基金碟M自然1科學資！（50媼CiShing線系統失效4.由魏些事故的/發作。使多相關高強工程塑料管道是目前管道工業開展的重要方向，與傳統的金屬管道相比，高強工程塑料管道具有質輕、比強度大、比剛度高、耐磨、耐蝕、絕緣與復合才干強等特點。目前在興隆的歐美國家高強工程塑料管道在煤氣以及天然氣管道輸送系統中已經得到寬泛的應用。例如，在美國高密度聚乙烯煤氣管道的遍布率已經抵達100%英國和丹麥為92%比利時、法國、德國別離為77 %、68%、65%1.另外，由于具有耐磨性、耐蝕性好和壓力損失低等特點，高強工程塑料管道固體輸送管近年來也得到較快的開展。歐美一些國家在工程中用來輸送河泥、泥菜，在礦山工業中用來輸送礦渣等。

　　我國于60年代開端研制消費和應用聚氯乙烯工程塑料管道，近20a來在引進技術配備的根底上，塑料管道開發、消費與應用有了較大開展，但主要停留在低壓、小直徑薄壁管道水平上。但是，隨著工業開展，在引入高強工程塑料管道同時，聚乙烯、聚丙烯高強工程塑料管道亦在開發和消費，其應用前景更是無限的，燃氣用埋地聚乙烯管道從“七五”開端被列為國家重點攻關項目，建立部充分肯定了聚乙烯管道在應用中的特性，認為是最有應用前景的新材料，因而推動了高強工程塑料管道在我國的開展應用。

　　工程塑料管道的連貫主要采納焊接技術。目前聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯均已采納焊接連貫制造。同時，隨著工程塑料管道焊接技術的開展，焊接收道也從最初的低壓管道向中高壓管道擴寬。目前在歐洲被焊接的塑料管道承載壓力已抵達中壓A級水平以上。為了消費應用的平安性、焊接接頭的牢靠性，工作中管道本身的力學和斷裂行為的鉆研越來越受到有關人員的器重。近年來高強工程塑料管道已應用到易燃易爆的石油化工制造工業中，一旦引發毀壞，其后果將是難以想象的。目前歐美國家根據工程要求，正在鉆研和建立高強工程塑料管道的平安評定辦法和標準，以歐洲獨特體而言，已先后召開過國際會議鉆研高強工程塑料管道評定的實踐辦法和技術，獲得很多成績，這在一定水平上又推動了高強工程塑料管道的應用開展。

　　我國高強工程塑料管道焊接及應用尚處于起步階段，尤其在其平安評定的鉆研上尚處于空白。為了適應高強工程塑料管道技術開展，急待針對我國國情開展和建立我們的有關高強工程塑料管道平安評定體系工作。

　　1國外高強塑料管道斷裂特性的鉆研焊接構造的毀壞一般是由兩個步驟組成，即在焊接構造的缺陷處，例如焊接冷熱裂紋、裝置冷熱裂紋、咬肉、未焊透等缺陷處首先產生一裂紋，而后在一定的條件下，該裂紋以極快的速度擴展，部分或全副地貫通構造從而使構造毀壞13.與金屬焊接構造的毀壞狀況相似，高強塑料管道的失效也由上述相相似的兩個步驟組成，即由于塑料管道本身組織的不平均性或是由于焊接而形成的焊接接頭組織的不均均性，在內壓或外力的作用下，會使得裂紋開裂并沿厚度方向擴展，一旦裂紋失穩，則會使裂紋沿長度方向快速擴展，從而形成管道失效。例如，匈牙利于1985年10月發作一起典型的PE管道系統脆性裂紋快速擴展事故，裂紋在幾秒內沿管線長度方向擴展了700余米；在比利時PVC輸入管線也曾發作了裂紋擴展40余米的事故，使得管技術人員和科研人員對高強工程塑料管道裂紋產生和快速擴展的問題開展了大量的鉆研工作。

　　1.1抗開裂特性的鉆研較早采納斷裂力學辦法對高強塑料材料停止抗開裂性能鉆研的是英國帝國大學的j.g.williams.基于斷裂力學早期的鉆研成績，WILLIAMS教授對斷裂力學在聚合物材料中的應用作了具體的鉆研。著重用斷裂力學的概念來描繪各種工程中常用的聚合物材料的特性。由于斷裂力學鉆研的前提是被鉆研材料均含有裂紋或非均質，其擴展會招致失效。因而，由于所用，主要用于模擬管材在實際使用狀態下的快速開裂現象。通過試驗得到管材的臨界壓力Pc.當管內氣體壓力高于Pc時，管材發作快速開裂裂紋增長，而當氣體壓力i低于Pc，時，裂紋將自行止裂。

　　英國管道工業以BritishGas的全尺寸試驗裝置的結果力，因而從基本上根絕了英國塑料燃氣管道發作快速給管道消費廠家發放答應證，規定管道允許的運行壓開裂的危險。

　　埋在砂石中冷卻槽裂紋產生區f擊缸全尺寸試驗裝置簡圖）管道試驗由于全尺寸實驗的周期較長，本錢很高，因而，英國帝國理工學院開發了一套小規模穩態（SmallScale SteadState，簡稱S4）試驗裝置。該裝置與BritishGas全尺寸試驗裝置有許多相似之處，簡直重現了全尺寸試驗的所有現象，但所得到的臨界壓力比全尺寸的臨界壓力低，約為后者的1/3.經有關人員剖析，這種現象可能與材料的非線彈性特點、S4試驗裝置使用了緩沖片、全尺寸試驗時管道上有回填土等因素有關。S4試驗已經有ISO標準草案。

　　2我國鉆研現狀由于我國塑料管道應用起步較晚，于60年代才開端開發應用，而且不時停留在小管徑低壓水平上，因而對于其斷裂特性的鉆研簡直接近空白只是近幾年隨著工程塑料管道應用領域的迅猛開展，對于其斷裂特性的鉆研才引起了相關工程技術人員以及科研人員的留神，主要表如今以下幾個方面。燃氣管道的快速開裂問題停止了初步的討論，提出了在我國對塑料管道材料停止快速開裂鉆研的必要性和迫切性。

　　清華大學工程力學系對裂紋快速擴展和穩定擴展問題停止了大量的鉆研。中國塑料1996（0）1.建立部國家化學建材推廣應用“九五”方案和2010年開展布局綱要。1997.霍立興。焊接構造的斷裂行為及評定。北京：機械工業出版社。

　　陸光炯。聚乙烯燃氣管道的應用與開展。山東勝利股份有限公司學術論文。

　　董孝理。塑料壓力管道快速開裂危險性和禁止措施。新型建筑材料，1997，（5）。

　　莊茁，O‘DONOGHUEPE.能量均衡聯合有限元數值計算剖析天然氣管道裂紋穩定擴展問題。工程力學，1997，14（2）59―67.齊芳娟，霍立興，等。焊接技術2001，（2）。

　　齊芳娟，霍立興，等。工程塑料應用，2001，（4）。