横向滑坡载荷作用下埋地PE管道的损伤数值模拟

埋地燃气输送管道服役环境复杂,其中滑坡地质灾害严重威胁管道的服役安全。以埋地聚乙烯(polyethylene,PE)管道为研究对象,利用ABAQUS有限元软件模拟了横向滑坡载荷作用下的管道损伤行为,探讨了滑坡参数(滑坡体位移量)、管道埋深以及内压对PE管力学性能的影响。研究结果表明:滑坡作用下埋地PE管最大偏移、最大Mises应力和最大主应变均位于管轴向横截对称面上。管道最大Mises应力随滑坡位移的增大而增大,管底为管道最终屈服点,屈服主要原因为管横截面被压扁变形。管道未屈服时,最大Mises应力随内压的增大呈现先减小后增大的现象,最大主应变随内压的增大而增大。最大Mises应力和最大主应变均随埋深的增大而增大。

非开挖管道修复技术在城市给水扩建中的应用--基于“U”型PE管折叠法内衬技术的案例分析

基于非开挖管道修复技术的应用优势,结合某城市供水管道升级改造施工实例,论述了“U”型PE管折叠内衬修复技术的应用优势、基本原理及施工工艺流程,分析了“U”型PE管折叠内衬修复施工技术要点,评价了该技术在城市给水管道升级改造中的应用优势。工程实践表明:“U”型PE管折叠内衬修复技术对城市老旧供水管修复效果良好,可有效提升供水水质,降低管道水阻,且对沿线环境、交通影响较小,综合效益显著。

PE燃气管道焊接施工质量管理与控制策略探究

随着能源需求的不断增长和社会的不断发展,燃气作为清洁、高效的能源形式在能源结构中扮演着愈发重要的角色。PE(聚乙烯)燃气管道作为输送燃气的关键基础设施,在建设和运营中面临着一系列的技术挑战和管理需求。焊接作为PE燃气管道连接的主要工艺之一,其施工质量直接关系到管道的安全运行。同时,随着社会对工程施工安全和环保的关注度提高,以及环境法规的日益严格,对PE燃气管道施工的管理与控制提出了更高的要求。

薄壁大口径PE管材弯曲有限元分析

对加入钢丝网的薄壁大口径PE管,运用有限元法分析其在弯曲过程中出现的内侧失稳起皱、横截面畸变等问题。采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对薄壁大口径PE管材弯曲进行有限元分析,在分析PE管材弯曲机理和失效形式的基础上,通过实例得出有钢丝网PE管材的弯曲所受应力主要由钢丝网承载,结合弯曲测试,发现加入钢丝网可有效增强管材的刚度、抑制管材弯曲时内侧失稳起皱和横截面畸变等现象的发生,有限元数值模拟结果与实验结果较为一致,说明有限元数值模拟分析的可靠性。

爆破塌落触地载荷下浅埋缺陷PE HD管道力学响应分析

针对含划痕缺陷高密度聚乙烯(High-Density Polyethylene,PE-HD)管道面临爆破拆除工程中塌落物冲击问题,设计了浅埋管道落锤冲击和拉伸试验,再结合Abaqus有限元软件研究了触地载荷下含缺陷管道的力学响应,探究了不同因素下管道力学行为规律和防护措施的有效性。结果表明:冲击试验中管顶应力高于管底应力,管材在屈服后应力明显下降;硬化路面下划痕管道的最大Mises应力显著减小;当划痕深度系数为0.5时,管顶部和底部存在划痕的管道最易失效;内压在一定程度上对划痕管道有保护作用;管道在高触地速度冲击下应力集中现象更明显;对冲击下的缺陷管道进行聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyren,EPS)缓冲垫层和多级复合缓冲垫层防护后,管道最大应力分别下降40%和72%,因此建议根据工程实际情况中针对临近触地载荷下的管道选取合理的防护措施。

钛系催化剂对PE 100管材专用树脂性能的影响

在中韩(武汉)石油化工有限公司30万t/a高密度聚乙烯(PE)装置上,分别采用2种钛系催化剂(进口Avant Z系列催化剂、国产BCE-H 100催化剂)生产出PE 100级管材专用树脂,对2种专用树脂的粒径尺寸、相对分子质量及其分布、力学性能等进行了对比。结果表明:与进口催化剂生产的PE管材粉料相比,国产催化剂生产的粉料粒径分布更多地集中在200~500μm,平均粒径为235.6μm,细粉含量更低,高分子链段中的共聚单体含量低,简支梁缺口冲击强度低,拉伸屈服应力、弯曲模量、拉伸断裂应变、氧化诱导时间相当;国产催化剂生产的PE管材料相对分子质量分布指数为32.53,比进口催化剂生产的PE树脂宽;2种管材料生产的管材均可通过100,165,1000 h静液压测试。

大直径PE管圆管涵施工技术在市政工程中的应用——以襄阳某精细化工产业园项目为例

文章以襄阳某精细化工产业园项目为例,探讨了PE管在市政道路圆管涵中的应用。首先介绍了大直径PE管圆管涵的施工优点,然后探讨了大直径PE管圆管涵施工技术在实际应用中的施工工艺方法、质量管控要点,安全管控要点等,详细介绍了该项技术的应用优势及实际应用要点,旨在为市政工程大直径PE管圆管涵施工提供一定的借鉴。

供水用PE管热熔对接工艺研究

埋地给水PE管是一种新型管材,具有良好的实用性和较长的寿命,常用于埋地供水管道安装工程。参考相关国家标准,采用5组不同热熔对接工艺参数对规格为DN315和DN110的2种聚乙烯供水管试样进行热熔对接对照试验并送检。结果显示,DN315的PE管在高温、短吸热时间情况下热熔情况良好,在低温、长吸热时间情况下会出现虚焊现象;DN110的PE管高温下易发生卷边高度不一致的问题,造成焊口碳化或孔洞,低温长时间热熔虚接发生概率不高,但操作时间延长。因此,现场施工操作中,应根据现场管径尺寸选择适宜的热熔对接工艺参数,以保证热熔对接质量、缩短操作时间、降低劳动强度、提高工作效率。

3PE防腐管管端涂层翘边缺陷分析

During manufacturing and storage of 3PE pipes,the end PE upwarp is a common phenomenon,and the gap corrosion will be easy to produce under the condition of poor atmosphere environment, which hazard the anti-corrosion quality of 3PE pipes and difficult to field coating for welded joints. The authors analyze the PE upwarp problem, and based on the analysis results the quality control measures are given for the manufacturing of 3PE pipes.

BCL-100催化剂制备的PE100管材性能

在Innovene S工艺上采用BCL-100催化剂制备了用于生产PE100管材的树脂(BCL树脂),利用GPC-IR,13C NMR,DSC,XRD等方法研究了树脂的相对分子质量及其分布、共聚单体含量及分布、结晶性能、力学性能、流变性能以及制备的PE100管材的性能,并与进口参比催化剂进行了对比。实验结果表明,BCL-100催化剂可生成更多的超高相对分子质量树脂,己烯共聚率高于参比催化剂,且己烯较多地插入到大分子链段中。BCL树脂的结晶度低,球晶平均尺寸22.0 nm,拉伸弯曲模量、断裂伸长率、热稳定性、弯曲模量、简支梁抗冲强度均较高,适合开发大口径低熔垂管材和大容积容器等高等级双峰制品的专用料。利用BCL树脂生产的PE100管材的性能大幅超过PE100级管材的标准。

爆破荷载下埋地PE管道动力响应的试验研究

PE管由于其材质轻及成本低等优点在管道工程中得到广泛应用,爆破施工在城市建设中的应用也越来越频繁,其对埋地PE管道的影响规律亟待解决。采用1∶1现场模型,通过改变药量、爆心距等因素对埋地PE管进行实验研究。研究结果表明:管道中心迎爆面的应变峰值随药量增大而呈近似线性增大,其中环向压应变峰值最大;管道的埋深与管道上Z轴方向的振速呈负相关,且随埋深的减小,管道Z轴振速变化幅度增大;根据理论计算与实验数据分析,验证了实验条件下管道自身振动速度与管道轴向应变的关系式。

PE管材中炭黑分散影响因素的研究

利用转矩流变仪研究了PE本色树脂和不同炭黑色母料混合后炭黑分散的情况，重点考察了混合温度、混合时间、转速等对炭黑分散的影响。结果表明，温度对炭黑分散影响较大，混合温度高于色母料熔点50℃为最佳炭黑分散温度；在不影响产物性能的混合时间范围内时间和转速对炭黑分散影响相对较小。在最佳混合条件下，本色树脂添加质量分数为2．5％．4％的炭黑色母料可以制得合格的PE产品。不同色母料对炭黑分散有明显的影响，其优劣通过最佳混合条件下混合产物显微观察得出。

耐热聚乙烯管材PE-RT树脂结构与性能

介绍了国内外耐热聚乙烯管材PE-RT树脂基本性能、结构特点,借助DSC、GPC、TREE、13C N M R等分析方法,对国内外PE-RT树脂产品结构进行剖析,对比分析这些树脂的微观结构,以及所反映的宏观力学、加工性能。试验结果表明,抚顺石化辛烯共聚耐热聚乙烯管材树脂DP800与同类产品相比,加工性能及力学性能较好。

第三方挖掘作用下PE燃气管道失效行为研究

针对挖掘破坏导致的城镇燃气管道失效,开展了挖掘作用下管道力学失效机理分析。考虑管土接触作用,建立了城镇燃气PE管道在挖掘齿作用下的三维力学响应分析模型,分析了典型工况下管道的失效过程,讨论了基于应力准则与基于应变准则等2种失效准则的适用性,并开展了影响因素分析。结果表明:机械齿作用下管道主要失效位置为机械齿与管道接触位置两端;采用基于应变的失效准则可以更好地利用PE管材的塑性性能;机械齿的作用位置对管道力学响应影响较小;管径和壁厚的增大能减小管道内的应力,同时能够减小管道的截面椭圆度;内压的改变对管道的力学响应几乎没有影响。以上结果可为城镇燃气管道的力学失效分析与安全评价提供一定的参考。

圆形网箱框架用PE管材的弯曲疲劳试验

网箱框架在风、浪、流单一载荷或其复合载荷的作用下,始终处于动态变化中,在这样的工况条件下,很容易发生疲劳破坏。本文通过对网箱框架工况条件的分析,认为网箱框架在沿直径方向的弯曲疲劳为主要因素,且在弯曲过程中周长保持不变。以圆形框架在直径方向产生20%的压缩变形为极端条件,通过几点假设,将工况条件向试验条件进行转化,提出1种圆形网箱框架用PE管材的弯曲疲劳试验方法。采用此方法对3种改性配方的聚乙烯管材样品进行了弯曲疲劳试验。结果表明,经10万次弯曲试验,3种配方的试样表面均无开裂等破坏现象,各配方的最大应力水平分别下降了14.3%,9.4%和16.9%。

给水用聚乙烯(PE)管材新老标准对比及影响管材质量的原因分析

依据GB/T13663.2-2018 《给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管材》,提出判定给水用聚乙烯(PE)管材质量的关键技术指标,实验室对这些关键技术指标检测时的注意事项,通过总结生产企业多年来的生产经验,探讨产品不合格指标的影响因素及对生产过程中存在问题的改进建议。

PE管超声检测试验

测量了PE管的纵横波声速及PE管热熔焊缝声衰减系数,确定了PE管材料的声学性能。采用小波域去噪理论去除噪声,提高了检测回波的信噪比。试验表明,超声检测方法适用于PE管热熔焊缝的焊接质量检测。

应用DSC技术研究在役PE燃气管管材的焊接性能

采用DSC技术测量了在役PE燃气管管材的热性能参数,结果显示管材热性能存在非均匀性,管道之间也存在着一定差异。面对在役PE燃气管热熔焊接时,仅按照焊接技术规则来确定焊接工艺参数存在不合理性,可能出现吸热时间过长或过短、焊接压力过大或过小等影响焊接质量的情况。所以,在役PE燃气管热熔焊接应综合考虑管材具体性能参数来制订焊接工艺参数,以保证焊接接头的强度。

可拆装PE-RT低温热管蓄冷装置及其使用碳氢制冷剂的蓄冷效果

基于热管技术,设计并制作了一套低成本、可快速拆装的PE-RT热管蓄冷装置,用高密度聚乙烯(PE-RT)导热塑料管替代紫铜管作为热管管材,用新型碳氢制冷剂HCR22作为热管循环工质,以蓄冷量为指标,研究了2种材质热管组在不同充液率和不同换热面积比时的蓄冷效果。试验结果表明:与同管径、同结构尺寸的铜质热管组相同,PE-RT热管组的最佳充液率也是33%,最佳充液时,PE-RT热管组的最优换热面积比同样是2.81;热管组蓄冷72h,PE-RT热管组和铜质热管组的储水槽水温分别降低13.52,15.30℃,PE-RT热管组的蓄冷量为铜质热管组的88.37%。该研究为PE-RT低温热管的推广和应用提供依据。