高密度聚乙烯（High density polyethylene,HDPE）管道具有耐腐蝕、韌性好等優(yōu)點(diǎn),在油氣輸送和給排水等領(lǐng)域已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),近年來開始逐漸應(yīng)用于核電站冷卻水輸送管線。出于運(yùn)行效率和安全的考慮,核電站HDPE管道管徑和壁厚均較大,且由于施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜,HDPE管道在熱熔對(duì)接焊接過程中容易出現(xiàn)缺陷,亟需借助無損檢測進(jìn)行安全檢測。但核電站HDPE管道壁厚大、存在內(nèi)外卷邊等復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及材料聲衰減嚴(yán)重和頻散特性,給HDPE管道熱熔接頭的超聲檢測帶來了巨大挑戰(zhàn)。本文在中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（項(xiàng)目編號(hào):2017FZA4012）以及國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào):51575480,51842501）的資助下,通過材料聲性能測試、高聲衰減材料的超聲仿真及厚壁HDPE管道熱熔接頭的相控陣檢測實(shí)驗(yàn)等工作,研究核電站HDPE管道熱熔接頭缺陷的超聲相控陣檢測方法,本文主要完成的工作如下:（1）基于Field II實(shí)現(xiàn)了HDPE管道超聲相控陣聲場仿真和缺陷成像仿真,通過對(duì)比超聲顯微鏡試驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了仿真模型的有效性。研究了超聲波在HDPE中的波峰偏移規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出了HD... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

核電站總體圖

圖 1-2 HDPE 管道制造工藝流程圖核電站 HDPE 管道在加工過程中，會(huì)出現(xiàn)“熔垂效應(yīng)”。熔垂效應(yīng)是指由于管道壁厚較大導(dǎo)致 HDPE 冷卻固化速率慢，在重力的作用下，熔體下垂導(dǎo)致管道壁厚不均勻和材料浪費(fèi)。由于熱熔對(duì)接要求 HDPE 管道間的錯(cuò)邊量不超過壁厚的 10％，因此 HDPE 管道壁厚不均勻影響管道焊接，進(jìn)而影響接頭的安全性能[31]。為降低熔垂效應(yīng)的影響，目前國內(nèi)外管材生產(chǎn)企業(yè)多采用低熔垂大口徑HDPE 管材專用料進(jìn)行管材生產(chǎn)，同時(shí)通過調(diào)整模具間隙進(jìn)行補(bǔ)償，在一定程度上減小管道壁厚不均[32]。1.3.4 高密度聚乙烯管的連接核電站 HDPE 管道接頭質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響核電站 HDPE 管線系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。因此必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 HDPE 管道連接，對(duì)連接全過程進(jìn)

(c) 焊接階段 (d) 保持階段圖 1-3 電熔連接工藝流程圖[34]電熔連接應(yīng)用已經(jīng)超過 40 多年，具有自動(dòng)化程度較高、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)不同管徑的 HDPE 管道焊接只需調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)即可。電熔連接主要應(yīng)用在直徑較小的管道上，而對(duì)于較大直徑聚乙烯管，因電熔管件生產(chǎn)過程復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高，工藝參數(shù)不完善容易產(chǎn)生缺陷，因而較少采用[35]。1.3.4.2 熱熔連接熱熔連接主要工藝如圖 1-4 所示，連接時(shí)首先將 HDPE 管道斷面銑削平整，然后利用加熱工具將管道端面加熱到合適的溫度，移開加熱工具。施加一定的壓力將對(duì)接管管道兩個(gè)熔融端面接觸并熔為一體，在穩(wěn)定的壓力下冷卻連接接頭，形成具有一定強(qiáng)度的熱熔接頭。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國核能利用現(xiàn)狀及未來展望[J]. 陳小磚,李碩,任曉利,朱崎峰,盛偉.  能源與節(jié)能. 2018(08)
[2]世界可再生能源發(fā)展態(tài)勢[J]. 高慧,楊艷,焦姣,邱茂鑫,劉知鑫,趙旭.  石油科技論壇. 2018(04)
[3]基于持續(xù)激勵(lì)紅外熱像技術(shù)的聚乙烯管熱熔接頭缺陷檢測[J]. 朱志彬.  焊接學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]核電站用PE-HD管水壓試驗(yàn)壓力變化規(guī)律研究[J]. 秦胤康,施建峰,侯東圣,鄭津洋,郭偉燦.  中國塑料. 2018(01)
[5]從日本福島核電站事故談我國核電發(fā)展[J]. 鄭曉曉.  電子世界. 2016(10)
[6]核電站的發(fā)展歷程及應(yīng)用前景[J]. 薛廣彬,陳雪芹.  科技展望. 2016(13)
[7]AP1000廠用水系統(tǒng)管道焊接工藝[J]. 梅健,王曦,王源.  中國核電. 2016(01)
[8]聚乙烯管材的高速擠出技術(shù)[J]. 鄭建旭,徐萬秀.  橡塑技術(shù)與裝備. 2015(20)
[9]國內(nèi)高密度聚乙烯現(xiàn)狀及展望[J]. 高琳,黃安平,謝克鋒,李艷芹,夏東洲.  廣州化工. 2015(14)
[10]國內(nèi)外低熔垂大口徑聚乙烯管材專用料的發(fā)展概況[J]. 李連鵬,王碩,石俊學(xué),陳光巖,李曉東,宋曉慧,叢港先.  彈性體. 2014(05)

博士論文
[1]核電站厚壁聚乙烯管電熔接頭相控陣聚焦聲場的研究[D]. 侯東圣.浙江大學(xué) 2017
[2]聚乙烯管道熱熔接頭超聲檢測技術(shù)研究及設(shè)備研制[D]. 郭偉燦.浙江大學(xué) 2014
[3]聚乙烯管道電熔接頭冷焊形成機(jī)理及其檢測和評(píng)定方法[D]. 施建峰.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]高密度聚乙烯管道熱熔焊數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化研究[D]. 姜婷婷.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]超聲相控陣成像檢測技術(shù)的研究[D]. 史振.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]超聲TOFD缺陷檢測成像處理系統(tǒng)的研制[D]. 徐振.上海交通大學(xué) 2007



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