2021-KJ-3-001埋地聚乙烯燃气管道剩余使用寿命预测技术研究

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2021-KJ-3-001埋地聚乙烯燃气管道剩余使用寿命预测技术研究

日期：2021年12月24日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ-3-001
获奖项目名称：	埋地聚乙烯燃气管道剩余使用寿命预测技术研究
第一完成单位：	广州特种承压设备检测研究院
项目联系人：	王志刚
联系人电话：	18675951740
联系人邮箱：	orinwang8851@163.com
项目简介：
聚乙烯（PE）管道由于耐腐蚀性强、机械加工性能好及使用寿命长等优势被广泛用于城市燃气、给排水和腐蚀性液体等介质输送。目前，我国最早铺设使用的埋地聚乙烯燃气管道已投入使用将近40年，由于长时间受到载荷、腐蚀及热、氧等外部因素影响，管道失效时间加速，无法达到预先的设计使用寿命，一旦未及时安排更换维护，引起介质泄漏，后果将是致命的。项目开展埋地聚乙烯燃气管道剩余使用寿命预测技术研究，通过应变硬化试验（SHT）、宾夕法尼亚缺口试验（PENT）及全缺口蠕变试验（FNCT）三种加速表征试验来预测管道实际运行过程中的剩余使用寿命。主要研究内容：（1）正常状态下聚乙烯管材剩余使用寿命预测通过建立应变硬化试验(SHT)，来测量不同等级、牌号PE材料的应变硬化模量，建立应变硬化模量与管道使用寿命的对应关系，然后测量实际工况下PE管材的应变硬化模量，外推出管材实际剩余使用寿命；（2）含缺陷状态下聚乙烯管材剩余使用寿命预测选取全切口蠕变试验（FNCT）试验作为研究对象，通过建立应力-时间和温度-时间等效试验，测量试样在裂纹稳定扩展阶段的裂纹扩展速率da/dt，采用Paris幂律模型，得到含缺陷试样的断裂时间，最后外推含缺陷聚乙烯管材实际工况下的使用寿命。项目研究成果：项目研究过程中发表论文5篇，其中EI收录1篇，中文核心4篇；申请国际PCT专利1件，国家发明专利4件，授权1件，申请国家实用新型专利3件，授权2件。项目研究成果经中国腐蚀与防护学会高分子管道专业委员会鉴定专家组鉴定：项目成果达到国内领先水平，建议加强推广应用。成果应用情况：项目研究成果经国家塑料制品质量监督检验中心（福州）、广东永高塑业发展有限公司和广东枫叶管业有限公司等聚乙烯燃气管道制造、运维及检测单位试用，效果良好。