[发明专利]燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置及寿命预测方法

摘要

一种燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置及寿命预测方法属于聚乙烯管道寿命检测技术领域。气泵、阀门、压力表、阀门、减压阀、压力表及聚乙烯管道通过密闭管路依次连接；聚乙烯管道通过密封夹具密封；聚乙烯管道置于承压土壤箱内；承压土壤箱通过支撑台置于老化箱内。通过对与在役燃气聚乙烯埋地管道同牌号和尺寸的聚乙烯管道进行加速老化试验，使其发生脆性破坏，记录试验温度、时间和性能参数，得到其预测寿命t_real：加速老化试验装置能够在聚乙烯埋地管道保持与实际工况相同的土壤环境、内压力和外压力条件下进行加速老化试验，装置简单，试验时间短；使用该试验装置对在役燃气聚乙烯管道进行寿命预测的方法，能够为工程使用提供理论参考。

主权项

1.燃气聚乙烯埋地管道的寿命预测方法，其特征在于，首先在燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置内进行加速老化试验，然后计算寿命；燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置由气泵(1)、阀门一(2)、压力表(3)、阀门二(4)、减压阀(5)、压力表(6)、密封夹具一(9)、聚乙烯管道(10)通过密闭管路依次连接，聚乙烯管道(10)通过密封夹具一(9)和密封夹具二(11)封闭，使聚乙烯管道(10)内形成密闭腔体；聚乙烯管道(10)置于承压土壤箱(14)内，承压土壤箱(14)由支撑台(13)支撑并置于老化箱(15)内，再按以下步骤进行：(1)在燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置中，于100℃和110℃的温度条件以及与实际工况一致的土壤环境、管内压力和管外压力条件下，分别对在役燃气聚乙烯埋地管道和同一牌号和尺寸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，记录下两次试验温度、所经时间和性能参数，分别记为T₁₀₀、T₁₁₀和t_a1、t_b1及P_a1、P_b1；(2)在燃气聚乙烯埋地管道的加速老化试验装置中，于100℃和110℃的温度条件以及与实际工况一致的土壤环境、管内压力和管外压力条件下，分别对在役燃气聚乙烯埋地管道和同一牌号和尺寸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，记录下两次试验温度、所经时间和性能参数，分别记为T₁₀₀、T₁₁₀和t_a2、t_b2及P_a2、P_b2；(3)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_real是在役燃气聚乙烯埋地管道在实际寿命；T_real是在役燃气聚乙烯埋地管道的实际工况温度；A、A₁、A₂是经验常数；P是任意老化时间燃气聚乙烯管道性能参数；P₀是老化前的燃气聚乙烯管道性能参数；E是活化能；R是气体常数；(4)通过步骤(3)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_real：