Research progress on hydrogen permeability behavior of pipeline steel
1
2023
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
管线钢氢渗透行为的研究进展
1
2023
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Research progress on hydrogen embrittlement behavior of pipeline steel in the environment of hydrogen-blended natural gas
0
2022
掺氢天然气环境下管道钢氢脆行为研究进展
0
2022
Study on key mechanical indexes to assess the compatibility of pipeline steel with gaseous hydrogen
1
2023
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
含氢气体环境中管线钢材料氢相容性评价的力学性能关键指标研究
1
2023
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Molecular dynamics investigations into the hydrogen permeation mechanism of polyethylene pipeline material
1
2022
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Study on creep rupture behavior of full-notch of polyethylene gas pipeline
1
2019
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
聚乙烯燃气管道的全切口蠕变断裂行为研究
1
2019
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Study on evaluation indicators of aging performance of gas polyethylene pipe in service
1
2019
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
在役燃气聚乙烯管材老化性能评价指标研究
1
2019
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Simulation of hydrogen distribution in pipeline with double corrosion defects
1
2024
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
含双腐蚀缺陷管道的氢浓度分布模拟
1
2024
... 氢能是国际能源战略的竞争焦点，已成为我国能源技术与新兴产业的重要战略方向.在我国实现“双碳”目标的过程中，氢能的发展不仅有助于减少煤炭等传统能源的消耗和相关的碳排放，还能推动能源结构向清洁、低碳方向转型，为建设资源节约型、环境友好型社会做出重要贡献.管道是一种技术成熟且具有高效性和经济性的氢能输送方式，但在氢环境下金属管道易产生氢脆等氢致损伤[1 ~3 ] ，可能导致管道在输氢过程中发生失效风险.因此，在城镇燃气输送领域，通过非金属聚乙烯(PE)管道输氢成为一种优选方案.PE管道不仅具有良好的物理和化学性能，而且在安装、运输和维护方面都有明显的优势[4 ] ，且不存在氢脆问题，能够保持良好的韧性和强度.因此，PE管道在城镇燃气供应中发挥着重要作用，为城市的燃气供应系统提供了安全、高效、环保的管道输送解决方案[5 ] .虽然我国采用PE管道输送天然气已有超过40年的历史[6 ] ，但国内在临氢环境下PE管道输送技术的相关研究仍处于起步阶段，利用现有天然气管网进行氢输送需要评估其适用性[7 ] .相比之下，欧美等发达国家对临氢环境下PE管材开展了大量的力学性能试验研究，以探索氢气对PE管材力学性能的影响. ...
Factors affecting tensile property of HDPE
5
2012
... 塑料管材的拉伸强度和断裂伸长率是决定其在使用过程中是否能保持原有形状的关键性能指标.李清玲等[8 ] 在空气环境中对PE材料进行了不同温度和不同拉伸速度的单轴拉伸试验，探讨了温度和拉伸速度对PE材料拉伸屈服应力等性能的影响，结果如图1 和2 所示.图1 表明随着温度的升高，PE材料的拉伸屈服应力变小；图2 表明随着拉伸速度的增加，PE材料的拉伸屈服应力增加而拉伸断裂标称应变减小. ...
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Relationship between tensile yield stress and ambient temperature<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.1 ![]()
图2 屈服应力和拉伸断裂标称应变与拉伸速度的关系<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Fig.1 ![]()
图2 屈服应力和拉伸断裂标称应变与拉伸速度的关系<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
高密度聚乙烯的拉伸性能影响因素分析
5
2012
... 塑料管材的拉伸强度和断裂伸长率是决定其在使用过程中是否能保持原有形状的关键性能指标.李清玲等[8 ] 在空气环境中对PE材料进行了不同温度和不同拉伸速度的单轴拉伸试验，探讨了温度和拉伸速度对PE材料拉伸屈服应力等性能的影响，结果如图1 和2 所示.图1 表明随着温度的升高，PE材料的拉伸屈服应力变小；图2 表明随着拉伸速度的增加，PE材料的拉伸屈服应力增加而拉伸断裂标称应变减小. ...
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Relationship between tensile yield stress and ambient temperature<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.1 ![]()
图2 屈服应力和拉伸断裂标称应变与拉伸速度的关系<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Fig.1 ![]()
图2 屈服应力和拉伸断裂标称应变与拉伸速度的关系<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Relationship between tensile yield stress and nominal strain of tensile fracture with different tensile speeds<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R8">8</xref>]</sup> Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
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Fig.2 ![]()
在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
Mechanical testing of polymers in pressurized hydrogen: tension, creep and ductile fracture
8
2012
... 在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
... 在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
... [9 ]在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
... [9 ]仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
... 部分学者在临氢环境中对PE材料进行了断裂试验，以探究氢环境对PE材料断裂行为的影响.例如，Castagnet等[9 ] 通过基本断裂功比较了PE100材料在3 MPa氢环境和大气环境下进行拉伸试验得到的载荷-位移曲线图，如图6 所示，发现两者曲线几乎重叠，该结果说明氢气不影响PE材料的裂纹扩展与断裂行为.Klopffer等[11 ] 在临氢环境下对PE材料进行基本断裂功测试，获得了与Castagnet等[9 ] 一致的双面缺口拉伸试样载荷-位移曲线图，由此可知临氢环境对PE材料断裂性能基本没影响. ...
... [9 ]一致的双面缺口拉伸试样载荷-位移曲线图，由此可知临氢环境对PE材料断裂性能基本没影响. ...
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9 ]
Load-displacement curves of PE100 double-sided notched tensile specimen<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R9">9</xref>]</sup> Fig.6 ![]()
上述关于PE材料在非氢气环境与临氢环境下断裂试验研究的结果表明，氢环境对PE材料的断裂行为没有影响，PE材料在临氢环境下的韧性断裂行为与其在非氢气环境下一致.但目前对PE材料在临氢环境下断裂失效机理的研究还不明确，未来需进一步研究.氢环境下的研究结果在不同应力水平下的适用性，特别是对于高应力和低应力条件下聚乙烯管材断裂行为的差异，还需要进一步的试验验证. ...
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9 ]
Fig.6 ![]()
上述关于PE材料在非氢气环境与临氢环境下断裂试验研究的结果表明，氢环境对PE材料的断裂行为没有影响，PE材料在临氢环境下的韧性断裂行为与其在非氢气环境下一致.但目前对PE材料在临氢环境下断裂失效机理的研究还不明确，未来需进一步研究.氢环境下的研究结果在不同应力水平下的适用性，特别是对于高应力和低应力条件下聚乙烯管材断裂行为的差异，还需要进一步的试验验证. ...
Effect of long-term hydrogen exposure on the mechanical properties of polymers used for pipes and tested in pressurized hydrogen
1
2012
... 在临氢环境下对PE管材进行单轴拉伸试验以探究氢对PE管材力学性能的影响，对PE管道输氢技术的发展具有重要意义.例如，Castagnet等[9 ] 在临氢环境下对PE100管材试样进行了单轴拉伸试验，试验分别在3 MPa氮气、3 MPa氢气和大气环境下进行，试验结果为PE管材的弹性模量在大气中为(950 ± 100) MPa (6次试验)，在氢气中为(970 ± 70) MPa (4次试验)，在氮气中为(980 ± 50) MPa (5次试验).由此可见，3 MPa的氢气环境没有显著影响PE管材的力学性能.随后，Castagnet等[10 ] 又在大气环境和3 MPa氢环境下对在0.5 MPa和2 MPa氢环境下进行13个月老化后的PE管材进行拉伸试验，实验结果表明，在0.5 MPa和2 MPa氢压环境下的PE管材老化试样强度差异不大，说明氢气压力对PE管材的力学性能影响可以忽略不计；3 MPa氢气环境下PE管材的力学性能与大气环境下相比，两者应力应变曲线接近，说明PE管材在氢环境下的力学性能相对稳定. ...
New materials for hydrogen distribution networks: materials development & technico-economic benchmark
2
2012
... 2012年，Klopffer等[11 ] 对在3 MPa氮气和3 MPa氢气环境中暴露13个月的PE管材试样进行了单轴拉伸试验.结果表明，PE管材试样的弹性模量、屈服应力等拉伸性能未受氢气的影响.随后，Klopffer等对在10 MPa氢气环境中暴露13个月的PE管材试样进行单轴拉伸试验，同样发现PE管材试样的弹性模量、屈服应力等拉伸性能变化不大.2014年，Alvine等[12 ] 在高压氢气环境下对PE材料进行拉伸测试，以探究高压氢气对PE材料力学性能的影响.研究表明在高压氢环境下，PE材料的抗拉强度会显著降低，且这种影响只有在压力高于28 MPa时才变得明显，如图3 和4 所示.图3 表明，在28 MPa的高压氢环境中暴露超20 h对12.5 mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)的拉伸性能影响不大；图4 表明，在35 MPa的高压氢环境中HDPE的极限抗拉强度相比于大气环境下的极限抗拉强度降低约10%. ...
... 部分学者在临氢环境中对PE材料进行了断裂试验，以探究氢环境对PE材料断裂行为的影响.例如，Castagnet等[9 ] 通过基本断裂功比较了PE100材料在3 MPa氢环境和大气环境下进行拉伸试验得到的载荷-位移曲线图，如图6 所示，发现两者曲线几乎重叠，该结果说明氢气不影响PE材料的裂纹扩展与断裂行为.Klopffer等[11 ] 在临氢环境下对PE材料进行基本断裂功测试，获得了与Castagnet等[9 ] 一致的双面缺口拉伸试样载荷-位移曲线图，由此可知临氢环境对PE材料断裂性能基本没影响. ...
An in situ tensile test apparatus for polymers in high pressure hydrogen
6
2014
... 2012年，Klopffer等[11 ] 对在3 MPa氮气和3 MPa氢气环境中暴露13个月的PE管材试样进行了单轴拉伸试验.结果表明，PE管材试样的弹性模量、屈服应力等拉伸性能未受氢气的影响.随后，Klopffer等对在10 MPa氢气环境中暴露13个月的PE管材试样进行单轴拉伸试验，同样发现PE管材试样的弹性模量、屈服应力等拉伸性能变化不大.2014年，Alvine等[12 ] 在高压氢气环境下对PE材料进行拉伸测试，以探究高压氢气对PE材料力学性能的影响.研究表明在高压氢环境下，PE材料的抗拉强度会显著降低，且这种影响只有在压力高于28 MPa时才变得明显，如图3 和4 所示.图3 表明，在28 MPa的高压氢环境中暴露超20 h对12.5 mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)的拉伸性能影响不大；图4 表明，在35 MPa的高压氢环境中HDPE的极限抗拉强度相比于大气环境下的极限抗拉强度降低约10%. ...
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12 ]
Stress/strain curve of a thick HDPE tensile specimen exposed to 28 MPa high-pressure hydrogen environment<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Fig.3 ![]()
图4 HDPE在空气中和在35 MPa氢气中暴露20 h后的应力/应变曲线以及在空气中、28 MPa氢气、31 MPa氢气和35 MPa氢气的其他屈服点数据<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Stress/strain curves of HDPE after 20 h exposure in air and 35 MPa hydrogen (a), and additional yield point data in air, 28 MPa hydrogen, 31 MPa hydrogen, and 35 MPa hydrogen environment (b)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Fig.4 ![]()
2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
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12 ]
Fig.3 ![]()
图4 HDPE在空气中和在35 MPa氢气中暴露20 h后的应力/应变曲线以及在空气中、28 MPa氢气、31 MPa氢气和35 MPa氢气的其他屈服点数据<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Stress/strain curves of HDPE after 20 h exposure in air and 35 MPa hydrogen (a), and additional yield point data in air, 28 MPa hydrogen, 31 MPa hydrogen, and 35 MPa hydrogen environment (b)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Fig.4 ![]()
2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
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Stress/strain curves of HDPE after 20 h exposure in air and 35 MPa hydrogen (a), and additional yield point data in air, 28 MPa hydrogen, 31 MPa hydrogen, and 35 MPa hydrogen environment (b)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R12">12</xref>]</sup> Fig.4 ![]()
2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
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12 ]
Fig.4 ![]()
2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
... 2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
Behaviour of polymers in high pressure environments as applicable to the hydrogen infrastructure
1
2016
... 2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
Kinetics of deformation of PTFE at high pressure
1
1972
... 2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
Performance of select thermoplastics and elastomers in high-pressure hydrogen cycling environments
1
2020
... 2016年，Menon等[13 ] 探讨了HDPE管材在常温高压(70~100 MPa)氢环境下力学性能的变化.为了确保氢气在材料中达到饱和状态，将试样置于高压氢气容器中放置了7 d.随后通过单轴拉伸试验，发现HDPE材料在高压氢气暴露后的拉伸强度和模量有所增加，他们认为是高压氢气的作用改变了材料的分子排列方式，使得材料更加紧密和有序，从而提高了其强度，这与Davis和Pampillo[14 ] 的实验结果一致，但与Alvine等[12 ] 的研究结果相反.2020年，美国Sandia[15 ] 国家实验室将HDPE材料暴露在17~86 MPa的循环加压氢环境下进行100次循环加压处理，然后通过单轴拉伸试验检测HDPE材料的力学性能，结果表明，HDPE材料在高压氢循环环境中的拉伸性能没有明显变化. ...
Characterization and constitutive modelling of nonlinear creep of PE100 grade gas pipe material
3
2021
... 对PE管材进行蠕变试验的目的是为了测定其在长时间持续受力情况下形变的程度和速度.具体来说，可以得到蠕变强度、蠕变速率、蠕变应力和蠕变寿命4个方面的结果，这些结果对评估PE管材的耐久性和可靠性，以及指导其在实际应用中的设计和使用具有重要意义.蠕变本构模型通过实验数据和数学方程来描述和预测材料的蠕变行为，李茂东等[16 ] 为了验证PE100管材蠕变本构模型的准确性，对其进行了蠕变试验，得到图5 所示的蠕变柔量-时间曲线.试验结果表明，在应力不超过5.4 MPa时，不同应力水平下的蠕变柔量曲线几乎重合，表明这些应力作用下的蠕变柔量与应力水平无关，表现出线黏弹性行为.当应力超过5.4 MPa时，不同应力作用下的等时蠕变柔量随应力水平的提高而增大，表现出非线性黏弹性行为.根据试验结果，可以使用Findley蠕变模型和Struik蠕变模型对试验得到的蠕变行为进行比较分析，两者均可描述PE100管材蠕变行为，并且在模拟高应力下的非线性蠕变行为时Findley模型比Struik模型更准确.Lai和Bakker[17 ] 研究应力和物理老化对HDPE材料蠕变性能的影响，结果表明HDPE表现出很强的非线性蠕变行为，可以利用时间-应力等效原理构造不同应力下的蠕变柔量主曲线.Luo等[18 ] 研究表明HDPE材料的非线性粘弹性行为具有时间依赖性，可以受到温度、应力水平等多种因素的影响，推导出了时间-温度-应力的转移因子，并提出了时间-温度-应力等效原理.通过该原理，可以从高温高应力条件下的短期蠕变行为预测低温低应力条件下的长期蠕变行为.为了明确PE管材的蠕变损伤机理，Hamouda等[19 ] 使用扫描电子显微镜观察和化学分析的方法，确定了PE管材蠕变失效的基本过程. ...
... [
16 ]
Creep compliance curves under different stresses<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R16">16</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
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16 ]
Fig.5 ![]()
在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
PE100燃气管材的非线性蠕变行为及其本构模型研究
3
2021
... 对PE管材进行蠕变试验的目的是为了测定其在长时间持续受力情况下形变的程度和速度.具体来说，可以得到蠕变强度、蠕变速率、蠕变应力和蠕变寿命4个方面的结果，这些结果对评估PE管材的耐久性和可靠性，以及指导其在实际应用中的设计和使用具有重要意义.蠕变本构模型通过实验数据和数学方程来描述和预测材料的蠕变行为，李茂东等[16 ] 为了验证PE100管材蠕变本构模型的准确性，对其进行了蠕变试验，得到图5 所示的蠕变柔量-时间曲线.试验结果表明，在应力不超过5.4 MPa时，不同应力水平下的蠕变柔量曲线几乎重合，表明这些应力作用下的蠕变柔量与应力水平无关，表现出线黏弹性行为.当应力超过5.4 MPa时，不同应力作用下的等时蠕变柔量随应力水平的提高而增大，表现出非线性黏弹性行为.根据试验结果，可以使用Findley蠕变模型和Struik蠕变模型对试验得到的蠕变行为进行比较分析，两者均可描述PE100管材蠕变行为，并且在模拟高应力下的非线性蠕变行为时Findley模型比Struik模型更准确.Lai和Bakker[17 ] 研究应力和物理老化对HDPE材料蠕变性能的影响，结果表明HDPE表现出很强的非线性蠕变行为，可以利用时间-应力等效原理构造不同应力下的蠕变柔量主曲线.Luo等[18 ] 研究表明HDPE材料的非线性粘弹性行为具有时间依赖性，可以受到温度、应力水平等多种因素的影响，推导出了时间-温度-应力的转移因子，并提出了时间-温度-应力等效原理.通过该原理，可以从高温高应力条件下的短期蠕变行为预测低温低应力条件下的长期蠕变行为.为了明确PE管材的蠕变损伤机理，Hamouda等[19 ] 使用扫描电子显微镜观察和化学分析的方法，确定了PE管材蠕变失效的基本过程. ...
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16 ]
Creep compliance curves under different stresses<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R16">16</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
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16 ]
Fig.5 ![]()
在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
Analysis of the non-linear creep of high-density polyethylene
1
1995
... 对PE管材进行蠕变试验的目的是为了测定其在长时间持续受力情况下形变的程度和速度.具体来说，可以得到蠕变强度、蠕变速率、蠕变应力和蠕变寿命4个方面的结果，这些结果对评估PE管材的耐久性和可靠性，以及指导其在实际应用中的设计和使用具有重要意义.蠕变本构模型通过实验数据和数学方程来描述和预测材料的蠕变行为，李茂东等[16 ] 为了验证PE100管材蠕变本构模型的准确性，对其进行了蠕变试验，得到图5 所示的蠕变柔量-时间曲线.试验结果表明，在应力不超过5.4 MPa时，不同应力水平下的蠕变柔量曲线几乎重合，表明这些应力作用下的蠕变柔量与应力水平无关，表现出线黏弹性行为.当应力超过5.4 MPa时，不同应力作用下的等时蠕变柔量随应力水平的提高而增大，表现出非线性黏弹性行为.根据试验结果，可以使用Findley蠕变模型和Struik蠕变模型对试验得到的蠕变行为进行比较分析，两者均可描述PE100管材蠕变行为，并且在模拟高应力下的非线性蠕变行为时Findley模型比Struik模型更准确.Lai和Bakker[17 ] 研究应力和物理老化对HDPE材料蠕变性能的影响，结果表明HDPE表现出很强的非线性蠕变行为，可以利用时间-应力等效原理构造不同应力下的蠕变柔量主曲线.Luo等[18 ] 研究表明HDPE材料的非线性粘弹性行为具有时间依赖性，可以受到温度、应力水平等多种因素的影响，推导出了时间-温度-应力的转移因子，并提出了时间-温度-应力等效原理.通过该原理，可以从高温高应力条件下的短期蠕变行为预测低温低应力条件下的长期蠕变行为.为了明确PE管材的蠕变损伤机理，Hamouda等[19 ] 使用扫描电子显微镜观察和化学分析的方法，确定了PE管材蠕变失效的基本过程. ...
Time-temperature-stress equivalence and its application to nonlinear viscoelastic materials
1
2001
... 对PE管材进行蠕变试验的目的是为了测定其在长时间持续受力情况下形变的程度和速度.具体来说，可以得到蠕变强度、蠕变速率、蠕变应力和蠕变寿命4个方面的结果，这些结果对评估PE管材的耐久性和可靠性，以及指导其在实际应用中的设计和使用具有重要意义.蠕变本构模型通过实验数据和数学方程来描述和预测材料的蠕变行为，李茂东等[16 ] 为了验证PE100管材蠕变本构模型的准确性，对其进行了蠕变试验，得到图5 所示的蠕变柔量-时间曲线.试验结果表明，在应力不超过5.4 MPa时，不同应力水平下的蠕变柔量曲线几乎重合，表明这些应力作用下的蠕变柔量与应力水平无关，表现出线黏弹性行为.当应力超过5.4 MPa时，不同应力作用下的等时蠕变柔量随应力水平的提高而增大，表现出非线性黏弹性行为.根据试验结果，可以使用Findley蠕变模型和Struik蠕变模型对试验得到的蠕变行为进行比较分析，两者均可描述PE100管材蠕变行为，并且在模拟高应力下的非线性蠕变行为时Findley模型比Struik模型更准确.Lai和Bakker[17 ] 研究应力和物理老化对HDPE材料蠕变性能的影响，结果表明HDPE表现出很强的非线性蠕变行为，可以利用时间-应力等效原理构造不同应力下的蠕变柔量主曲线.Luo等[18 ] 研究表明HDPE材料的非线性粘弹性行为具有时间依赖性，可以受到温度、应力水平等多种因素的影响，推导出了时间-温度-应力的转移因子，并提出了时间-温度-应力等效原理.通过该原理，可以从高温高应力条件下的短期蠕变行为预测低温低应力条件下的长期蠕变行为.为了明确PE管材的蠕变损伤机理，Hamouda等[19 ] 使用扫描电子显微镜观察和化学分析的方法，确定了PE管材蠕变失效的基本过程. ...
Creep damage mechanisms in polyethylene gas pipes
1
2001
... 对PE管材进行蠕变试验的目的是为了测定其在长时间持续受力情况下形变的程度和速度.具体来说，可以得到蠕变强度、蠕变速率、蠕变应力和蠕变寿命4个方面的结果，这些结果对评估PE管材的耐久性和可靠性，以及指导其在实际应用中的设计和使用具有重要意义.蠕变本构模型通过实验数据和数学方程来描述和预测材料的蠕变行为，李茂东等[16 ] 为了验证PE100管材蠕变本构模型的准确性，对其进行了蠕变试验，得到图5 所示的蠕变柔量-时间曲线.试验结果表明，在应力不超过5.4 MPa时，不同应力水平下的蠕变柔量曲线几乎重合，表明这些应力作用下的蠕变柔量与应力水平无关，表现出线黏弹性行为.当应力超过5.4 MPa时，不同应力作用下的等时蠕变柔量随应力水平的提高而增大，表现出非线性黏弹性行为.根据试验结果，可以使用Findley蠕变模型和Struik蠕变模型对试验得到的蠕变行为进行比较分析，两者均可描述PE100管材蠕变行为，并且在模拟高应力下的非线性蠕变行为时Findley模型比Struik模型更准确.Lai和Bakker[17 ] 研究应力和物理老化对HDPE材料蠕变性能的影响，结果表明HDPE表现出很强的非线性蠕变行为，可以利用时间-应力等效原理构造不同应力下的蠕变柔量主曲线.Luo等[18 ] 研究表明HDPE材料的非线性粘弹性行为具有时间依赖性，可以受到温度、应力水平等多种因素的影响，推导出了时间-温度-应力的转移因子，并提出了时间-温度-应力等效原理.通过该原理，可以从高温高应力条件下的短期蠕变行为预测低温低应力条件下的长期蠕变行为.为了明确PE管材的蠕变损伤机理，Hamouda等[19 ] 使用扫描电子显微镜观察和化学分析的方法，确定了PE管材蠕变失效的基本过程. ...
Development of innovating materials for distributing mixtures of hydrogen and natural gas. Study of the barrier properties and durability of polymer pipes
1
2015
... 在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
Gap analysis on the impacts of hydrogen addition to the north American natural gas infrastructure polyethylene pipelines
1
2022
... 在临氢环境下进行蠕变试验能够模拟实际工况下的应力状况，有助于更准确地评估材料在真实环境中的性能变化规律.2012年，Castagnet等[9 ] 根据时间温度等效原理分析了3 MPa氢环境下PE管材在20~60 ℃的恒定温度下短期蠕变曲线，并由此得出20 ℃下的蠕变主曲线，试验表明，3 MPa氢环境对PE100材料蠕变的影响可以忽略.2015年，Klopffer等[20 ] 在4 MPa的氢气环境中进行了PE管材的蠕变试验，结果表明时间-温度等效原理在常温空气和加压氢气环境下都适用.2022年，Simmons等[21 ] 研究了Castagnet等[9 ] 在氢环境下对PE管材进行蠕变实验后的结果，表明Castagnet等[9 ] 仅进行了单一应力的蠕变实验，缺少氢环境下对预制裂纹或缺口试样蠕变行为的研究，因此建议在氢环境下对预制裂纹或缺口试样进行不同恒定应力的蠕变实验，以更好地理解氢气对PE蠕变行为的影响. ...
Analysis of ductile and brittle failures from creep rupture testing of high-density polyethylene (HDPE) pipes
1
2005
... 很多学者对PE材料的断裂特性进行了研究.例如，Krishnaswamy[22 ] 对HDPE管道在不同的环向应力和温度下进行了大量的蠕变断裂测试，通过对管道蠕变断裂数据的综合分析，发现管道的延性失效主要受到聚合物屈服应力的影响.对多个温度下的管道蠕变断裂数据进行分析表明，时间-温度等效原理不严格适用于预测压力管道的设计应力和耐久性.Chan和Williams[23 ] 对HDPE材料断裂韧性的影响因素进行了综合分析，结果表明，当试样宽度在6~40 mm范围内时，HDPE材料的断裂韧性与裂纹长度基本无关；当试样宽度在6 mm以下时，断裂韧性随着宽度的减小而降低. ...
Plane strain fracture toughness testing of high density polyethylene
1
1981
... 很多学者对PE材料的断裂特性进行了研究.例如，Krishnaswamy[22 ] 对HDPE管道在不同的环向应力和温度下进行了大量的蠕变断裂测试，通过对管道蠕变断裂数据的综合分析，发现管道的延性失效主要受到聚合物屈服应力的影响.对多个温度下的管道蠕变断裂数据进行分析表明，时间-温度等效原理不严格适用于预测压力管道的设计应力和耐久性.Chan和Williams[23 ] 对HDPE材料断裂韧性的影响因素进行了综合分析，结果表明，当试样宽度在6~40 mm范围内时，HDPE材料的断裂韧性与裂纹长度基本无关；当试样宽度在6 mm以下时，断裂韧性随着宽度的减小而降低. ...
A semi-empirical model for structural integrity assessment of defected high density polyethylene pipes
1
2019
... 利用裂纹扩展阻力曲线可以比较完整地展示材料抵抗裂纹扩展的能力.阻力曲线法测试简便可靠，近年来国内外广泛应用这种方法测定材料的断裂韧性.例如，Guidara等[24 ] 通过紧凑拉伸试验建立了HDPE材料的裂纹扩展阻力(J-R)曲线，用于确定HDPE材料的断裂韧性，讨论了裂纹和管道尺寸对断裂韧性的影响.Graice等[25 ] 使用多试样试验确定材料J-R曲线方法和裂纹开口位移方法，确定了PE100和PE80的断裂韧性，同时还确定了试样厚度和试样形状对两种材料断裂行为的影响，并通过多试样试验得出两种材料的临界应力强度因子值. ...
Experimental investigation into the fracture toughness of polyethylene pipe material
1
2005
... 利用裂纹扩展阻力曲线可以比较完整地展示材料抵抗裂纹扩展的能力.阻力曲线法测试简便可靠，近年来国内外广泛应用这种方法测定材料的断裂韧性.例如，Guidara等[24 ] 通过紧凑拉伸试验建立了HDPE材料的裂纹扩展阻力(J-R)曲线，用于确定HDPE材料的断裂韧性，讨论了裂纹和管道尺寸对断裂韧性的影响.Graice等[25 ] 使用多试样试验确定材料J-R曲线方法和裂纹开口位移方法，确定了PE100和PE80的断裂韧性，同时还确定了试样厚度和试样形状对两种材料断裂行为的影响，并通过多试样试验得出两种材料的临界应力强度因子值. ...
Prediction of the remaining lifetime of polyethylene pipes after up to 30 years in use
1
2009
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
Lifetime prediction of a blue PE100 water pipe
1
2008
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
1
2015
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
Characterization of crack Initiation and slow crack growth resistance of PE 100 and PE 100-RC pipe grades with cyclic cracked round bar (CRB) tests
1
2014
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
Investigation of slow crack growth initiation in polyethylene pipe grades with accelerated cyclic tests
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2013
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
Characterization of the fatigue crack behavior of pipe grade polyethylene using circular notched specimens
1
2013
... 在管材性能中，慢速裂纹扩展(SCG)是一项重点评价指标，可为准确预测管道的服役寿命提供重要依据[26 ] .一般常通过疲劳试验对PE管材的SCG展开研究.国内外研究慢速裂纹扩展的方法包括通过观察具有特定缺口的管材在受拉伸或弯曲载荷情况下裂纹的发展来研究材料的慢速裂纹增长特性的缺口管(NPT)方法[27 ] ；在材料的单边位置引入缺口，然后施加静态或动态载荷，观察裂纹在缺口周围的扩展情况的宾夕法尼亚单边缺口(PENT)方法[28 ] ；研究有完整缺口的试样在长期加载条件下材料的蠕变行为以及裂纹扩展的全缺口拉伸蠕变(FNCT)方法[29 ] ；在材料的环状试样上引入缺口，通过施加应力来模拟实际工作条件下的裂纹增长的缺口环(NRT)方法[30 ] ；使用圆棒形试样，在缺口处施加循环载荷，通过室温下进行测试，分析裂纹的增长行为的循环载荷缺口圆棒(CRB)试验方法[31 ] . ...
The applicability of the Pennsylvania notch test for a new generation of PE pipe grades
1
2013
... 为了解PE管道在长期使用过程中的脆性破坏行为，研究人员对PE管道的寿命评估进行了一系列的加速老化试验.例如，Nezbedova等[32 ] 研究表明PE管道的寿命受到由于慢速裂纹扩展而引起的脆性破坏的影响，故通过两个加速试验(PENT和FNCT)评估了单峰和双峰分子量分布的PE管道的使用寿命.对于单峰分子量分布的PE材料的分子参数与PENT试验具有良好的相关性，但对于双峰分子量分布的PE材料这种直接相关性不存在.由于现代PE管道的SCG抗性增加，传统测试方法的时间过长.为解决这个问题，Frank和Pinter[33 ] 采用一种快速评估PE管道等级SCG抗性的测试方法—CRB方法对PE管材进行疲劳测试，结果表明CRB方法与FNCT及PENT等试验方法相比所需试验时间更短，得到的实验数据更加精确可靠.该研究还测试了PE材料的慢速裂纹扩展速率，从而预测了PE管材的使用寿命. ...
Evaluation of the applicability of the cracked round bar test as standardized PE-pipe ranking tool
1
2014
... 为了解PE管道在长期使用过程中的脆性破坏行为，研究人员对PE管道的寿命评估进行了一系列的加速老化试验.例如，Nezbedova等[32 ] 研究表明PE管道的寿命受到由于慢速裂纹扩展而引起的脆性破坏的影响，故通过两个加速试验(PENT和FNCT)评估了单峰和双峰分子量分布的PE管道的使用寿命.对于单峰分子量分布的PE材料的分子参数与PENT试验具有良好的相关性，但对于双峰分子量分布的PE材料这种直接相关性不存在.由于现代PE管道的SCG抗性增加，传统测试方法的时间过长.为解决这个问题，Frank和Pinter[33 ] 采用一种快速评估PE管道等级SCG抗性的测试方法—CRB方法对PE管材进行疲劳测试，结果表明CRB方法与FNCT及PENT等试验方法相比所需试验时间更短，得到的实验数据更加精确可靠.该研究还测试了PE材料的慢速裂纹扩展速率，从而预测了PE管材的使用寿命. ...
Mechanical testing in pressurized hydrogen and carbon dioxide
3
2015
... 在临氢环境下对PE材料进行疲劳试验，可以更准确地了解PE材料在临氢环境下的性能变化，从而提高对管道寿命预测的准确性.例如，Benoit等[34 ] 为了研究氢气运输和储存结构中的损伤机制，设计开发了一套名为HYCOMAT的测试装置，如图7 所示.分别在常压大气环境、0.09 MPa纯氢环境和9 MPa纯氢环境中，用该装置对PE材料进行了疲劳裂纹扩展试验，表明在大气环境中PE管材的裂纹扩展速率最小，在9 MPa纯氢环境中PE管材的裂纹扩展速率最大.然而，由于缺乏0.09和9 MPa空气环境中的对比试验，目前仍不能确定氢对PE管材裂纹扩展速率的影响是来自氢本身的渗透还是压力的作用. ...
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HYOCOMAT test stand<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R34">34</xref>]</sup> Fig.7 ![]()
2023年，Byrne等[35 ] 为了研究现有PE管网与氢气的兼容性，采用了循环宾夕法尼亚边缘切口试验(CPENT)方法，结合熔点、结晶度和氧化诱导时间(OIT)等材料性能参数，分析了氢对两种不同PE管失效时间和典型材料性能的影响.在最大和最小应力强度因子的差值ΔK 较大时，用CPENT测试PE63和PE80两种样品，结果表明材料的失效时间不受氢气的影响；在氢气环境下进行老化会影响在较低ΔK 下测试样品的失效时间；与未在氢环境下老化的管道相比，在最低ΔK = 0.65 MPa·m0.5 下测试的PE63样品在暴露于氢气90 d后的失效时间几乎增加了一倍，而晶体结晶度、OIT和熔点变化较小. ...
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Fig.7 ![]()
2023年，Byrne等[35 ] 为了研究现有PE管网与氢气的兼容性，采用了循环宾夕法尼亚边缘切口试验(CPENT)方法，结合熔点、结晶度和氧化诱导时间(OIT)等材料性能参数，分析了氢对两种不同PE管失效时间和典型材料性能的影响.在最大和最小应力强度因子的差值ΔK 较大时，用CPENT测试PE63和PE80两种样品，结果表明材料的失效时间不受氢气的影响；在氢气环境下进行老化会影响在较低ΔK 下测试样品的失效时间；与未在氢环境下老化的管道相比，在最低ΔK = 0.65 MPa·m0.5 下测试的PE63样品在暴露于氢气90 d后的失效时间几乎增加了一倍，而晶体结晶度、OIT和熔点变化较小. ...
Influence of hydrogen on vintage polyethylene pipes: slow crack growth performance and material properties
1
2023
... 2023年，Byrne等[35 ] 为了研究现有PE管网与氢气的兼容性，采用了循环宾夕法尼亚边缘切口试验(CPENT)方法，结合熔点、结晶度和氧化诱导时间(OIT)等材料性能参数，分析了氢对两种不同PE管失效时间和典型材料性能的影响.在最大和最小应力强度因子的差值ΔK 较大时，用CPENT测试PE63和PE80两种样品，结果表明材料的失效时间不受氢气的影响；在氢气环境下进行老化会影响在较低ΔK 下测试样品的失效时间；与未在氢环境下老化的管道相比，在最低ΔK = 0.65 MPa·m0.5 下测试的PE63样品在暴露于氢气90 d后的失效时间几乎增加了一倍，而晶体结晶度、OIT和熔点变化较小. ...
