聚乙烯管韌性失效壽命預(yù)測方法研究.pdf

1、目前，我國正大力推進城鎮(zhèn)化進程，燃氣作為城鎮(zhèn)居民的主要消費能源之一，需求量正逐年上升。聚乙烯管道因具有其良好的耐腐蝕性能、優(yōu)越的機械力學(xué)性能、優(yōu)良的焊接性能和較長的使用壽命，在城鎮(zhèn)燃氣輸送領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。聚乙烯管在靜液壓作用下有三種失效模式：蠕變韌性破壞，慢速裂紋脆性破壞，材料劣化破壞。隨著聚乙烯牌號的不斷升級以及耐慢速裂紋擴展性能的增加，韌性破壞已成為聚乙烯燃氣管最大的隱患之一。因此，系統(tǒng)地開展研究聚乙烯管韌性壽命預(yù)測方法研究具有重

2、要指導(dǎo)意義。
　　 本文在國家“十二五”科技支撐計劃項目“基于風(fēng)險的特種設(shè)備事故預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究”(2011BAK06801)和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)重點項目課題“極端條件下重大承壓設(shè)備風(fēng)險評價與壽命預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究”(2009AA044801)的支持下，對聚乙烯管力學(xué)性能系統(tǒng)研究提出了韌性破壞壽命預(yù)測方法，主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)聚乙烯管力學(xué)性能研究。充分考慮標準試驗試樣制備、設(shè)備參數(shù)設(shè)置、溫度調(diào)

3、節(jié)等細節(jié)，對聚乙烯管試樣進行等速率拉伸、蠕變、松弛試驗，通過合理的試驗處理得到真實應(yīng)力應(yīng)變曲線以及力學(xué)性能參數(shù)。
　　 (2)聚乙烯管本構(gòu)模型以及模型參數(shù)驗證。選用合理的本構(gòu)模型來體現(xiàn)聚乙烯管的率相關(guān)性，同時從不同應(yīng)變率拉伸試驗數(shù)據(jù)得到本構(gòu)模型的參數(shù)以及對應(yīng)的參數(shù)模型，通過松弛試驗結(jié)果來驗證參數(shù)模型的合理性以及通過相應(yīng)的蠕變試驗來檢驗選用的本構(gòu)模型預(yù)測蠕變的準確度。
　　 (3)提出聚乙烯管韌性破壞壽命預(yù)測方法。通過提出