CPVC管道爆破试验中的降解行为研究与服役寿命预测

为解决CPVC管道在压力温度波动下的性能退化问题，研究人员通过爆破试验结合损伤模型（静态损伤模型、统一损伤理论等），量化了爆破压力与寿命分数的关系，为管道可靠性评估提供新方法。成果发表于《International Journal of Polymer Analysis and Characterization》。

　　

在工业与建筑领域，氯代聚氯乙烯（CPVC）管道因其耐腐蚀和成本优势被广泛应用，但长期承受压力与温度波动会导致材料性能退化，甚至引发爆裂事故。现有研究多关注短期力学性能，缺乏对CPVC管道长期服役行为的系统评估。为此，一项发表于《International Journal of Polymer Analysis and Characterization》的研究通过爆破试验与损伤模型，揭示了CPVC管道的降解机制与寿命预测方法。

研究团队采用确定性方法（如损伤分析与可靠性分析）评估CPVC管道的性能退化。通过爆破试验记录爆破压力与时间，结合改进的统一应力应变理论（Unified Theory）和静态损伤模型（Static Damage Model），建立了寿命分数与爆破压力的关联模型。实验涵盖空白管与缺口管样本，以模拟实际工况中的缺陷影响。

爆破压力与损伤演化
通过对比空白管与缺口管的爆破数据，发现缺口会显著降低爆破压力阈值。基于统一损伤理论（Unified Damage Theory），研究量化了不同压力下的寿命分数消耗速率，证明损伤累积符合非线性规律。

模型验证与预测
改进的静态损伤模型能更精准地预测CPVC管道的剩余寿命，尤其在高温高压条件下。模型显示，管道服役寿命受初始缺陷和压力波动幅度的双重影响。

该研究首次将统一损伤理论应用于CPVC管道寿命预测，为工程实践提供了量化评估工具。结论强调，通过控制压力波动和定期检测缺陷，可有效延长管道服役周期。成果对化工、供水等领域的管道安全管理具有重要指导意义。