PE80焊制管件的承压性能试验分析(1)程力学毕业(2)

　　试验分析：同级别的90°弯头与管材的短期承压能力大体上是一致的，从试验表面现象上看：管材的短期耐压能力略高于同级别的90°弯头。从90°弯头的结构特点上分析弯头的整体应力载荷不是均匀的，这说明对于90°弯头承压能力分析应从在进行较为全面的受力分析以后才能进行判定。焊制三通的受力情况更复杂一些。通过观察发现破坏处均发生在焊制接缝处。焊制三通的接缝较多，而且存在两处焊缝较叉的情况，破坏正是在交叉处发生的。这说明PE80焊制三通的耐压能力与焊缝较叉处的焊接品质有较大关系。现场观察发现，SDR17的焊制三通（dn110）在1小时静液压压力为1.28MPa的情况下，三个试样中有一个发生渗漏，两个没有被破坏，但是没有被破坏的管件发生了较大的变形，其外形严重鼓胀。

　　而试验结果表明，SDR17、dn110的管材仅能通过试验压力1.60MPa的1小时静液压试验，三通则需要将静液压强度降至1.0MPa才通过试验。焊缝交叉处的工艺过程是熔融结晶（三次结晶）的过程，这个过程对焊制管件的品质产生多大的影响，长期量化的数据还需进一步研究。

　　通过对PE80焊制管件生产过程的工艺分析可以得知，在焊制生产过程中，加热温度、加热时间、熔接压力、冷却时间的控制以及操作工人的技术水平是影响管件质量的重要因素，任何一个因素发生变化都会影响熔接界面的晶区结构的形成，从而影响焊接接头的质量。另外生产环境也有一定的影响，如室内温度、是否有风等等。以上均说明，PE80焊制管件生产过程控制对产品的品质有较大影响。

　　另外我们在做PE80的管材和管件液压破坏试验时发现：一部分破坏点出现在蓝色标线处（脆性破坏），另一部分出现在管材的其他位置（韧性破坏），不难看出蓝色标线处是管材的耐压能力相对薄弱处。

　　七、结论

　　根据相关文献介绍，美国Northern Specialty公司生产的焊制三通和异径三通的压力等级降低25%，而45°、60°、67.5°、90°弯头的使用压力需下降10%.澳大利亚塑料工业管道协会对于PE焊制管件的压力折减的要求最低达到40%，即只能按照60%取耐压等级。

　　1、经过对试验结果的分析比较，认为在实际工程应用中90°弯头的耐压等级应较同级别的管材低一个耐压等级使用，而等径三通则应降两个耐压等级使用。

　　2、应对PE焊制管件的生产过程进行严格控制；制定合理的工艺参数，操作人员需严格进行培训，确保产品质量。

　　3、推动焊制管件相关标准的制定，设定可靠的管件使用安全系数。

　　4、在具体工程应用时，应采取有效措施对焊缝处进行包缚增强或浇筑混凝土加强。

　　附录：聚乙烯热熔焊制管件的相关标准：

　　1、管件产品及品质判定标准：ISO/DIS 8085-2.3-2001、PrEN 12201-1998、PrEN 1555-1998.

　　2、关于聚乙烯管材热熔连接的密闭性、可熔焊性及焊口拉伸强度测试标准：ISO 3458-1976、ISO 3503-1976、ISO 11414-1996、ISO/TR 11647-1996、ISO 1393-2001.

　　关于聚乙烯压力管道系统的设计、安装和配套设备的标准：ISO/TS 10839-2000、ISO 12176-1-1998.

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