聚乙烯管韌性失效壽命預測方法研究.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)燃氣輸送領域得到廣泛應用。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測方法研究具有重

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

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力應變曲線以及力學性能參數(shù)。
　　 (2)聚乙烯管本構模型以及模型參數(shù)驗證。選用合理的本構模型來體現(xiàn)聚乙烯管的率相關性，同時從不同應變率拉伸試驗數(shù)據(jù)得到本構模型的參數(shù)以及對應的參數(shù)模型，通過松弛試驗結果來驗證參數(shù)模型的合理性以及通過相應的蠕變試驗來檢驗選用的本構模型預測蠕變的準確度。
　　 (3)提出聚乙烯管韌性破壞壽命預測方法。通過提出