SCG及含内部轴向半椭圆裂纹PE管的寿命

PE管材以其良好的力学性能在工业生产中得到了广泛应用。PE管道的设计寿命一般为50年,在服役过程中,PE管材可能会发生破裂及失效,慢速裂纹增长(SCG)是造成PE管材失效、影响管道服役寿命的重要因素之一。因此,研究PE管材的裂纹扩展行为对保证PE管材的安全使用,保障工业生产的安全稳定运行至关重要。从PE100管材中制取环切圆棒试件(Cracked Round Bar,CRB),根据ISO 18489—2015在不同应力比(R=0.1、0.2、0.3)下进行疲劳实验并得到裂纹扩展规律。采用外推法将实验结果外推得到静载条件下的裂纹扩展规律。对含有内部轴向半椭圆裂纹缺陷的PE管材进行寿命计算,得到了其在50年服役寿命下的最大允许裂纹尺寸和相应的应力强度因子值。     

压力构件中由不规则裂纹引起的渗漏

由于残余应力或结构组织的影响,当应力腐蚀裂纹或疲劳裂纹沿压力构件(管道系统、管子或容器)壁厚扩展时,轴向或环向的裂纹增长率会大于径向(通过壁厚)裂纹增长率。由于所谓隧道效应(Tunnelling effect)的缘故当裂纹到达构件的外表面时,结果就产生高压流体的渗漏,构件外表面的裂纹长度一定小于内表面的裂纹长度。本文采用简单的分析方法,研究由不规则裂纹引起的渗漏,对一定的外表面裂纹长度而产生的渗漏量,得到了所对应的内表面裂纹的大小。本文的结果为压力构件破坏前渗漏研究法的隧道现象提供了重要的定量基础及其可能产生的逆效应。     

燕化公司成功开发出燃气管用混配料HDPE 6380 MBL

聚乙烯(PE)管材具有优良的化学性能、力学性能、可热熔焊接、易于施工与安装等卓越的使用性能,近年来在国内外得到管材行业的青睐。尤其是快速裂纹扩展抵抗能力在通用塑料中名列前茅。使得PE成为燃气管道的首选材料。     

外加钢套对含裂纹管道强度的影响

在石油化工行业,管道输送是一些关键技术得以实施的重要环节。目前随着所用管材韧性的增加,延性断裂成为管道断裂的主要形式,为了防止管道裂纹的扩展,需要对管材上出现的未穿透裂纹进行局部修复,本文采用局部添加钢套的修复方式,并利用有限元分析软件,对添加钢套后的管道强度和安全进行分析,研究钢套的宽度、厚度对修复效果的影响。     

回转窑筒体超长环向裂纹的修复

回转窑筒体的超长环向裂纹是指窑筒体发生长度超过筒体周长一半的裂纹。裂纹产生的原因主要是焊接应力、疲劳、蠕变等。回转窑一旦发生超长环向裂纹，就会产生轴向开裂和径向错位，严重影响回转窑的正常运转。与修复回转窑一般的短裂纹相比，超长环向裂纹的处理显得要复杂一些。下面以直径为Φ３．６m的回转窑为例，对回转窑筒体超长环向裂纹的修复做以简介。１裂纹出现的部位及产生的原因裂纹发生在回转窑烧成带筒体，约两档轮带之间的断节焊缝处。发现裂缝时回转窑还在运行当中，由于回转窑长期运行，在筒体外表面附有较厚的灰垢，因此通…     

通过控制玻纤取向制备高性能无规共聚聚丙烯三层复合管材

通过设计一种新型三层复合挤出机头,该机头能对中间层的玻纤增强料施加旋转剪切,改变中间层的玻纤取向分布。用偏光显微镜(PLM)对玻纤在轴向和环向的分布进行了观察,对于普通挤出管材,玻纤主要沿轴向取向,当对管材施加旋转剪切后,玻纤取向改为沿环向取向,且取向度随旋转速度的增加而增加;对管材进行了静液压试验和环向拉伸性能测试,表明旋转试样的性能得到大幅提高。     

镍基合金轧制开裂原因分析

本文基于光学和电镜观察法研究了镍基合金管材轧后裂纹产生的原因。结果表明:镍合金管材缺陷为裂纹型缺陷,裂纹萌生于外表面,沿壁厚呈现之字形扩展。镍基合金缺陷处的晶粒度为10级,正常区域处的晶粒度为8级,镍基合金裂纹面出现了分层的现象,各层之间清晰可见,属于脆性断裂。     

基于非线性黏弹性理论的含缺陷PE管的脆性破坏

现阶段聚乙烯管道脆性破坏失效研究,多采用线弹性断裂力学理论进行分析,鲜有考虑管材非线性黏弹性力学行为.针对这一问题,基于非线性黏弹性理论,将材料黏弹性参数用Prony级数表示,在适当假设简化下推导了变栽荷含缺陷黏弹性体能量释放率的一般表达式.结合含轴向表面裂纹PE管的脆性破坏工程案例,给出其理论模型及相应计算结果,为研究PE管道脆性断裂现象提供理论依据.     

含表面裂纹PE管道临界失稳压力的计算与分析

针对PE管力学性能、缺陷尺寸及失效模式的不确定性,建立基于可靠性分析计算PE管临界失稳压力的方法.计算得到不同管材、标准尺寸比、失效模式、裂纹类型下,含表面裂纹PE管的临界失稳压力-管道裂纹深度与管道壁厚比曲线,分析各因素对该曲线的影响,为PE管的设计选材及安全评定提供指导.通过总结含表面裂纹PE管韧脆转化规律,为确定管道失效模式,防止管道脆性断裂提供理论依据.     

钢质内胆环向缠绕气瓶复合层表面裂纹产生机理探讨

针对钢内胆环向缠绕气瓶复合材料层产生的环向裂纹和轴向裂纹的现象,对气瓶复合材料层进行受力分析,探讨裂纹产生的机理,并提出改进建议。     

2015版国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》分析

综述了GB 15558.1《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第一部分:管材》在材料形式、混配料指标、管材指标、新增制品类型方面的主要变化,并分析了发生变化的原因。修订后的标准,原料及管材颜色更明确,氧化诱导时间、熔体质量流动速率、炭黑分散检测方法更加合理,更符合PE管道韧性增加发展趋势,对80℃长期静液压强度(LTHS)试验和耐快速裂纹扩展试验(RCP)要求更高。管材加工企业应严公差生产,保证管材的抗裂纹延展性能符合要求。建议原料生产商加强跟踪材料的RCP性能,加快高耐慢速裂纹增长性能PE100混配料的研发。     

纳米晶体材料疲劳裂纹扩展研究

纳米晶体材料独特的微观结构和变形机制,使得其裂纹的萌生和扩展有别于其它粗晶材料,本文对一型裂纹的生长建立了理论模型,该模型描述了裂纹的萌生于扩展并且讨论了晶粒尺寸和轴向偏差角对纳米晶体材料表面的疲劳裂纹扩展的影响。该模型结果表明,随着晶粒尺寸和轴向偏差角的增大,裂纹生长速度也伴随着增大,与实验结果相符。     

PVC-O大直径管道需求飙升

<正>根据Molecor公司(马德里)提供的数据,过去8年PVC-O管道市场大幅增长,其中对大直径管道的需求也在不断上涨。PVC-O管道为传统PVC管道的升级产品,是通过将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,从而获得高强度、高韧性、高冲击强度、耐疲劳的     

管材专用高密度聚乙烯的研究进展

综述了国内高密度聚乙烯(HDPE)的生产装置及工艺。采用双峰聚合工艺使短支链更多地分布在高相对分子质量部分是HDPE管材从PE80级升至PE100级的主要原因。管材的耐环境应力开裂性能随HDPE相对分子质量减小而下降,提高短支链含量可提高管材的耐环境应力开裂性能。HDPE的相对分子质量越高,管材抗裂纹扩展性能越好,将短支链分布在高相对分子质量端可提高抗裂纹扩展性能。     

SA335 P91炉管全位置对接焊根部凝固裂纹应力-应变场三维有限元数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，对SA335P91炉管全位置对接打底焊温度场和应力-应变场进行了三维数值模拟。建立了焊接瞬态温度场和应力-应变场三维移动热源模型，得到了全位置焊时左右焊道交汇处（900）的瞬态轴向应力和环向应力分布以及应力-应变随时间变化的规律：在闭合小孔区内表面的轴向和环向应力均为拉伸应力，且环向应力比轴向应力大，并有明显的边缘应力效应；该处在高温凝固阶段的瞬态应力随小孔停留时间的延长和焊接电流的增大而减小。与之相反，其等效应变的变化则随之增大，这是造成打底焊时在小孔闭合区容易产生凝固裂纹的主要原因之一。     

高压短管丝头开裂原因分析

对含裂纹高压短管做了裂纹断口分析、裂纹表面金相和扫描电镜分析、裂纹内及表面能谱分析和冲击试验。试验分析表明,该管失效原因是材料质量不符合要求,材料本身存在制造缺陷,促成了使用中疲劳裂纹的产生,管材中过量的碳与介质中氢结合产生的氢腐蚀加剧了裂纹的扩展。     

聚乙烯管材快速裂纹扩展的影响因素及评价方法

重点介绍了影响聚乙烯塑料管材快速裂纹扩展的主要因素,阐述了聚乙烯塑料管材快速裂纹扩展的评价方法。     

直缝大口径蒸汽管道焊缝缺陷解剖及评估

对长约4500m的直缝大口径(直径为630mm)蒸汽管道进行缺陷解剖分析,结论为焊接冷裂纹。从“合乎使用”原则出发,采用压力管道缺陷评定规范确定了管道环焊缝和轴向直焊缝中允许存在的最大缺陷尺寸,并对管道中的超标缺陷进行评定。     

管材耐慢速裂纹切口制样存在问题及优化分析

本文旨在讨论如何优化管材耐慢速裂纹扩展切口制样存在的问题,对其自动化和精确度提出更高要求:输入管材壁厚和切口所需深度后,可自动进行切口制样并利用光学准确测量切口深度。对于厚壁管材,可自动进行两种形式的铣刀配合,准确完成要求的切口深度,从而满足标准对切口制样的要求,保证耐慢速裂纹扩展试验结果的有效性,对聚烯烃管材的性能评价提供可靠的依据。     

PVC-O管材生产加工及其特性评价

PVC-O管材是在PVC材料的玻璃化转变温度上通过双向拉伸对材料的分子进行重新排列,使材料(管壁)形成网状结构,能够承受发源于材料机体微细裂纹或管壁表面划痕的脆性破坏,使管材的强度、韧性和抗开裂性能得到显著提升。双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)管材是通过特殊的取向加工工艺制造的管材,这一加工工艺是把采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材,性能远优于普通PVC-U管材。开发PVC-O管材,可以大大节约原材料资源,降低成本,提高产品性能,具有明显的经济效益和社会效益。