[发明专利]一种燃气胶管的寿命快速测试方法及其测试系统

权利要求书

1.一种燃气胶管的寿命快速测试方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一：设定测试系统的工作压力P与燃气流速V，在测试胶管对象上采集样本，测试初始样本的拉断伸长率ε0，准备加速试验；

步骤二：进行样本的加速老化试验，记录每个样本在相应的加速温度应力下的试验测量时间，并确定各个试验过程中的拉断伸长率的保有率yijk；

步骤三：根据各个试验过程中的拉断伸长率的保有率yijk，利用拉断伸长率的保有率的数据轨迹，建立胶管老化加速模型，预测胶管的寿命，其预测方法包括以下子步骤：

步骤a：根据第j个样本在第i个温度应力水平、第k次试验时的拉断伸长率保有率和第k次试验测量时间tk；利用最小二乘法回归分析得到第i个温度应力水平下样本拉断伸长率保有率老化曲线；

步骤b：利用第i个温度应力水平下样本老化曲线，计算拉断伸长率保有率在n1、n2、n3时对应的试验测量时间，得到ti,n1、ti,n2、ti,n3；

步骤c：将计算得到的拉断伸长率保有率n1时的(T1，ti,n1)代入ln(t*T)＝Ea/(R*T)+C公式，拟合求解Ea/R；按上述方法得到拉断伸长率保有率n2、拉断伸长率保有率n3的Ea/R值，求三个数值的均值作为最终值；其中，T1、T2为温度应力水平的绝对温度；

步骤d：将获得的Ea/R最终值，以及试验温度应力T和胶管工作温度Tref，代入胶管老化加速模型aT＝(T/Tref)*exp(Ea/R(1/Tref-1/T)，分别得到第i个温度应力水平下的加速因子aT，i；

步骤e：用第i个温度应力水平下的加速因子aT，i乘以第i个温度应力水平下的试验测量时间t，将第i个温度应力水平下的拉断伸长率保有率数据轨迹试验数据，转换成胶管工作温度Tref条件下的拉断伸长率保有率数据轨迹试验数据；

步骤f：通过拉断伸长率保有率的失效阈值，预测工作温度Tref条件下的寿命。

2.根据权利要求1所述的一种燃气胶管的寿命快速测试方法，其特征在于：所述步骤一中测试用样本为直接从所测胶管上节取的哑铃型样本，而后取5个样本在空气中放置24h后测试其初始样本的拉断伸长率，取其平均值作为样本的初始拉断性能Eb0。

3.根据权利要求1所述的一种燃气胶管的寿命快速测试方法，其特征在于：所述步骤二中的加速老化试验包括以下子步骤：

步骤1：为模拟胶管使用条件，向试验罐中通入工作压力小于10kPa，流速为2m/s的甲烷气体；

步骤2：设定试验参数，温度应力水平i、各应力水平下样本量为u，试验测量时间t和测量次数w；

步骤3：将样本放在各个温度应力水平的试验罐中，待时间达到预定试验时间时，取出至少5个样本并在室温下放置至少1h，而后进行拉伸试验，取其平均值作为老化后的拉断伸长率；

步骤4：计算各个试验过程中的拉断伸长率的保有率yijk，根据公式yijk＝Ebijk/Eb0，得到第j个样本在第i个温度应力水平、第k次试验时的拉断伸长率保有率；

其中Ebijk表示样本的拉断伸长率；i＝1,2,3；j＝1,2,……,u；k＝1,2,……,w。

4.一种如权利要求1所述的燃气胶管的寿命快速测试方法所采用的测试系统，其特征在于：所述测试系统包括压缩机、第一缓冲罐、第二缓冲罐、PLC控制主机、试验罐、三通电磁阀、温度传感器及多个温度压力控制装置，其中试验罐设有多个且并联设置；所述压缩机的排气端连通第一缓冲罐，该第一缓冲罐的排气端并联联通多个试验罐的排气端；所述试验罐的排气端并联连通三通电磁阀的进气口，该三通电磁阀的第一排气口连通压缩机的进气端，三通电磁阀的第二排气口连通第二缓冲罐；所述第二缓冲罐的排气端与压缩机的进气端连通；所述温度传感器设置在试验罐内；所述温度压力控制装置分别设置在第一缓冲罐的排气端以及三通电磁阀的进气口处；所述PLC控制主机采集温度传感器的输出信号，并分别向压缩机、三通电磁阀及多个温度压力控制装置输出控制信号。