聚乙烯管道接头超声检测基础数据库软件开发

采用VB+SQL Server开发了聚乙烯管道接头失效基础数据库系统,实现对含缺陷聚乙烯电熔与热熔接头的缺陷类型、外观特征及其对应的超声图谱的组织管理、查询及浏览等功能。该数据库可以为聚乙烯管接头无损检测人员快速准确地检测、识别电熔及热熔接头中的缺陷特征,判断缺陷类型及其危害性提供帮助。     

聚乙烯及其复合管道安全检测与评价方法

聚乙烯及其复合管道广泛应用于油气输送、城市燃气等能源领域,其安全性至关重要。焊接接头的安全检测及评价是聚乙烯及其复合管道系统安全的关键技术。介绍了聚乙烯管道焊接接头的无损检测原理及方法、冷焊检测技术以及缺陷分类与失效模式三方面内容。对电熔和热熔焊接接头分别采用超声相控阵和耦合聚焦技术进行超声检测,并给出了缺陷剖切与检测结果的对比图。提出了物理概念清晰、工程应用方便的冷焊超声检测方法。将电熔接头中的缺陷分为熔合面缺陷、孔洞、结构畸变和过焊。分别对含不同类型和大小缺陷的电熔接头进行力学性能测试,发现电熔接头存在三种典型的失效模式,即沿电熔套筒壁贯穿裂纹失效、熔合面失效以及沿电阻丝所在平面贯穿裂纹失效。根据试验测试与理论分析结果,提出了相应的安全评定方法。所提出的方法,填补了国内外在聚乙烯管道安全检测与评价方法方面的技术空白,提高了燃气管道的本质安全性。     

聚乙烯管道热熔焊接技术研究进展

简述了聚乙烯（PE）管道热熔焊接接头的影响因素,对国内外热熔接头可靠性测试方法的研究进展进行了综述。总结了焊接参数对接头质量的影响规律,并分析了接头的失效机理。焊接参数的改变能显著影响热熔接头的性能,选择最优焊接参数能提高接头乃至整个管道系统的可靠性。分别从力学性能、有限元模拟和无损检测3个方面总结了热熔接头相关研究,期待未来建立一种全面的热熔焊接接头力学性能评价标准,能减少实验时间、降低测试成本。随着材料的创新和科技手段的发展,未来有限元模拟和无损检测技术有望代替力学实验,成为热熔接头可靠性检测的主要方法。     

燃气用聚乙烯管道热熔焊接工艺研究现状

介绍了各研究院在燃气用聚乙烯管道热熔焊接工艺优劣判别方面发展的新动向。聚乙烯管道在燃气管道等市政工程中的大量运用,迫切要求聚乙烯管道焊接工艺出台一套焊接工艺操作标准和评价体系。根据热熔焊接过程中的温度变化和压力变化来控制焊接接头的耐冲击性能、拉伸屈服强度以及避免焊接物理缺陷是一个值得研究和考虑的方向。     

PE管热熔接头相控阵检测试验探讨

PE管在城镇燃气管网领域大量使用,其连接方式大量使用热熔接头,接头质量的好坏直接影响管道系统的安全。分析了超声相控阵检测技术原理,采用相控阵检测技术对预制PE管热熔接头人工缺陷的试样进行了检测试验,对比分析了外翻边对检测结果的影响,分析了未检出缺陷的原因,验证了检测结果的可靠性。     

聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展性能评价

采用应变硬化试验(SH)对不同焊接工艺下的聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展（SCG）性能进行评价。通过建立焊接温度梯度（190~250 ℃）、焊接压力梯度（0.6~1.4 MPa）和吸热时间梯度（40~140 s）试验,分析在不同焊接工艺参数条件下,不同聚乙烯管材热熔对接接头耐SCG性能的变化规律,探索冷焊及过焊2种典型缺陷对管材接头耐SCG性能的影响。结果表明,焊接温度、焊接压力和吸热时间都是影响管材热熔对接接头耐SCG性能的重要工艺参数,试验测得PE100, d_n110, SDR11型管材的最佳焊接参数为焊接温度230 ℃,焊接压力1 MPa及吸热时间100 s,当焊接参数选取过高或过低时,会造成管材接头出现过焊或冷焊缺陷,降低管材接头的耐SCG性能。     

聚乙烯管道电熔焊接超声相控阵检测技术研究

电熔焊接是聚乙烯管道的主要连接方式之一,由于聚乙烯材料声波衰减系数较大,电熔焊接接头内部金属丝对检测干扰较大,利用常规超声检测手段很难有效检出聚乙烯电熔接头内的各类缺陷。制作了聚乙烯管道电熔焊接接头内部典型缺陷,使用超声相控阵检测技术对其进行了可靠性试验测试。结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯电熔焊接头内的典型缺陷。     

聚乙烯管材热熔对接接头性能的研究

通过使用两种不同聚乙烯(PE)原料制成的管材热熔对接接头试样进行(5±1)mm/min、(50±1)mm/min恒定速度拉伸试验,阐述了PE管材热熔对接接头的性能低于管材本体;利用对PE管材热熔对接接头试样加热的方法,以及对热熔对接接头试样焊缝四周切口后进行的(5±1)mm/min恒定速度拉伸试验,判定PE管材热熔对接接头的性能,这种方法与其它破坏性试验的统计结果相一致;并介绍了国外对PE管材热熔对接接头质量的评价方法。     

聚乙烯管道热熔接头环向裂纹应力强度因子的数值分析

应力强度因子K是缺陷结构安全评定的重要参数。基于粘弹性理论,将聚乙烯管材料的粘弹性参数用Prony级数表示,运用非线性有限元法,在ANSYS中建立聚乙烯管热熔接头环向裂纹模型,并对K进行计算和分析。通过有限元的模拟,总结得到聚乙烯管最可能发生断裂的时间为产生裂纹时刻,从而得出分析聚乙烯管环向表面裂纹应力强度因子时不必考虑聚乙烯管的黏弹性,环向表面裂纹缺陷的主要影响因素是裂纹深度与聚乙烯管的厚度之比。     

热熔焊接工艺参数对聚乙烯管道力学性能的影响

聚乙烯（PE）管道在天然气运输中应用广泛，热熔焊接是连接PE管道的主要方式之一，焊接工艺参数影响热熔接头以及管道整体的性能。文章以焊接温度、加热时间和焊接压力等工艺参数作为主要影响因素，设计正交试验，制备不同的热熔接头拉伸试样，对比分析其抗拉性能。通过数值模拟得到带卷边热熔接头拉伸试样的本构模型。结果表明：焊接温度、加热时间和焊接压力使PE管道的抗拉性能先增高后降低，焊接温度和加热时间对热熔接头的抗拉性能影响显著。PE管道热熔接头的抗拉性能比基材好。载荷-位移曲线与实验曲线较吻合。基于有限元分析和Kwon聚合物本构模型可得到PE管道热熔焊接接头准确的本构关系。     

燃气用聚乙烯管道热熔对接焊工艺参数优化的研究

聚乙烯管道因具有轻质、环保、寿命长、易施工、易成型、抗冲击性强、抗振性好和耐化学腐蚀性强等优点,故广泛应用于城市燃气输送行业。燃气用聚乙烯管道的焊接质量和焊接接头性能,不仅与管道和原材料本身的性能密切相关,还与焊接工艺参数息息相关。研究表明,加热板温度、焊接压力、吸热时间和冷却时间等工艺参数对焊接接头的性能有较大影响,而且与热熔焊接缺陷的产生密切相关。由于焊接接头的性能受相关工艺参数及焊接相关因素的影响,选择适宜的焊接工艺参数并有效控制焊接相关因素,才能获得最佳的焊接接头性能,从而提高聚乙烯燃气管道的焊接质量,维护城市公共安全。     

疲劳试验评价缺陷对PE管热熔焊接接头长期性能的影响

高密度聚乙烯（HDPE）管广泛用于运输油气等,然而HDPE管在焊接过程中可能产生焊接缺陷,影响焊接接头的长期性能,目前主要通过静液压试验研究焊接缺陷对HDPE管长期性能的影响,但该方法所需时间较长。通过人工引入焊接缺陷,采用疲劳试验研究缺陷对HDPE管热熔焊接接头长期性能的影响。结果表明：在较低应力作用下,缺陷越大疲劳寿命越短,在较高应力作用下,缺陷对疲劳寿命的影响较小。疲劳裂纹扩展试验可用于快速评价PE管长期性能中的耐慢速裂纹扩展性能和影响,因此推断出疲劳试验方法可用于评价缺陷对HDPE管焊接接头长期性能中静液压强度的影响。     

聚乙烯管道热熔对接焊接头抗开裂性能的试验研究

焊接接头的抗开裂性能直接关系到管纲系统的运行效果、使用安全性和使用寿命，因此有必要对聚乙烯管道焊接接头的抗开裂性能进行综合分析。本以最大荷载CTOD为基础，对聚乙烯管道的母材及其热熔对接焊接头在不同温度下的抗开裂性能进行了测试、比较和分析。     

高密度聚乙烯管热熔焊接接头本构模型研究

采用实验方法研究高密度聚乙烯(PE?HD)热熔焊接接头区域的材料性能与管材本体的差异.按照ISO 21307标准方法形成热熔焊接接头后,去除内外卷边,设计接头取样方式并改进拉伸试样.通过不同应变率下管材和焊接接头的单轴拉伸试验,使用一种新的本构分析方法与Suleiman方法研究其本构模型差异,得到了模型参数随应变率变化...     

塑料压力管道热熔对接焊机的研制与开发

研制了基于80C196单片机控制的塑料压力管道热熔对接焊机，介绍热熔对接焊机的基本组成部分以及各部分的主要功能，分析高密度聚乙烯管道热熔对接焊接头的拉伸性能，冲击性能和抗开裂性能，并与母材和国外焊机焊接的接头性能进行了比较。     

PE100管及其热熔接头的蠕变裂纹扩展行为

聚乙烯(PE)管性能优异,广泛应用于城市水及燃气供应系统。PE管的主要破坏形式是长期静压载荷下的慢速裂纹扩展失效。在蠕变条件下,采用光滑试样和裂纹圆棒试样对PE100管及其热熔接头进行了测试,得到了基于蠕变断裂参数C*的蠕变裂纹扩展动力学关系式。利用扫描电子显微镜(SEM)分析了裂纹圆棒试样的断面形貌,对比分析结果发现,蠕变裂纹扩展失效模式对应的最大应力为15.05 MPa,热熔接头熔合面分布有约11个/mm^2、直径范围为1~5μm的微气孔,热熔接头断裂微纤平均长度比母材约小20%~45%。当热熔对接时,熔合面存在的微气孔以及系带分子的浅渗透是导致PE100热熔接头蠕变裂纹扩展抗力降低的主要原因。     

聚乙烯管道焊接接头抗开裂性能的研究

以最大荷载CTOD为基础，对聚乙烯管道的母材及其热熔对接焊接头在不同温度下的抗开裂性能进行了测试、比较和分析。结果表明，随着工作温度的降低，聚乙烯材料的抗开裂能力变差。而由于焊接接头的结晶度比母材的结晶度高，使得母材具有比焊接接头更好的抗开裂能力。在焊接时应采用合适的加热板温度和加热时间，在低温和风大的环境中焊接应采取保护措施。     

聚乙烯管道焊接接头抗开裂性能的研究

以最大荷载CTOD为基础，对聚乙烯管道的母材及其热熔对接焊接头在不同温度下的抗开裂性能进行了测试、比较和分析。结果表明，随着工业温度的降低，聚乙烯材料的抗开裂能力变差。而由于焊接接头的结晶度比母材的结晶度高，使得母材具有比焊接接头更好的抗开裂能力。在焊接时应采用合适的加热板温度和加热时间，在低温和风大的环境中焊接应采取保护措施。     

聚乙烯管道热熔对接焊接头性能的分析

测试和分析了聚乙烯管道热熔对接焊接头的结晶度、硬度、拉伸性能和冲击性能，并与基材的性能进行了比较。结果发现，焊接接头区域内的结晶度高于基材部分的结晶度。焊缝的拉伸强度和硬度也均高于基材，而冲击强度低于基材。     

单层保温弯管聚乙烯护管热熔焊接新设备

研制开发了一种新型的单层保温弯管聚乙烯护管热熔焊接新设备,使得聚乙烯管段能够在弯管外面完成连续的热熔焊接工作。提高热熔焊接的效率和质量的同时,能够实现聚乙烯护管一直沿着弯管的弧度进行焊接,保证了聚乙烯护管与弯管的同心度以及保温层厚度的均匀性,降低了原材料损耗,提高了经济性。