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聚乙烯管道电熔接头焊接过程温度场分析

焊接学报 2009年第3期30卷 5-9页

作者：郑津洋施建峰郭伟灿丁守宝石平王卉浙江大学化工机械研究所杭州313027 浙江省特种设备检验研究院杭州310020

电熔焊接是聚乙烯燃气管道常用的连接技术之一.电熔焊接过程的温度场分布对接头的强度和寿命有着重要的影响.文中建立了聚乙烯管道电熔焊接接头的一维非稳态整体传热模型,综合考虑聚乙烯比热容、密度和热导率的温度非线性,电阻丝与聚乙... 详细信息

电熔焊接是聚乙烯燃气管道常用的连接技术之一.电熔焊接过程的温度场分布对接头的强度和寿命有着重要的影响.文中建立了聚乙烯管道电熔焊接接头的一维非稳态整体传热模型,综合考虑聚乙烯比热容、密度和热导率的温度非线性,电阻丝与聚乙烯的热导率以及实时输入功率随温度变化对温度场的影响.结果表明,利用文中的方法可以准确地预测电熔焊接过程的温度场,跟踪焊接功率的实时变化情况.

关键词：聚乙烯管道电熔接头温度场数值模拟

聚乙烯及其复合管电熔接头的失效模式与爆破压力研究

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中国塑料 2019年第6期33卷 63-68页

作者：聂新宇胡安琪姚登樽施建峰浙江大学能源工程学院杭州310027 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000 高压过程装备与安全教育部工程研究中心杭州310027

通过Abaqus有限元分析软件,建立聚乙烯(PE)及其复合管电熔接头受内压和轴向力作用下的有限元模型,分析电熔接头的应力分布规律,研究管材种类、强度对电熔接头的失效模式与爆破压力的影响规律,结合电熔接头短时爆破实验验证模型的有效性... 详细信息

通过Abaqus有限元分析软件,建立聚乙烯(PE)及其复合管电熔接头受内压和轴向力作用下的有限元模型,分析电熔接头的应力分布规律,研究管材种类、强度对电熔接头的失效模式与爆破压力的影响规律,结合电熔接头短时爆破实验验证模型的有效性。结果表明,PE管电熔接头的失效模式是管材韧性破坏;增强热塑性复合管(RTP)电熔接头的失效模式和爆破压力受管材强度影响,随强度增加,失效模式由管材破坏转变为电熔套筒破坏,爆破压力随RTP管材强度增加先升高,随后趋于稳定。

关键词：聚乙烯电熔接头爆破压力失效模式数值模拟

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聚乙烯电熔接头工艺缺陷与力学相关性研究

中国塑料 2021年第9期35卷 64-68页

作者：王志刚杨波李智彭国平姜再佳利观宝广州特种承压设备检测研究院广州510663

采用超声相控阵检测技术(PA)测量不同焊接时间下聚乙烯管道电熔接头热影响区边缘宽度l,并通过挤压剥离试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验和差示扫描量热(DSC)试验分别测试接头熔融区脆性剥离百分比(C_c)、官能团组成和结晶度(X_c),最... 详细信息

采用超声相控阵检测技术(PA)测量不同焊接时间下聚乙烯管道电熔接头热影响区边缘宽度l,并通过挤压剥离试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验和差示扫描量热(DSC)试验分别测试接头熔融区脆性剥离百分比(C_c)、官能团组成和结晶度(X_c),最终建立接头热影响区边缘线宽度l与焊接性能H_c的对应关系,实现电熔接头焊接性能的无损评价。结果表明,随着焊接时间t的增加,接头热影响区边缘呈指数增长趋势沿金属丝向外壁移动,接头焊接性能先逐渐提高后降低。当焊接时间t=50 s时,l=2.21 mm、X_c=53.03%,此时接头焊接性能Hc达到最大值96.21%,当t接头出现冷焊缺陷;相反,当t>70 s时,接头熔融区金属丝出现错位现象,融合面的聚乙烯分子由于高温氧化反应而出现过焊缺陷,两者都会导致接头焊接性能下降。

关键词：超声相控阵检测技术聚乙烯管道电熔接头工艺缺陷焊接性能

HDPE管电熔接头冷焊和过焊缺陷的检测与评价

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金属热处理 2019年第S01期44卷 290-294页

作者：王胜辉汤陈怀杨惠谷杨振国上海市特种设备监督检验技术研究院上海200062 复旦大学材料科学系上海200433

电熔焊接广泛应用于高密度聚乙烯(HDPE)管,冷焊和过焊是电熔接头的主要焊接缺陷。人为制造不同程度的冷焊和过焊缺陷,采用超声相控阵技术进行检测。发现检测图像中特征线距离电阻丝的距离与电熔接头焊接时的加热时间有关系,采用特征线... 详细信息

电熔焊接广泛应用于高密度聚乙烯(HDPE)管,冷焊和过焊是电熔接头的主要焊接缺陷。人为制造不同程度的冷焊和过焊缺陷,采用超声相控阵技术进行检测。发现检测图像中特征线距离电阻丝的距离与电熔接头焊接时的加热时间有关系,采用特征线与电阻丝之间距离变小和变大的百分比来表征冷焊和过焊的严重程度,冷焊程度H>30%或过焊程度H′>40%时很危险,电熔接头焊接质量不可接受。

关键词：高密度聚乙烯电熔接头焊接缺陷超声相控阵特征线

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聚乙烯管道电熔接头质量控制及评估方法探讨

石油化工设备 2022年第1期51卷 53-59页

作者：黄焕东沈正祥王杜陈虎赖圣陈定岳宁波市特种设备检验研究院浙江宁波315048

聚乙烯材料具有价格低廉、无毒、耐腐蚀及使用寿命长等优点,已成为城市燃气管道安装时的首选材料。电熔焊接是聚乙烯管道最常见的连接方式,其接头性能及质量直接关系到城镇燃气管道系统的安全性。从材料角度出发,详细阐述了影响电熔接... 详细信息

聚乙烯材料具有价格低廉、无毒、耐腐蚀及使用寿命长等优点,已成为城市燃气管道安装时的首选材料。电熔焊接是聚乙烯管道最常见的连接方式,其接头性能及质量直接关系到城镇燃气管道系统的安全性。从材料角度出发,详细阐述了影响电熔接头性能的主要因素,着重分析了现有的破坏性试验方法的优点及其局限性,展望了无损检测技术在电熔接头质量评估领域的应用前景。

关键词：管道聚乙烯电熔接头质量评估无损检测

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聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与焊接性能关系研究

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中国塑料 2019年第12期33卷 58-62页

作者：郭伟灿胡裕锐缪存坚施建峰浙江省特种设备科学研究院杭州310020 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室杭州310020 浙江大学化工机械研究所杭州310027

在聚乙烯管道电熔焊接过程中,形成接头强度主要取决于套筒和管材界面聚乙烯高分子链的扩散缠结阶段经历的时间,该时间与熔焊区扩展到管材内部的熔融区深度存在一定的对应关系。为探索聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与接头焊接性能的关系... 详细信息

在聚乙烯管道电熔焊接过程中,形成接头强度主要取决于套筒和管材界面聚乙烯高分子链的扩散缠结阶段经历的时间,该时间与熔焊区扩展到管材内部的熔融区深度存在一定的对应关系。为探索聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与接头焊接性能的关系,提出了一种管材熔融区深度的超声测量方法,开展了管材熔融区深度测量和焊接性能试验。结果表明,管材熔融区深度与界面焊接强度有明确的关联,管材熔融区深度在一定范围内时,就能保证基本的剥离强度值和界面韧性;在此基础上提出一种以管材熔融区深度确定电熔接头焊接时间的新方法,该方法充分考虑到环境温度、焊接电压、电阻丝电阻等各种偏差,更能适应实际工程。

关键词：聚乙烯管电熔接头焊接性能超声检测熔融区

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聚乙烯燃气管道电熔接头熔区应力分析

压力容器 2019年第5期36卷 21-28,20页

作者：胡安琪聂新宇姚登樽陈贤朋郑津洋施建峰浙江大学能源工程学院杭州310027 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000 浙江庆发管业科技有限公司浙江余姚315400 高压过程装备与安全教育部工程研究中心杭州310027

电熔焊接是聚乙烯管道最常用的连接方法之一,电熔接头的设计对管道系统安全至关重要。电熔接头焊接界面应力分布的准确分析是电熔接头设计的基础。采用理论公式推导和有限元分析相结合的方法,研究电熔接头在内压、轴向力和温度变化作用... 详细信息

电熔焊接是聚乙烯管道最常用的连接方法之一,电熔接头的设计对管道系统安全至关重要。电熔接头焊接界面应力分布的准确分析是电熔接头设计的基础。采用理论公式推导和有限元分析相结合的方法,研究电熔接头在内压、轴向力和温度变化作用下的应力分布情况,发现接头焊接界面应力分布呈现中间小、两边大的规律。定义端部应力集中系数为界面峰值应力与平均应力的比值,分析得到应力集中系数随熔区长度的关系,结果可为基于内压与轴向力的电熔接头熔区设计提供理论参考。

关键词：聚乙烯管电熔接头熔区长度应力分布

聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响分析

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压力容器 2009年第2期26卷 6-10页

作者：郭伟灿郑津洋丁守宝施建峰石平秦永泉浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027 浙江省特种设备检验研究院浙江杭州310020

超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,可以实现对表面平整的聚乙烯电熔接头缺陷的检测。然而针对表面不规则的聚乙烯电熔接头进行检测,由于耦合剂与聚乙烯两者声速与声阻抗的差异,会造成检测盲区的增大、检测图像的畸变和灵敏度的降低。... 详细信息

超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,可以实现对表面平整的聚乙烯电熔接头缺陷的检测。然而针对表面不规则的聚乙烯电熔接头进行检测,由于耦合剂与聚乙烯两者声速与声阻抗的差异,会造成检测盲区的增大、检测图像的畸变和灵敏度的降低。对聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响进行系统地分析和研究,并探索出一种实用的方法可以消除表面不规则对超声相控阵检测的影响,使超声相控阵技术能够用于表面不规则的聚乙烯电熔接头的质量检测。

关键词：聚乙烯管道电熔接头超声检测相控阵表面不规则

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聚乙烯电熔接头的超声波检测

无损检测 2008年第12期30卷 877-880页

作者：郭伟灿郑津洋丁守宝施建峰石平浙江大学化工机械研究所杭州310027 浙江省特种设备检验中心杭州310020

聚乙烯(PE)管道广泛应用于城市燃气输送。接头焊接质量直接影响接头的力学性能。笔者在电熔焊接接头检测中首次发现接头内部存在一条由微小气泡造成的特征线,此特征线与电阻丝之间的距离与接头的焊接程度有明确的对应关系。在此基础上,... 详细信息

聚乙烯(PE)管道广泛应用于城市燃气输送。接头焊接质量直接影响接头的力学性能。笔者在电熔焊接接头检测中首次发现接头内部存在一条由微小气泡造成的特征线,此特征线与电阻丝之间的距离与接头的焊接程度有明确的对应关系。在此基础上,提出一种全新的接头焊接超声检测表征方法。试验表明,该方法可以有效应用于聚乙烯管道焊接工艺研究和接头冷焊和过焊的质量检测。

关键词：超声波检测聚乙烯管道电熔接头焊接程度冷焊过焊