摘要：小尺寸稳定态试验(Small-ScaleSteadyStateTesting,简称S4)是模拟聚乙烯压力管道的快速裂纹扩展的一种有效方法,可获得可靠的压力管道止裂性能指标.本研究自行研制了S4试验装置,利用该装置在不同压力和不同温度下,对PE80聚乙烯压力管道进行了S4试验,并通过试验分析研究了焊接工艺、压力、温度等因素对聚乙烯压力管道止裂性能的影响.结果表明:在一定温度下,PE80聚乙烯管道存在是否发生快速裂纹扩展的临界压力,当管道内压高于该临界压力时,发生快速裂纹扩展,反之则止裂,并且该临界压力随温度的降低而降低;在一定内压条件下,存在临界温度.当温度低于此临界温度时,产生快速裂纹扩展,反之在该工作压力下不会产生快速裂纹扩展,同样临界温度与管道内压相关,所承受内压越高,临界温度越高,即越容易发生快速裂纹扩展.最后给出了供试管材的止裂曲线,据此可判定管道工况(如承受内压、介质或环境温度)条件下,是否会产生快速裂纹扩展.试验结果还发现,热熔焊工艺对管道的止裂性能不产生影响,而电熔焊则有明显的止裂作用.
