海上载运工具中的CPVC管、配件和管状导管的制作方法

文档序号:11222051阅读:370来源:国知局
海上载运工具中的CPVC管、配件和管状导管的制造方法与工艺
本申请是名称为“海上载运工具中的cpvc管、配件和管状导管”、国际申请日为2011年2月7日、国际申请号为pct/us2011/023873、国家申请号为201180008640.1的发明专利申请的分案申请。本发明涉及可以被分类在u.s.class138中的配件、管和管状导管。
背景技术
:对于许多管理机构,清洁全球水供应变得高度优先,这些管理机构对在陆地或海上经商的施加严格的环境管制。在海上应用中,可以产生相当大量的废水。在海上应用中产生的废水可以包括诸如大肠杆菌群、隐孢子虫和贾第鞭毛虫属、悬浮固体等的污染物,所有这些可以对水质量和总体环境具有有害影响。结果,各种海上卫生处理方法、设备和系统用于减轻与废水有关的环境影响。示例海上卫生处理方法包括物理/化学分离方法、生物处理方法,和电解处理方法。物理/化学分离包括流过装置,该流过装置化学地处理液体废物(例如,naocl的cl2)并且在允许的情况下将污水泵送到船外。固体通过筛子从液体分离并且此后浸软且转移到存储器以便在非限制区域中被倾倒。这个过程包括危险化学物品的运输、存储和处理。这个过程也需要相对大的占地面积和设备的周期性人工清洁。生物处理包括使用微生物(细菌菌落)在存在氧和自然消化的废物的情况下吃掉废物。大的收集箱接收且充气废水,并且具有惰性淤泥的过多的/死的微生物通过沉降被分离。来自该过程的净化的液体典型地借助危险化学物质被消毒并且在允许的情况下被排出。这个过程可能花费近似30小时来完成并且需要相对大的占地面积。该设备也较重,并且在缓慢流动或关闭的时段中,细菌菌落可能被某种影响者的诱导破坏。细菌的破坏可以引起污水变得腐烂、产生诸如硫化氢和甲烷的有毒气体。电解处理系统将污水和海水混合以流过电解槽。直流电流电解海水产生氧化剂(典型地为次氯酸钠),该氧化剂氧化有机材料并且杀死携带疾病的病原体。然而,由于与海上载运工具上的海水管理关联的日益困难的标准,因此希望废水管理方法/设备/系统的改进。诸如船舶和海上钻井平台的海上载运工具上的黑水和灰水排水管路通常由不锈钢或昂贵的金属合金制成。这些排水管路在其中操作的环境是非常腐蚀性的。即使使用耐腐蚀金属,通常因为腐蚀它们必须在3-5年中被更换。这种更换可能是昂贵的并且需要金属工作工具来对该系统执行维护。使用的金属管道系统是昂贵的且重的。金属系统的重量减小载运工具可以携带的“有效载荷”重量。需要金属管道系统是因为正常塑料管道不能满足适用标准的火焰和烟要求。将希望具有较轻重量、耐腐蚀的管道系统,该管道系统可以在海上载运工具上运送黑水和灰水废物。技术实现要素:下面是在这里更详细地描述的主题的简要总结。这个总结不意图对权利要求的范围具有限制性。这里描述的是与海上载运工具有关的各种技术,所述海上载运工具包括但不限于船舶、海上平台或其它载运工具。更特别地,在这里更详细地描述海上载运工具上的废水应用中的氯化聚氯乙烯(cpvc)管道的使用。例如,cpvc管道可以用于海上载运工具上的排水、排污和排气(dwv)应用。另外,cpvc管道可以结合压力配件使用。cpvc管道还可以用于在海上载运工具上运输灰水和运输黑水。灰水可以是从排水装置(包括水池和淋浴器)接收的废水,而黑水可以包括卫生废物。海上载运工具上的cpvc管道可以包括各种接头、配件、连接部和类似物。cpvc管道的若干部分可以通过粘结剂、化学粘结和/或机械联结连接在一起。cpvc管道可以用于运输废水(黑水和灰水)到任何合适水处理系统和/或过滤系统,包括但不限于物理/化学分离器系统、生物处理系统,和电解处理系统。这里描述的cpvc管道可以符合用于非金属管道的国际海事组织(imo)提出的标准,并且此外可以符合imo提出的燃烧测试程序和标准。这里描述的cpvc管道是耐撞击的、相对轻重量并且耐腐蚀的,并且可以用于加压的和真空流动应用。当用于排水设施时,cpvc管道可以具有符合表号40或表号80的壁宽度。当用于运输灰水时cpvc管道的直径可以典型地在二分之一英寸和直到8英寸之间,而当用于运输黑水时cpvc管道的直径可以典型地为1到8英寸直径但可以达到24英寸或更大。在阅读和理解附图和描述的情况下,将理解其它方面。附图说明图1是包括废水管理系统的海上载运工具的方块图,该废水处理系统包括cpvc管道。图2是示出海上载运工具上用于运输黑水的cpvc管道的方块图。图3是示出海上载运工具上用于运输灰水的cpvc管道的方块图。图4示出cpvc管道系统,该cpvc管道系统具有连接到cpvcdwv配件的cpvc管。具体实施方式现在将参考附图描述关于在海上载运工具(marinevessel)中使用cpvc管道以便运输废水的各种技术,在附图中,相同的附图标记始终代表相同的元件。此外,为了说明的目的,在这里示出且描述示例系统的多个功能方块图。参考图1,示出海上载运工具100的方块图。海上载运工具100可以是船舶、诸如石油平台的平台,或其它海上结构。海上载运工具100包括废水系统102,该废水系统可以包括管道、过滤器和/或处理系统。可以被包括在该废水系统102中的示例处理系统包括物理/化学分离系统、生物处理系统和电解处理系统。废水系统102包括的cpvc管道104用于将废水从海上载运工具100上的第一部位运输到海上载运工具100上第二部位。在示例性实施例中,cpvc管道104可以是或包括管道系统,该管道系统包括流体连通的多个流体管长度段。该管长度段由氯化聚氯乙烯(cpvc)复合物形成。如这里使用的术语“cpvc复合物”、“cpvc管”和“cpvc管道”可以意指cpvc复合物、cpvc管和cpvc管道具有连续相的cpvc聚合物,该cpvc聚合物的超过50%、优选地超过70%并且更优选地超过80%体积的聚合物组分是cpvc。其它聚合物可以与cpvc聚合物结合以便改善抗撞击性、流动增强性或其它性质,但这些其它聚合物可以以较小的量(通常从大约5-15%重量)被使用。cpvc管道104可以具有24448或23447的单元额定等级(cellclassrating)。cpvc管道104可以包括管、配件、系统接头、内衬和/或外衬、覆盖物、涂层和/或类似物。cpvc管道104中的接头包括用来连接管的任何合适方法,包括通过粘结剂的粘结、化学粘结、层合、焊接等等。例如,接头可以包括管之间的机械连接,诸如2006年8月16提交的题为“systemandmethodofassemblyofcpvcfiresprinklersystememployingmechanicalcouplingsandsupports”的美国专利申请公开no.2007/0205004中描述的机械连接,该美国专利申请公开的全部通过引用并入这里。配件可以包括由cpvc制成的弯管、肘管、预制分管和/或类似物。作为例子,cpvc管道104可以用于海上载运工具100上的排水、排污和/或排气(dwv)应用。此外,cpvc管道104可以用于运输海上载运工具100上的黑水(卫生废水)和灰水(来自水池、淋浴器等的废水)。cpvc管道104可以制造为特定的颜色或颜色组。因此,用于运输黑水的cpvc管道可以被着色第一颜色,而用于运输灰水的cpvc管道可以被着色第二颜色。使用cpvcdwv模式配件的发明满足astmd3311,排水、排污和排气(dwv)塑料配件模式的标准规范,用于黑水和灰水处理业务的船上海上平台、船舶和其它海上浮动结构,并且满足称为imoresolutiona.653(16)recommendationonimprovingfiretestproceduresforsurfaceflammabilityofbulkhead,ceilinganddeckfinishmaterials的imointernationalcodeforapplicationoffiretestprocedures,1998(ftpcode)"testforsurfaceflammability"的要求,管道保持符合与隔板、壁和天花板衬里相同的标准。cpvc管道可以用墨水或涂层进行标记以指明源、优选用途和/或证书,该管持有该证书以表示它通过某些必需的测试。用于本发明的cpvc管道的特别理想的配件是美国专利7,178,557中描述的cpvcdwv配件,该美国专利由此通过引用整体并入。这种配件具有孔,该孔具有每英尺长度改变至少0.25英寸的斜度。这种渐缩的孔允许运输的黑水或灰水的完全排泄。下面结合图4进一步描述该配件。在一个实施例中,根据表号(schedule)40或80尺寸(主要调节配件的壁厚)制造dwv配件以对应于表号40或80管并且满足dwv倾斜要求。在配件和管中具有匹配的表号40或80尺寸保证黑水或灰水的完全排泄。直的长度段的管可以通过用来连接cpvc管的任何共同装置连接到上述配件。将配件与管连接的最优选方法是使用溶剂胶粘剂(solventcement)。通常通过将cpvc树脂溶解在合适的溶剂或溶剂的混合物中来制造溶剂胶粘剂。这些类型的溶剂胶粘剂商业可获得因此将不在这里进一步描述。根据例子,cpvc管道104可以符合国际海事组织(imo)提出的用于海上管道系统、耐火性、可燃性等的标准。具体地,cpvc管道104可以符合imoa.735中描述的标准和测试程序以及imoa.653中描述的标准和测试程序。cpvc管道104可以具有足够的强度以顾及压力、温度、cpvc管道104的重量和废水系统102的任何部分施加的任何静态或动态载荷的严峻地同时发生的情况。为保证cpvc管道104的适当坚固性,这种cpvc管道104可以具有预定义的最小壁厚以保证cpvc管道104的适当强度以便用于海上载运工具100上。也可以至少部分地基于cpvc管道104的预期操作、cpvc管道104的运输和与cpvc管道104有关的人员运输量(personneltraffic)等选择cpvc管道104的壁厚。例如,cpvc管道104的至少一部分的壁厚可以符合表号80(壁厚的指标)。因此,例如,cpvc管道104中的排水管可以具有符合表号80的壁厚。在另一例子中,cpvc管道104中的所有管道可以具有符合表号80或表号40的壁厚。如上面所述的,cpvc管道104可以包括配件、接头和类似物。配件、接头和连接方法可以满足对cpvc管道104中的管提出的性能标准。cpvc管道104可以设计成应付一定量的内部压力。例如,cpvc管道104可以被设计用于不小于在操作状态下所预期的最大工作压力或对应于cpvc管道104的安全阀或减压装置上的最高设定压力的内部压力。通过将短期静水测试失效压力除以4的安全因子或将长期(例如,大于10万小时)静水测试失效压力除以2.5的安全因子,取两者数值较小者,可以确定cpvc管道104中的管的内部压力额定值。可以实验地或通过测试和计算方法的结合验证测试失效压力。cpvc管道也可以设计成应付一定量的外部压力。当真空状态可能存在于cpvc管道104的一部分内或液柱压力作用在cpvc管道104的一部分的外部上时,可以考虑外部压力。cpvc管道104可以设计用于不小于管外部的最大潜在液柱压力加上真空(1巴)的总和的外部压力。通过将塌陷测试压力除以3的安全因子,可以确定用于cpvc管道104中的管的外部压力额定值。可以实验地或通过测试和计算方法的结合验证塌陷测试压力。对于关于cpvc管道104的轴向强度,cpvc管道104可以被设计成使得由于压力、重量和其它动态和持续载荷的纵向应力的总和不超过沿纵向的容许应力。另外,可以制造/安装cpvc管道104,同时考虑热膨胀、收缩和外部载荷。cpvc管道104被制造成使得最大工作温度比cpvc的树脂的最小热扭变温度(根据iso75方法a或一些等同方法确定)低至少20摄氏度。pcvc的最小热扭变温度可以是至少80摄氏度。另外,cpvc管道104可以是耐撞击的,使得对撞击的抵抗力符合适用标准。此外,cpvc可以对环境影响有抵抗力,该环境影响包括但不限于紫外线、盐水暴露、温度、湿度等。因此,这些和其它环境影响不使cpvc管道104的机械和物理性质降低到满足imo指南所需的值以下。例如,如本领域技术人员所熟知的,cpvc管道104可以在用于废水系统102之前在对各种物质的抵抗力方面经受实验室老化测试。在设计载荷包括显著的循环或波动成分的应用中,在这种管道104的安装期间可以考虑cpvc管道104的疲劳。另外,cpvc管道104可以是耐腐蚀的。例如,当cpvc管道104中的流体以高的流动速度运动、具有研磨特性,和/或在流动路径不连续性产生过多湍流的情况下时,可以考虑可能的腐蚀效果。例如,cpvc管道104的壁厚度可以在这种环境中中增加、可以添加衬里,等。cpvc管道104还构造成使得cpvc管道104吸收流体不引起cpvc管道104的机械和物理性质的降低到相关标准要求的机械和物理性质之下。cpvc管道104构造成使得被这种管道104运送的流体不渗透过管道104的壁。例如,cpvc管道104可以在用于废水系统102之前经受被打算要运输的流体降解的测试。cpvc管道104构造成与由其运送或管道104浸入其中的流体相容,使得cpvc管道104的设计强度不退化到合适的标准之下。cpvc管道104另外满足imo提出的耐火要求。管道系统的耐火性是在暴露到表现预期情况的火时维持其强度和完整性(例如,能够执行其预期功能)一定预定时间段的能力。cpvc管道104可以符合三个不同水平的耐火性的至少一个。例如,cpvc管道104可以符合最高水平的耐火性,这在完全碳氢化合物火期间保证cpvc管道104的完整性。因此,cpvc管道104可以用于运送可燃液体。在另一例子中,cpvc管道104可以符合第二耐火性标准,使得cpvc管道104可以在短的火持续时间之后用于对海上载运工具100的安全操作来说必不可少的系统,允许废水系统102在火已经熄灭之后恢复。在又一例子中,cpvc管道104可以符合第三水平的耐火性。这种第三水平被认为提供对水填充的管道系统经受住短持续时间的局部火来说必要的耐火性,并且cpvc管道104的功能在火已经熄灭之后可以恢复。通过关于cpvc管道104的耐火性的更多细节,水平一耐火性是用于对海上载运工具100的安全来说必要的管道系统和机舱外部的那些系统(其中失去完整性可引起可燃液体的流出并且恶化火情)的标准。因此,cpvc管道104可以设计成忍受充分开展的碳氢化合物火长的持续时间而在干的状态下不失去完整性。例如,cpvc管道104可以构造成通过imo规定的第一耐火性测试(在下面被描述)持续1小时而在干的状态下不失去完整性。此外,cpvc管道104可以构造成满足水平二耐火性标准。因此,cpvc管道104可以设计成耐受火而不损失在火已经熄灭之后恢复cpvc管道104的功能的能力。因此,cpvc管道104可以在干的情况下通过imo规定的耐火性测试持续至少三十分钟。此外,cpvc管道104可以构造成满足水平三耐火性标准。因此,cpvc管道104可以设计成耐受火而不损失在火已经熄灭之后恢复cpvc管道104的功能的能力。因此,cpvc管道104可以构造成在湿的情况下通过不同的耐火性测试持续至少三十分钟。用于废水系统102的cpvc管道104可以具有低的火焰蔓延特性,如为管修改的imoa.653(16)阐明的测试程序说明的。cpvc管道104也可以是静电消散的(staticdissipative)。因此,cpvc管道104可以被使用穿过危险区域。即,cpvc管道104中的管道、弯管、肘管、预制分管等的每单位长度电阻不超过1×103ω/m,并且从地到cpvc管道104中的任何点的电阻不超过1×106ω。通过将静电消散材料的涂层布置到外表面上,cpvc管道104中的管和配件可以制成静电消散的。此外,在一些情况中,cpvc管道104的一个或更多个段可以具有施加到其上的防火涂层以满足前述耐火性标准。在这种情况中,cpvc管道可以在保护涂层处于适当位置中的情况下从制造商被交货,在这种情况下,保护涂层的现场施加将限于对安装目的来说必要的东西(例如,接头)。在另一例子中,保护涂层可以被现场施加。当使用保护涂层时,可以考虑涂层的液体吸收性质,使得涂层的保护性质当暴露到盐水、油或舱底污水时不减小。此外,可以施加到cpvc管道104的防火涂层不会由于环境影响(诸如紫外线、暴露到盐水、温度和湿度)而随时间退化。防火涂层也可能不会由于热膨胀、对振动的抵抗性和弹性而退化。另外,施加到cpvc管道104的任何涂层不经受剥落、铲除、或粉洒。此外,施加到cpvc管道104的任何防火涂层可以满足例如由imo阐述的最小耐撞击性要求。cpvc管道104可以制造成使得它满足某个合适的标准。例如,cpvc管道104可以满足iso9001,“质量系统—设计/开发、生产、安装和维修中的质量保证准则”,或等同标准。cpvc管道104的尺寸和公差也可以符合公认标准。cpvc管道104中的管道和配件可以根据公认标准标记(例如,永久地)有标识,其中标记包括压力额定值、管或配件根据其制造的设计标准和制造管或配件的材料系统。另外,cpvc管道104中的每一个长度段的管可以在制造商的生产设备处被测试使其静水压力不小于1.5倍管的额定压力。对于废水系统102中的cpvc管道104的安装,管支撑件的选择和间隔可以根据容许应力和最大偏转标准来确定。cpvc管道104的支撑件的间隔不大于制造商提供的任何推荐间隔。cpvc管道104中的支撑件可以至少部分地基于被支撑的管的尺寸、管的机械和物理性质、管和包含的流体的质量、力、水锤、振动、cpvc管道104可能受到的最大加速度,和支撑件的类型被选择和放置。每一个支撑件可以将管及其包含物的载荷均匀地分布在支撑件的整个宽度上并且可以设计成最小化磨损和磨耗。另外,废水系统102中的重的部件(诸如阀和伸缩接头)可以被独立地支撑。另外,在安装期间,可以在每一个管路中作出合适布置以允许cpvc制成的管和其它类型(例如,钢)的管道之间的相对运动。例如,可以考虑热膨胀系数的差以及船舶的船体和/或结构的变形。当计算热膨胀时,可以考虑系统工作温度和执行组装的温度。在一些情况中,在废水系统102中可以为临时点载荷作出容差,其中这种容差可以至少包括超过100毫米外直径的任何管上的在中间跨距处由100千克的载荷(人)施加的力。如上面指出的,cpvc管道104中的管可以使用粘合剂粘结、凸缘连接或机械连接接头被连接。当使用粘合剂时,这种粘合剂可以适合于贯穿预期应用的温度和压力范围提供管和配件之间的永久密封。凸缘连接或机械连接接头的上紧可以根据制造商的说明来执行。用于连接cpvc管的技术可以根据定义的标准,诸如msc/circular449(它要求制造根据制造商的安装准则)、imoresolutiona.753(18)section4.4.5and4.4.6、asmeb31.3,并且执行这种任务的人员能获得权威机构的满意,并且每一个连接程序在船上管道安装开始之前被证明合格。在cpvc管道104已经安装之后,cpvc管道104可以经受不小于1.0倍该系统的设计压力的压力测试。当用在非必要设施中时,可以在操作状态下检查cpvc管道104的泄漏。在一些情况中,在海上载运工具100在海上时,cpvc管道104的若干部分可能需要维修。因此,必要的材料和工具可以放置在海上载运工具100上。对cpvc管道104的修理能够具有与原始管道相同的机械和物理性质。再回到耐火性,描述用来确定耐火性水平的示例测试。cpvc管道104可以构造成满足一个或更多个这种测试。测试1测试1是具有快速温度增加的燃烧炉测试,这可能发生在充分开展的液体碳氢化合物火中。燃烧炉的时间/温度可以如下:在5分钟结束:945摄氏度;在10分钟结束:1033摄氏度;在15分钟结束:1098摄氏度;在60分钟结束:1100摄氏度。燃烧炉的精度可以被控制成如下:在测试的第一个十分钟期间,平均燃烧炉温度的曲线下面的面积的变化不超过±15%。在测试的第一半小时期间,平均燃烧炉温度的曲线下面的面积变化不超过标准曲线下面的面积的±10%。对于测试的第一半小时之后的任何时期,平均燃烧炉温度的曲线下面的面积变化不超过标准曲线下面的面积的±5%。在测试的第一个十分钟之后的任何时间,平均燃烧炉温度与标准曲线相差不超过±100摄氏度。测试试样可以制备有意图用于提议应用的接头和配件。试样的数量可以足以测试典型的接头和配件,包括非金属和金属管之间的接头和要使用的配件。试样的端部可以是封闭的。端部中的一个可以允许连接加压氮气。管端部和罩壳可以在燃烧炉外部。试样的通常取向是水平的,并且可以由一个固定支撑件支撑,剩余支撑件允许自由运动。支撑件之间的自由长度不小于八倍管直径。为了通过测试,cpvc管道104可以构造有热绝缘物,该热绝缘物可以包括覆盖物。测试程序可以包括绝缘物和覆盖物。如果绝缘物包括湿气或容易吸收湿气,则试样不被测试直到绝缘物已经达到风干状态。风干状态被定义为与在20±5摄氏度下的50%相对湿度的周围大气的平衡。特殊样品可以用于湿气含量确定并且借助测试试样被调节。通过具有类似的厚度和暴露的面,这些样品可以被构造为代表从试样的水蒸气的失去。在测试期间,测试试样内的氮气压力可以自动地维持在0.7±0.1巴。管内的压力和氮气流入和流出试样可以被记录以便指示泄漏。在测试期间,将不发生从样品泄漏氮气。在燃烧炉测试结束之后,可以允许测试试样和防火涂层(如果有的话)在静止空气中冷却到周围温度并且随后测试如上所述的管的额定压力。该压力要被保持最少十五分钟而没有泄漏。静水试验可以在裸管上进行。测试2测试2是用于水填充的管道的耐火性的测试方法。可以利用具有快速温度增加的丙烷多燃烧器测试。对于达到152mm直径的管道,火源可以由两排五个燃烧器组成。平均113.6kw/m2(±10%)的不变热通量可以被维持在燃烧器阵列的中心线上方12.5±1cm。对于65kw的总热释放速率,这个热通量可以对应于具有5kg/h的燃料流率的丙烷的预混合火焰。可以以至少±3%的精度测量气体消耗以便维持不变的热通量。可以使用具有最小95%纯度的丙烷。对于直径大于152mm的管道,对于每51mm的管直径增加,可以包括另外排的燃烧器。平均113.6kw/m2(±10%)的不变热通量可以仍然被维持在燃烧器阵列的中心线上方12.5±1cm高度。燃料流可以按需要增加以维持指定的热通量。该燃烧器可以为“sievertno.2942”类型或产生空气混合火焰的等同物。燃烧器头部的内直径可以是29mm。燃烧器头部可以安装在相同的平面中并且被供应有来自歧管的气体。如果必要,每一个燃烧器可以配备有阀以调节火焰高度。燃烧器支架的高度可以是可调节的,并且可以居中地安装在测试管下方,该测试管具有平行于管的轴线的成排的燃烧器。在测试期间,燃烧器头部和管之间的距离可以被维持在12.5±1cm。管在其支撑件之间的自由长度可以是0.8±0.05m。对于测试试样,每一个管可以具有近似1.5m的长度。测试管可以制备有预期要使用的永久接头和配件。仅仅阀和对肘管和弯管的直的接头可以经受测试,这是由于接头中的粘合剂是主要故障点。管试样的数量可以足以测试所有典型的接头和配件。每一个管试样的端部可以是封闭的,并且该端部中的一个应当允许连接加压水。如果施加到管的任何绝缘物包括湿气或容易吸收湿气,则试样不应当被测试直到绝缘物已经达到风干状态(在上面被描述)。特殊样品可以用于湿气含量确定并且借助测试试样被调节。通过具有类似的厚度和暴露的面,这种样品可以被构造为代表从试样的水蒸气的失去。管样品可以在两个v形支撑件上自由地停止在水平位置中。管和支撑件之间的摩擦可以被最小化,并且支撑件可以由两个支架组成。减压阀可以连接到每一个试样的端部罩壳的一个。该测试可以在被遮蔽的测试场所被执行以防止任何气流影响该测试。此外,每一个管试样可以完全填充有除去空气的水以排除气泡。水温度在开始不小于15摄氏度并且在测试期间可以被连续测量。在测试期间,样品内的水可以是不流动的并且压力可以被维持在3±0.5巴。要被接受为通过该测试,除了轻微渗过管壁可以被接受外,不应当发生从样品泄漏。在燃烧器调整测试结束之后,可以允许测试样品和防火涂层(如果有的话)一起冷却到周围温度并且随后测试如上面定义的管的额定压力。该压力要被保持最少15分钟而没有显著泄漏(例如,不超过0.2升/分钟)。在可行的情况下,静水试验可以在裸管上进行。测试3第三测试可以应用于cpvc管道104以测试cpvc管道104的火焰蔓延。cpvc管道可以构造成通过这种测试。塑料管道的火焰蔓延可以由例如具有以下修改的题为“recommendationonimprovedfiretestproceduresforsurfaceflammabilityofbulkhead,ceilinganddeckfinishmaterials”的imo决议a.653(16)确定。可以对每一个管材料和尺寸进行测试。通过将管纵向切割成单个段并且随后将这些段组装成尽可能表现平坦表面的测试样品,可以制造测试样品。测试样品可以由至少两个段组成。测试样品可以是800±5mm长,并且所有切割可以垂直于管壁进行。要被组装在一起以形成测试样品的段的数量可以是对应于可以形成具有155mm和180mm之间的等同线性化表面宽度的测试样品的段的最接近整数的数量。该表面宽度被定义为暴露到来自辐射面板的通量的组装的管段的外周边的测量的总和。组装的测试样品在单个段之间可以没有间隙。组装的测试样品可以构造成使得两个相邻的段的边缘与测试保持器的中心线重合。此外,单个测试段可以使用金属丝连接到硅酸钙板的衬背,该金属丝以50mm间隔穿过该板插入并且通过在背部扭曲而被上紧。可以安装单个管段使得暴露的表面的最高点与法面的暴露的平坦表面处于相同平面。测试样品的凹入的未暴露表面和硅酸钙衬背板的表面之间的空间可以保留空的。如果管段的宽度在样品保持框架的侧边缘下面延伸,则暴露的测试表面的顶部和样品保持器框架的底边缘之间的空的空间可以填充有高温绝缘羊毛。前述测试和与其对应的程序在imoa.753中被描述,imoa.753的全体通过引用并入这里。除了上面描述的耐火性测试和可燃性测试,cpvc管道104可以构造成通过多种其它测试,该多种其它测试特别地包括但不限于不燃性测试,烟和毒性测试,用于“a”、“b”和“f”类划分的测试,用于表面可燃性的测试。这些测试在imoa.653中被描述,imoa.653的全部通过引用并入这里。现在参考图2,示出海上载运工具中的促进运输黑水的示例系统200。系统200包括用于黑水的运输的cpvc管道202的一部分。存储槽204接收黑水并且用于保持黑水,同时或直到在这种黑水上进行废水处理。在这个例子系统200中,cpvc管道202可以具有达到24英寸或更大的直径。另外,cpvc管道202可以被色彩编码以指示这种管道202用于黑水的运输。参考图3,示出海上载运工具中的促进运输灰水的例子系统300。系统300包括用于灰水的运输的cpvc管道302的一部分。过滤系统304接收灰水并且使灰水经受一个或更多个过滤程序。灰水可以被回收并且此后在海上载运工具上被使用。cpvc管道302可以具有半英寸到八英寸的直径。另外,cpvc管道302可以被色彩编码以指示这种管道302用于灰水的运输。cpvc管道也可以用墨水或涂层被标记以指明源、优选用途和/或证书,该管持有该证书以表示它通过某些必需测试。参考图4,示出海上运输工具上的废水系统中的可用于运输黑水或灰水的示例cpvc管道系统400。cpvc管道系统400具有用于连接三个cpvc管402的cpvcdwv配件414。三个cpvc管402延伸到cpvc配件的接收凸缘404中。凸缘404的内表面在接触区域410中通过使用cpvc溶剂胶粘剂粘结到cpvc管的外表面。图4还示出标记的区域406。这在管402的竖直段上被示出,但优选地在所有cpvc管段上被示出。在图4中被描绘为“x”的标记408可以是说明管的源、优选用途、管标准(诸如压力额定值、尺寸和/或管符合某些规定)的字母。由于本发明的管道意图在海上载运工具上用于处理废水流,因此管道安装必须被官方海洋机构检查以保证符合海洋标准和安全要求,诸如美国海岸警卫队、美国航运局、法国船级社、中国船级社、德国劳氏船级社、挪威船级社、劳埃德船级社、意大利船级社,和其它认可的且分级的机构。将有利的是,所有认可机构具有容易的方法来鉴别认可的船用管道。这可以通过用说明管满足的标准的文字标记管道被实现。可以用墨水或涂层施加该文字,该墨水或涂层包含荧光增白剂,通过应用诸如黑光的紫外线光源,该荧光增白剂将反射或变得可见。黑光将发射足以引起文字中的荧光增白剂变得可见的波长。具有从200到380纳米uv发射的典型的波长的黑光将使荧光增白剂可见。这将使检查者知道管满足要求的海上载运工具标准。图4中示出的排水、排污和排气配件414(在这里称为dwv配件)具有构造到配件的孔中的斜度或倾斜。孔的斜度是大约每英寸长度0.25英寸。显然的是,距离g1和g2在长度上不相等。这种差异导致dwv配件414具有内置斜度。dwv配件414中的斜度使得通过管道系统被运输的废物的完全排泄。用于不同尺寸直径配件的g1和g2的一些典型距离在下面的表中被示出。不同尺寸dwvcpvc配件可以制成不同于上面示出的那些配件,只要插口或孔倾斜或斜度维持在大约每英尺0.25英寸或更大。在一个实施例中,根据表号40或80尺寸(主要调节配件的壁厚)制造dwv配件以对应于表号40或80管并且满足dwv倾斜要求。在配件和管中具有匹配表号40或80尺寸保证插口或孔倾斜或斜度被维持并且实现黑水或灰水的完全排方放。cpvc管402优选地通过使用cpvc溶剂胶粘剂连接到cpvcdwv配件414。cpvc溶剂胶粘剂在商业上可以从诸如oaty和ips的多个供应商获得。cpvc胶粘剂在五金店和管道设备供应店中可获得。这些cpvc溶剂胶粘剂典型地通过将cpvc树脂溶解在合适的溶剂中被制造。通常,cpvc胶粘剂包含从大约15到大约25重量百分比cpvc树脂。各种其它成分可以被添加到cpvc树脂和溶剂的混合物,诸如着色剂、诸如硅石的稠各向同性(thicksotropic)剂、热稳定剂和类似物。通常,这些其它成分不超过cpvc胶粘剂成分的5-10重量百分比。cpvc胶粘剂可以是一部分胶粘剂或两部分胶粘剂。当使用两部分胶粘剂时,使用的第一部分通常是主要由溶剂组成的清洁溶液。为了将cpvc管连接到cpvc配件,cpvc溶剂胶粘剂首先被涂覆在管的外表面和配件插口的内表面上。管的端部插入到配件插口中并且旋转大约90°以保证胶粘剂的完全覆盖。初凝将发生在大约30分钟中(在60-100℉下),这将允许管道系统的搬运和安装。全固时间将出现在大约1小时中(在60-100℉,16-38℃下),这将允许管道系统被使用。初凝时间和全固时间将根据周围温度和周围空气的湿度水平而变化。较冷的温度和较高的湿度水平需要较长的初凝和最终固化时间,使用cpvc管和配件安装管道系统的领域的技术人员非常理解这个。cpvc管系统可以具有其它配件,诸如直的连接器,肘管和y配件。这些配件同样可以通过使用溶剂胶粘剂被连接。机械配件也可以用于连接不同长度的cpvc管或将cpvc管连接到金属管。机械配件通常是具有诸如epdm橡胶的柔性密封垫的蛤壳类型结构,该柔性密封垫被施加到管的相邻的段并且被蛤壳机械装置的压力保持在适当位置。本发明说明书中示出的cpvc管是全聚合物管。应当认识到,也可以使用cpvc复合管。cpvc复合管在外和内表面上具有一层cpvc并且在外和内层之间具有一层金属。复合管虽然在重量上比直的cpvc聚合物管重,但可以具有更好的防火性质并且更加刚性。复合管可以更有利地用于小直径管,诸如标称直径从1/2到3英寸的管。cpvc复合管在商业上可以从美国俄亥俄州克利夫兰的lubrizoladvancedmaterials,inc.获得。图4以箭头412示出管中的废物的流动方向。废物从其源(诸如卫生间、水池或淋浴器)被运输到接收点,废物在该接收点被处理以便另外使用或排出。例子给出这个例子以示出对于表面可燃性被测试的cpvc管道的性能。该例子中使用的cpvc管是cpvc管。如果由于特别的应用而希望较高压力或较薄的管,则也可以使用hp管,hp管是较高设计基础压力管。通常根据国际海事组织(imo)internationalcodeforapplicationoffiretestprocedures,1998(ftpcode)的附录1的部分5(称为imoresolutiona.653(16))进行筛选试验。表1示出被测试的管材料。表1.材料id和描述。试样被放置在维持在23℃±2℃和50%±5%相对湿度的被调节的环境中直到样品制备和测试之前。每一个样品被测量标称804mm长度并且必须被略微修整以便测试。在测试之前,测试试样的边缘和后表面被包在铝箔中,以10mm硅酸钙板作为衬背,并且以凸面暴露地放置在样品保持器中。管的段被并排放置以获得要求的宽度。该段线连接到背衬板以将它们固定到测试框架中。通常根据imoftpcode的附录1的部分5进行该测试,即每种材料的单个试样被测试而不是按标准的三个试样;遵守所有其它测试协议。在表2和3中提供测试结果的总结。表2.1/2英寸表号40管和1/2英寸表号80管的测试结果。表3.8英寸表号80管的测试结果。参数用于管材料的imo标准8英寸表号80管在熄灭时的临界通量(cfe)≥20.0kw/㎡>50.5kw/㎡用于持续燃烧的热(qsb)≥1.5mj/㎡>30mj/㎡总热释放(qt)≤0.7mj0.0mj峰值热释放速率(qp)≤4.0kw0.0kw产生燃烧液滴不允许无满足imo部分5的要求——是上面的表2和3中示出的测试结果基于一个测试而不是标准中规定的要求的3个测试。注意,为了说明的目的,已经提供多个例子。这些例子不被解释为限制附于此的权利要求。另外,可以认识到,这里提供的例子可以改变,同时仍然落在权利要求的范围中。因此,这里描述的示例性实施例实现理想的目标、消除制造和使用现有系统中碰到的困难、解决问题,并且获得这里描述的理想的结果。在前述描述中,已经为了简短、清楚和理解而使用某些术语。然而,从那里不隐含不必要的限制,因为这种术语用于描述目的并且应被广义地理解。此外,这里的描述和说明通过例子的方式被给出并且本发明不限于示出和描述的精确细节。在后面的权利要求中,被描述为用来执行一种功能的手段的任何特征将被解释为包括能够执行被列举的功能的任何手段,并且将不被认为限于在前述描述中被示出为执行那个功能的特别手段或仅仅其等同物。已经描述本发明的特征、发现和原理、其构造和操作的方式,和获得的优点和有用结果;新的且有用的结构、装置、元件、布置、部件、组合、系统、操作、方法和关系在所附权利要求中被阐述。当前第1页12
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