SCR管路的新材料开发

      多年前制定的重型卡车国四标准已于2013年7月正式开始实施。为满足国四排放法规对碳烟和氮氧化物的限制，目前，国内主要的大型柴油机生产厂商大都利用尿素选择性催化还原系统（SCR）来降低尾气的氮氧化物排放。

      经典的SCR系统一般有以下几个部分组成（见图1）：控制单元，定量给料模块，尿素溶液输送模块，尿素溶液储罐以及连接各模块的管路系统。


      无论是使用环境，还是安装以及供应等环节的要求，对于尿素溶液管路的要求非常苛刻：

1) 材料以及管路的峰值温度能够达到125度，尿素溶液结冰后，能膨胀5%左右；

2) 对于化学物质的耐受性也要非常出色，特别是尿素；

3) 该材料能够通过挤出成型加工，以保证生产效率；

4) 能够采用快装接头进行装配，可以有效地提高组装效率。

SCR系统管路的材料解决方案

作为车用管路的材料供应商，赢创在SCR系统市场上推出的单层管材料以及多层结构，已经被欧美的整车厂广泛认可并且越来越多地在中国投入使用。

首先，对于单层管的结构，目前已有成熟的PA12（Vestamid X7293/L2141）以及针对高温耐水解的改性PA12 (Vestamid LX9013/LX9008)。两者都是针对SCR管路系统的特殊要求进行改性，以达到出色的物化性能。

其次，PA12单层管的基础上，目前赢创分别研制出了低成本或更高性能的两种多层管路解决方案，已满足不同的需求。

低成本解决方案：MLT8000系列（见图2）。在性能达到要求的前提下，用聚丙烯（PP）作为内层。

高性能解决方案：MLT7000系列（见图3）。其主要变化在于内层使用EFEP材料，以提供更好
 

不同的管路解决方案性能测试

为了更深入的了解各种管路解决方案以便主机厂根据其具体的车型进行选择，赢创除了进行常规的物化性能测试外，还特别进行了特别的在不同温度条件下的老化测试（3000小时，含32%的尿素溶液，管内循环）。在测试过程中，我们发现：在 80°C条件下，氨气已经从溶液中分解出来；所有含铜的零部件（比如在测试中设计的夹具）都发生了严重的腐蚀，从而导致溶液渗漏的发生。因此，我们认为80°C 是一种非常临界状态，而该温度是“最苛刻”的温度条件。在这一测试条件下，我们选择了以下五种方案已进行测试对比：

● VESTAMID L2140 PA12-HL

● VESTAMID L2124 PA12-PHL

● VESTAMID X7293 PA12-HIPHL

● VESTAMID LX9013 PA12-HIPHL stabilized

● MLT 8000.1(PA612/adhesive/PP)

其最重要的两种测试，即断裂强度和爆破压力结果如图4：

     
      大致从断裂强度的测试结果来看，随着老化的进行，除了双层结构以外，所有的单层管路断裂强度都有所下降：绝对值在5MPa左右。尽管出现了正常的下降情况，其老化之后的强度依然满足SCR系统对管路的要求。

而爆破压力的测试结果依然支持上面的结论，在各种结构的管路依然保持70bar以上的爆破压力，完全满足SCR系统对管路的要求。