[发明专利]管材剩余寿命的测试方法和测试系统

说明书

本发明提供了一种管材剩余寿命的测试方法和测试系统，所述管材剩余寿命的测试方法包括：获取已知设计使用寿命T的至少三种聚乙烯材料的应变硬化模量值G_P，所述至少三种聚乙烯材料为不同型号的聚乙烯材料；根据所述应变硬化模量值G_P与所述设计使用寿命值T，构建函数：T＝a₀+a₁×<G_p>+a₂×<G_p>²+……+a_n×<G_p>ⁿ,其中，a₀、a₁、a₂……a_n为预设系数，n为预设的所述函数最高次数，取正整数；从在役管材中获取测试试样；测量所述测试试样的应变硬化模量值G_P'；根据所述函数与所述测试试样的应变硬化模量值G_P'，推算所述测试试样的剩余寿命。本发明可得到所述测试试样的剩余寿命，以作为所述在役管材因慢速裂纹扩展而失效的剩余寿命参考数值，及时发现在役管材因慢速裂纹扩展而失效的风险。

技术领域

本发明涉及材料测试技术，尤其是一种管材剩余寿命的测试方法和测试 系统。

背景技术

聚乙烯(PE)燃气管道由于其耐腐蚀性强、力学性能好、使用寿命长及 环保等优势已逐步取代钢管，作为天然气输送的常用手段，在城市燃气管道 网中广泛使用。目前，我国铺设的在役聚乙烯燃气管材主要为第三代PE100 级管材，其设计寿命为58年，至今已经投入使用约20年左右；由于燃气管材 常年深埋地底，持续受到土壤压力、热氧老化、点载荷及腐蚀等各种外界因 素影响，随着服役时间的增加，管材自身容易形成局部应力集中，最终导致 管材容易出现慢速裂纹失效，直接影响在役PE燃气管材的剩余寿命。在役PE 燃气管材是承压特种设备，运输的都是易燃易爆品，一旦发生燃气泄漏，后 果将是致命的；所以，在役PE燃气管材剩余寿命能否达到预先设计寿命，直 接影响到城市燃气管道网的正常运行及人民的生命财产安全，是一项及其重 要的技术指标。但到目前为止，国内外缺乏针对在役PE燃气管材剩余寿命的 快速有效评价方法，不少城市的燃气管道网由于缺乏准确有效的剩余寿命有 效预测方法，无法及时有效地对失效管材进行更换，导致燃气泄漏事故和质 量安全事故时有发生，甚至还引发了爆炸事故，给城市公共安全造成了严重 的隐患。

因此,准确有效地对在役PE管材剩余寿命分析，以及时更换失效管材，可 有效减少燃气泄露等事故；而且，提出一种试验周期短、试验条件简单、成 本低的在役PE燃气管材剩余寿命预测加速评价方法，可为PE燃气管材的质量 和成本控制提供强有力的安全保证，可缩短新型燃气管材专用树脂的开发周 期，还可保障现有燃气管道系统的安全运行。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是针对管道系统 的剩余寿命难以估算的问题。

本发明提供了一种管材剩余寿命的测试方法，包括：

获取已知设计使用寿命T的至少三种聚乙烯材料的应变硬化模量值 ＜G_p＞，所述至少三种聚乙烯材料为不同型号的聚乙烯材料；

根据所述应变硬化模量值＜G_p＞与所述设计使用寿命T，构建函数：

T＝a₀+a₁×<G_p>+a₂×<G_p>²+……+a_n×<G_p>ⁿ,其中， a₀、a₁、a₂……a_n为预设系数，n为预设的所述函数最高次数，取正整数；

从在役聚乙烯管材中获取测试试样；