ポリエチレン管専用材料(PE-XRT70)の応力緩和とクリープ挙動【JST・京大機械翻訳】

Zhang Zhishu; Gu Xin; Yang Yunyun; Cai Xufu

文献

J-GLOBAL ID：201702222347938773 整理番号：17A1321692

ポリエチレン管専用材料(PE-XRT70)の応力緩和とクリープ挙動【JST・京大機械翻訳】

Creep and Stress Relaxation of Pine Material Polyethylene (PE-XRT70)

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巻： 49 号： 2 ページ： 232-239 発行年： 2017年
JST資料番号： C2596A ISSN： 1009-3087 CODEN： SXGKFI 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：中国 (CHN) 言語：中国語 (ZH)

海洋油田の水注入パイプラインは一般的に多層複合構造設計を採用し、密封と防護のためのパイプライン層は高分子材料として使用されることが多い。水注入管の設計寿命は25年以上で、内圧密封層はパイプラインの内圧と温度条件に直接に耐え、長時間の圧縮応力作用によってクリープが生じ、同時に、その特定部位は一定の圧縮ひずみを受けると長い時間で応力緩和が発生する。そのため、長期の応力ひずみ下におけるこれらの高分子材料のクリープと応力緩和挙動を研究することは、注水管内の圧力密封層材料の長期的なサービス挙動の評価にとって重要な意義がある。油田における油田開発プロジェクトのポリエチレン(PE-XRT70)材料は油田のパイプラインプロジェクトにおける水注入複合パイプラインの圧力シールの特定の運転条件(75°C,16.5MPa)に使用されている。75,85,95°C,10%および20%の応力緩和,75°Cおよび16.5MPaの一定応力のクリープ試験を,ポリエチレン試料に対して行った。高分子材料の時間-温度等価性及び緩和時間分布を用いて、この材料の特殊条件下における並進因子αTを計算した。Maxwell多要素並列モデルを確立し,応力緩和とクリープ実験データを1stoptで5パラメータフィッティングし,実際の運転条件下での応力緩和とクリープ挙動を予測するための数学式を得た。高分子材料の時間-温度等価性および緩和時間分布に基づいて,PE-XRT70管の圧縮試料の特別な条件下での並進因子αTを計算した。結果により、ひずみ量が10%の時、85°Cから75°Cにシフトする並進因子は10.97、95°Cから75°Cにシフトする並進因子は11.20であることが分かった。歪速度が20%のとき,85°Cから75°Cまでの並進因子は14.76であり,95°Cから75°Cにシフトする並進因子は15.77であった。一般化Maxwellモデルおよびシミュレーション曲線は,応力緩和およびクリープ挙動を予測することができ,そして,相関係数R2の値は,0.975以上であった。この数学モデルにより、75°Cにおける二種類の一定ひずみにおける平衡応力σ∞及び75°C、16.5MPaの一定応力下での平衡ひずみを得ることができる。応力緩和実験と数学シミュレーションにより、75°Cの温度において、10%と20%の定ひずみの応力緩和過程の平衡応力σ∞はそれぞれ3.983と7.505MPaであり、二つの条件下で応力緩和は一週間後にほぼ平衡応力に達することが明らかになった。クリープ試験データと数学的シミュレーションにより,75°C,16.5MPaの圧力下で,PE-XRT70圧縮試料のクリープ過程の平衡は31.47%になり,24h後のクリープはほぼ平衡に達することを示した。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】

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金属材料 , 放射性廃棄物 , ゴム・プラスチック材料

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