的应用市场。与传统金属管道相比，塑料管道因具有节能环保、良好抗腐蚀性、轻质强度高、柔韧性好、内壁光滑摩擦小、材料以及施工安装成本低、维抢修便捷、使用寿命长等优点，被广泛用于城市生命线工程的各个领域。但是，一旦因塑料管道的失效引发的漏水、漏气、漏电等事故的发生，将会导致严重的后果，甚至威胁人民的生命财产安全。对于塑料管道的失效与寿命相关研究必须要引起管道生产与运行管理单位的重点关注。目前有关塑料管道的研究范围广泛，包括材料配比、注塑工艺、力学特性、失效分析、风险评价乃至寿命预测。其中塑料管材的长期热稳定性一直是研究热点。开展塑料材料的热氧老化试验是目前最常用方法，即将塑料材料放置入烘箱，然后测定相关性能参数。另外，塑料管道的老化行为是一个多因素耦合作用的结果，不可避免受到外部荷载的影响，其中管道内压是一个需要重点研究的荷载类型。

而目前塑料管材的热氧老化装置却存在一些问题，比如，现有的烘箱只能对塑料颗粒或注塑试样进行加热，而不能直接对塑料管道进行热氧老化试验；而且塑料管材的热氧老化费时费力，有待提高试验效率；其次，因塑料管道实际运行过程中会出现压力变化，比如新建或停输时供气供水塑料管道内部压力为零，正常工作时压力基本恒定和用气用水等高低峰时内部压力出现规律波动，而现有烘箱不能给塑料管道内施加一定的压力，以模拟实际工作环境；另外，常见的静液压试验机能保持管道管内的压力恒定，可以用于静液压试验，但不能用于热氧老化试验。

发明内容

本发明的目的是，提供一种自动控压塑料管道热氧老化试验平台及其使用方法，以实现多种内压状态作用下多组塑料管道并行的热氧老化试验。

为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动控压塑料管道热氧老化试验平台，它包括：压力调节装置和热氧老化装置两大部分。

所述压力调节装置主要由PLC控制器、空气压缩机、压力传感器、电磁阀、安全阀、手动球阀、气体分流器和若干连通钢管组成，连通钢管和仪器仪表共同构成了“II”型结构。

所述PLC控制器与空气压缩机、压力传感器、电磁阀依次连接，通过控制器可单独开启与关闭空气压缩机或电磁阀。

所述的空气压缩机接连通钢管入口，通过压缩机压缩空气储存在气罐中，并给连通钢管加压。

所述的连通钢管通过三通、四通管件将压力传感器、电磁阀和球形阀门依次连接。

所述热氧老化装置主要由烘箱和带封堵头的若干组塑料管道组成；所述烘箱包括电加热器、换气风扇、温控仪和内腔；所述的内腔上方开12个外接孔，孔径小于承重托盘直径，用于快换接头通过以及支撑承重托盘，可以最多容纳12组塑料管道同时进行热氧老化试验；所述内腔，左右对称排布通气孔，便于热空气均匀通过内腔空间，使得内腔中处处温度保持均衡。

所述的带封堵头的塑料管道，封堵头入口通过快换接头与压力调节装置的气体分流器连接，而封堵头与塑料管道用橡胶圈和外加预紧力进行密封。