燃氣用埋地聚乙烯管道系統靜液壓強度試驗檢測

在現代化的生產生活中，能源一直是人們非常關注的一個重要方面，管道燃氣作為能源領域不可或缺的角色，其重要性和經濟性不言而喻，而把控燃氣所用管道系統的安全性更是燃氣和能源供應的重要一環。

 

諸多管道類型中，燃氣用埋地聚乙烯管道系統不僅能夠有效解決鋼管、鑄鐵管的腐蝕和接頭泄露問題，因其耐腐蝕性、高韌性、高強度、重量輕等特征，還能夠降低管基不均勻沉降對其造成的不良影響，因此在實際應用中具有重要地位。因燃氣屬于易燃易爆有毒的危險物品，且管道在輸送燃氣過程中需要承壓，為把控燃氣用埋地聚乙烯管道質量，確保整個燃氣輸送管網的安全運行，對其進行靜液壓強度試驗十分必要。

 

 

試驗原理

試樣經狀態調節后，在規定的恒定靜液壓下保持一個規定時間或者直到試樣破壞。在整個試驗過程當中，管道系統試樣應保持在規定的恒溫環境中，這個恒溫環境可以是水（水-水試驗），其他液體（水-液體試驗）或者是空氣（水-空氣試驗）。

 

試驗條件

根據《燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統 第2部分：管材》（GB/T 15558.2-2023）、《燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統 第3部分：管件》（GB/T 15558.3-2023），試驗條件分為3種，試驗參數分別為：

• 靜液壓強度（20℃，100h）：

試驗溫度：20℃；試驗時間≥100h；環應力：PE80為10.0MPa，PE100和PE100-RC為12.0MPa。

 

• 靜液壓強度（80℃，165h）：

試驗溫度：80℃；試驗時間≥165h；環應力：PE80為4.5MPa，PE100和PE100-RC為5.4MPa。

 

• 靜液壓強度（80℃，1000h）：

試驗溫度：80℃；試驗時間≥1000h；環應力：PE80為4.0MPa，PE100和PE100-RC為5.0MPa。

 

 

試驗過程

按要求準備試樣，清除試樣表面的污漬、油漬、蠟或其他污染物，然后將試樣與標準中要求的A型接頭進行裝配后，按規范要求向試樣中注水。將注滿水的試樣浸入水箱或者放入烘箱中，使其在規定的溫度下進行相應時長的狀態調節。

 

將完成調節的試樣與加壓設備連接，排凈試樣內部的空氣。管件測試根據下式計算試驗壓力p：

式中：p——試驗壓力，單位為兆帕（MPa）；

σ——環應力，單位為兆帕（MPa）；

SDR——管件標準尺寸比。

 

管材測試可根據試樣的測量尺寸計算試驗壓力p，結果保留三位有效數字：

式中：p——試驗壓力，單位為兆帕（MPa）；

σ——環應力，單位為兆帕（MPa）；

e_min——管材試樣自由長度部分的最小壁厚，單位為毫米（mm）；

d_em——試樣的平均外徑，單位為毫米（mm）。

 

在盡可能短的且符合要求的時間內，均勻平穩地施加試驗壓力至由上式計算出的壓力值，測量并記錄加壓時間。當加壓至試驗壓力時開始記錄試樣維持規定壓力的時間，必要時重置計時器。

 

將試樣懸放在恒溫控制的環境中，應保持試樣之間以及試樣與恒溫箱之間的任何部分不相接觸，保持恒溫并觀測試驗過程中的溫度偏差。當達到規定時間或試樣發生破壞、滲漏時，應停止試驗，記錄時間，若試樣發生破壞應記錄其破壞類型。但是，若試樣在距離密封接頭小于0.1l₀（l₀為試樣的自由長度）處發生破壞，則試驗結果無效，應按照要求另取試樣重新進行試驗。

 

 

在進行組件測試時，如果組件本身以外發生滲漏（密封失效或管材爆破），或者因卡槽設計不適宜及其他規定的情況而引起的失效，則應重復試驗。如果有必要，更換組件，以保證組合件在最短要求試驗時間內保持水密性。

 

結果判定

燃氣用埋地聚乙烯管材或管件經靜液壓強度試驗后，應無破壞、無滲漏。

 

結語

燃氣用埋地聚乙烯管道系統靜液壓強度試驗是其重要的質量評價項目，對聚乙烯管道系統質量控制有著重要意義。在試驗時所取樣品一定要滿足標準規范要求，通常情況下，試樣在生產后的24h內不應進行耐內壓試驗，以免影響試驗結果，無法準確評價燃氣用埋地聚乙烯管材或管件的靜液壓強度。