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

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諸多管道類型中，燃氣用埋地聚乙烯管道系統(tǒng)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(yīng)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(zhì)量，確保整個燃氣輸送管網(wǎng)的安全運行，對其進行靜液壓強度試驗十分必要。

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試驗原理

試樣經(jīng)狀態(tài)調(diào)節(jié)后，在規(guī)定的恒定靜液壓下保持一個規(guī)定時間或者直到試樣破壞。在整個試驗過程當中，管道系統(tǒng)試樣應(yīng)保持在規(guī)定的恒溫環(huán)境中，這個恒溫環(huán)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）。

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試驗條件

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

• 靜液壓強度（20℃，100h）：

試驗溫度：20℃；試驗時間≥100h；環(huán)應(yīng)力：PE80為10.0MPa，PE100和PE100-RC為12.0MPa。

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• 靜液壓強度（80℃，165h）：

試驗溫度：80℃；試驗時間≥165h；環(huán)應(yīng)力：PE80為4.5MPa，PE100和PE100-RC為5.4MPa。

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• 靜液壓強度（80℃，1000h）：

試驗溫度：80℃；試驗時間≥1000h；環(huán)應(yīng)力：PE80為4.0MPa，PE100和PE100-RC為5.0MPa。

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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(guī)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(guī)定的溫度下進行相應(yīng)時長的狀態(tài)調(diào)節(jié)。

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將完成調(diào)節(jié)的試樣與加壓設(shè)備連接，排凈試樣內(nèi)部的空氣。管件測試根據(jù)下式計算試驗壓力p：

式中：p——試驗壓力，單位為兆帕（MPa）；

σ——環(huán)應(yīng)力，單位為兆帕（MPa）；

SDR——管件標準尺寸比。

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管材測試可根據(jù)試樣的測量尺寸計算試驗壓力p，結(jié)果保留三位有效數(shù)字：

式中：p——試驗壓力，單位為兆帕（MPa）；

σ——環(huán)應(yīng)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）。

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在盡可能短的且符合要求的時間內(nèi)，均勻平穩(wěn)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(guī)定壓力的時間，必要時重置計時器。

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將試樣懸放在恒溫控制的環(huán)境中，應(yīng)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(guī)定時間或試樣發(fā)生破壞、滲漏時，應(yīng)停止試驗，記錄時間，若試樣發(fā)生破壞應(yīng)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(fā)生破壞，則試驗結(jié)果無效，應(yīng)按照要求另取試樣重新進行試驗。

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在進行組件測試時，如果組件本身以外發(fā)生滲漏（密封失效或管材爆破），或者因卡槽設(shè)計不適宜及其他規(guī)定的情況而引起的失效，則應(yīng)重復(fù)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(nèi)保持水密性。

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結(jié)果判定

燃氣用埋地聚乙烯管材或管件經(jīng)靜液壓強度試驗后，應(yīng)無破壞、無滲漏。

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結(jié)語

燃氣用埋地聚乙烯管道系統(tǒng)靜液壓強度試驗是其重要的質(zhì)量評價項目，對聚乙烯管道系統(tǒng)質(zhì)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(guī)范要求，通常情況下，試樣在生產(chǎn)后的24h內(nèi)不應(yīng)進行耐內(nèi)壓試驗，以免影響試驗結(jié)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。