[发明专利]一种在役燃气聚乙烯管道剩余寿命预测方法

权利要求书

1.一种在役燃气聚乙烯管道剩余寿命预测方法，其特征在于该方法所涉及的器件是由在役燃气聚乙烯管线(1)、在役燃气聚乙烯管道(2)、聚乙烯细末颗粒(3)、燃气聚乙烯管道(4)、承压加速老化试验箱(5)、老化燃气聚乙烯管道(6)、聚乙烯细末颗粒(7)、电子天平(8)、坩埚(9)、差示热量扫描仪(10)、计算机(11)组成，在役燃气聚乙烯管道(2)为在役燃气聚乙烯管线(1)中要测试的重点管段，聚乙烯细末颗粒(3)来自于选取的测试区域的在役燃气聚乙烯重点管段(2)，燃气聚乙烯管道(4)是与在役燃气聚乙烯管道(2)同牌号的聚乙烯管道，承压加速老化试验箱(5)是用于承压加速老化燃气聚乙烯管道(4)，燃气聚乙烯管道(6)是经加速老化试验箱(5)进行承压加速老化燃气聚乙烯管道(4)后所得的老化燃气聚乙烯管道，聚乙烯细末颗粒(7)是从老化后燃气聚乙烯管道(6)外表面直接刮取下的细末颗粒，电子天平(8)用于称量聚乙烯细末颗粒(3)和聚乙烯细末颗粒(7)，坩埚(9)用于陈放聚乙烯细末颗粒(3)和聚乙烯细末颗粒(7)，差示热量扫描仪(10)用于测试聚乙烯细末颗粒(3)和聚乙烯细末颗粒(7)的氧化诱导期，依据聚乙烯细末颗粒(3)和聚乙烯细末颗粒(7)的氧化诱导期的测试值，计算机(11)用于构建在役燃气聚乙烯管道剩余寿命预测模型；按以下步骤进行：

a、从在役燃气聚乙烯管线中选取所要测试区域的燃气聚乙烯管道，在该燃气聚乙烯管道外表面刮取一些聚乙烯细末颗粒，用电子天平称量细末颗粒的重量，将称量后的聚乙烯细末颗粒放入差示热量扫描仪中进行氧化诱导期测试，记录测试值a₀；

b、选取在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道，将在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道放入承压加速老化试验装置中，在70℃、80℃和90℃的温度条件以及与实际工况一致的压力条件下，对在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道进行承压加速老化试验，直至聚乙烯管道发生脆性破坏，记录下三次试验温度、所经时间，分别记为T₇₀、T₈₀、T₉₀和t_a1、t_b1，t_c1；之后从聚乙烯管道外表面刮取一些细末颗粒，放入电子天平中称量重量，将称量完重量的聚乙烯细末颗粒放入坩埚中，将放有聚乙烯细末颗粒的坩埚置于差示热量扫描仪中测试氧化诱导期，测试所得氧化诱导期记录为a_a1、a_b1、a_c1；

c、选取在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道，将在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道放入承压加速老化试验装置中，在70℃、80℃和90℃的温度条件以及与实际工况一致的压力条件下，对在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号的燃气聚乙烯管道进行承压加速老化试验，实验时长为聚乙烯老化开始至发生脆性破坏之间的任意时间点，记录下三次试验温度、所经时间，分别记为T₇₀、T₈₀、T₉₀和t_a2、t_b2，t_c2；之后从该聚乙烯管道外表面刮取一些细末颗粒，放入电子天平中称量重量，将称量完重量的聚乙烯细末颗粒放入坩埚中，将放有聚乙烯细末颗粒的坩埚置于差示热量扫描仪中测试氧化诱导期，测试所得氧化诱导期记录为a_a2、a_b2、a_c2；

d、根据同一种聚乙烯管材的性能变化指标的比例关系，得到下式：

其中：

t是在役燃气聚乙烯埋地管道在实际寿命；

T是在役燃气聚乙烯埋地管道的实际工况温度；

A、A₁、A₂、A₃是经验常数；

a是任意老化时间燃气聚乙烯管道氧化诱导期测试值；

a₀是在役燃气聚乙烯管道氧化诱导期测试值；

P_gas是在役燃气聚乙烯管道正常工作时的压力；

P_f是标定压力，即在役燃气聚乙烯管道正常工作时当地的大气压力；

B是活化能与气体常数的比值；

C----常压、标定压力与温度的相关系数；

D----常压与标定压力的相关系数；

e、通过步骤d的换算，得到在役燃气聚乙烯埋地管道在实际工况下的预测寿命t计算公式：