CN111474109B - 一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，从非金属管材上截取试验样品，并加工成符合拉伸性能测试的标准试样，并按标准要求进行试样状态调节；确定试验条件；将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验；性能测试；绘制试验温度与样品杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图；进行寿命推测。本发明测试方法简单、可实施性强、试验周期短，结果准确。

Description

一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法

技术领域

本发明属于非金属材料寿命预测技术领域，具体涉及一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法。

背景技术

近年来，以热塑性塑料为基体材料的非金属及复合材料管材由于具有优异的耐腐蚀性能，已成为油田集输管网腐蚀问题的重要解决方案，受到油田用户的广泛认可。通常而言，非金属及复合材料管材设计寿命均在20年以上。但与市政、燃气、化工等领域应用不同的是，油气集输环境极其复杂，油、气、水等介质共存，高温、高压等工况综合作用，温度、压力、介质成分等无规律交变影响，导致与油气介质直接接触的热塑性塑料老化进程加快，材料失效形貌多种多样(裂纹、孔洞、起泡等)，破坏模式复杂交变(韧性、脆性、劣化等)。因此，如何在油气输送环境下快速预测热塑性塑料的使用寿命，明确其老化失效形式，对于把控油气输送用非金属管材的质量安全，确保管材的正常服役具有重要的意义。

热塑性塑料的使用寿命与其老化性能息息相关。国内外已经在热塑性塑料及其管材的失效模式、失效机理及寿命预测方法等方面开展了大量研究。总体而言，对于热塑性塑料的寿命预测研究方法主要包括两大类：一类是基于线弹性断裂力学(LEFM)、弹塑性断裂力学(EPFM)、银纹机理(CM)等理论基础的模拟计算；另一类是基于应力破坏曲线(通常由长期静液压实验或老化试验得到)分析并外推预测其使用寿命。模拟计算的方法虽然周期短、成本低，但计算及分析过程考虑的影响因素有限，理论模型大多基于理想条件，并不能完全真实的反映材料的损伤过程。而长期静液压或老化试验方法周期太长，只能考虑到单一介质类型、单一环境因素(如温度、时间)、单一破坏形式(韧性或脆性)等条件对高分子材料老化性能的影响，且不能明确材料的老化模式和失效形式。如前所述，油田管道输送工况条件十分复杂：输送介质类型多样(油品不同、气体组分多样、水成分复杂各异)、环境工况复杂(温度、压力、时间协调作用)、外界载荷多变(温度波动、压力循环、外力作用)。因此，必须在全面考虑油气输送工况环境综合作用的基础上，建立一套快速预测热塑性塑料服役寿命的试验方法，并考虑热塑性塑料的失效形貌、破坏形式等老化失效模式对材料服役寿命的影响，才能对与油气介质接触的热塑性塑料的老化性能及使用寿命做出准确的测试和推测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，利用高温高压釜设备，将热塑性塑料样品置于模拟油气输送工况环境中，完成不同提高温度下、不同周期的暴露试验后，采用超声相控阵技术测试热塑性塑料样品的杨氏模量，并判定试验样品是否存在失效缺陷及缺陷形式。通过绘制样品杨氏模量与试验时间关系曲线，进而得到杨氏模量降低50％时对应的试验周期。绘制试验温度与杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图，拟合得到两者之间关系式。以该关系式为基础，引入不同的置信下限，进而计算出在模拟油气工况条件下，不同温度下的热塑性塑料安全服役时间。

本发明采用以下技术方案：

一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，包括以下步骤：

S1从非金属管材上截取试验样品，并加工成符合拉伸性能测试的标准试样，并按标准要求进行试样状态调节；

S2、确定试验条件；

S3、将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验；

S4、性能测试；

S5、绘制试验温度与样品杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图；

S6、进行寿命推测。

具体的，步骤S2中，试验条件包括如下：

试验介质：在未知材料应用工况环境时，建立标准化的试验介质；在已知材料应用工况环境时，依据输送介质成分分析结果，模拟建立试验介质成分；

试验压力：在未知材料应用工况环境时，室温时的总压力可设置为6～10MPa；在已知材料应用工况环境时，管材服役时的最高设计压力设置为试验压力；

试验温度：采用提高温度加速暴露试验方法，至少选择3个试验温度，最低的试验温度高于材料的最大允许使用温度；

试验周期：至少选取3个试验周期分别开展暴露试验，试验周期至少应为7天，所选择的不同试验周期之间差值至少为7～10天。

进一步的，试验温度与最大允许使用温度的差值ΔT为：

其中，α为时间-温度转换系数；采用聚乙烯材料时，取α＝0.11；其他聚合物材料以及由两种或多种材料构成的多层材料，或当发生非韧性失效模式时，α的缺省值为0.05；t_Life为设计寿命；t_Test为试样拉伸模量降低50％的试验时间。

具体的，步骤S4具体为：

S401、利用超声相控法测试暴露试验前试样的杨氏模量，对材料的力学性能进行无损评价；随后利用万能试验机测试同组批试样的拉伸强度和杨氏模量力学性能指标；

S402、将超声相控法与万能试验机测试得到的杨氏模量数据进行对比，以万能试验机测试结果为准，通过改进超声相控阵设备及配件或调整参数设置，优化超声相控阵技术，使其对暴露试验样品的测试结果与万能试验机测试结果相吻合；

S403、利用超声相控法检测暴露试验后试样是否存在内部开裂、孔洞、起泡缺陷及缺陷大小。

进一步的，步骤S403中，当超声相控法检测暴露试验后试样无缺陷时，采用超声相控法测试试样的杨氏模量；当超声相控法检测暴露试验后试样有缺陷时，采用万能试验机测试试样的杨氏模量，并依据拉伸试样破坏形貌判定材料的破坏形式。

具体的，步骤S5具体为：

S501、绘制不同温度下样品杨氏模量随试验周期的变化图，建立杨氏模量与试验周期的线性公式；

S502、利用杨氏模量与试验周期的线性公式，计算得到杨氏模量降低50％时对应的试验周期t；

S503、绘制试验温度与杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图，即ln(1/t)与1/T的关系图，拟合得到两者之间线性关系式，并得到a、b值。

进一步的，步骤S501中，杨氏模量与试验周期的线性公式为：

Y＝A_nX+B_n

其中，Y为杨氏模量；X为试验周期；A_n为第n个试验温度下的常数；B_n为第n个试验温度下的常数。

进一步的，步骤S503中，线性关系式为：

ln(1/t)＝a*(1/T)+b

其中，a、b为常数。

具体的，步骤S6具体为：

S601、当超声相控法检测暴露试验后试样均无缺陷时，将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命；

S602、当超声相控法检测暴露试验后试样存在缺陷时，首先对ln(1/t)与1/T的线性关系式设置95％～97.5％的置信下限，随后将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命的加速试验方法，在不同条件下的高温高压釜暴露试验后，通过测试样品的杨氏模量变化，采用阿伦尼乌斯公式即可预测材料使用寿命，在预测油气环境下热塑性塑料服役寿命的过程中，全面考虑了材料在油气环境中的实际运行状态(如温度、压力、组分等)、老化失效模式(失效形貌或破坏形式)，测试结果准确度高；还可用于评价热塑性塑料在油气环境下的老化性能，确定特定油气介质环境下老化性能合格性判定指标。

进一步的，步骤S2中试验介质充分考虑了材料的实际服役工况及环境条件，试验结果具有直接的指导意义；采用提高温度的方法通过公式计算确定试验温度，可显著加速试验进程、提高试验效率。

进一步的，步骤S4中引入超声相控法，一方面可有效判定暴露试验前后试样内部缺陷情况，进而剔除无效试样，保障试验结果准确可靠；另一方面与采用万能试验机拉伸试验相比，可大幅提升试样杨氏模量的测试效率和准确度。

进一步的，步骤S5中确定试样杨氏模量降低阈值为50％，为热塑性塑料在油气环境中的适用性评定及寿命预测提供了基准指标，据此确定的试验温度(T)与试验周期(t)的关系式即为试样在该环境下的寿命预测模型。

进一步的，步骤S6中，首先采用超声相控法检测暴露试验后试样的缺陷情况，并据此分类推算材料的服役寿命，计算结果更加可靠。其次引入95％～97.5％的置信下限，消除了样品缺陷或试验过程(如快速泄压)对试验结果的影响，使得寿命预测结果更加准确。

综上所述，本发明测试方法简单、可实施性强、试验周期短，结果准确。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为暴露试验聚乙烯杨氏模量与试验周期关系图；

图2为聚乙烯杨氏模量下降50％的时间与试验温度关系图(暴露试验后样品无缺陷)；

图3为聚丙烯杨氏模量下降50％的时间与试验温度关系图(暴露试验后样品有缺陷)。

具体实施方式

本发明提供了一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，建立模拟热塑性塑料在油气环境中实际运行状态的试验条件，并利用高温高压釜设备开展系列加速暴露试验。通过超声相控法检测暴露试验后试样缺陷及杨氏模量，拟合得出试验温度T与杨氏模量降低50％时对应试验周期t的关系式，即ln(1/t)与1/T的线性关系式。以该关系式为基础引入置信下限，计算出不同温度模拟油气工况条件下热塑性塑料安全可靠的服役寿命

本发明一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，包括以下步骤：

S1、试样制作

从非金属管材上截取试验样品，并加工成符合拉伸性能测试的标准试样，并按标准要求进行试样状态调节；

S2、试验条件确定

a、试验介质

在未知材料应用工况环境时，可参考相关标准(如NACE TM 0298-2003)建立标准化的试验介质；在已知材料应用工况环境时，可依据输送介质成分分析结果，模拟建立试验介质成分，如添加油介质(煤油、柴油等)、配制水成分(Cl^-含量、pH值等)、确定气成分(类型、含量、分压)等。

b、试验压力

在未知材料应用工况环境时，室温时的总压力可设置为6～10MPa；在已知材料应用工况环境时，可将管材服役时的最高设计压力设置为试验压力。

c、试验温度

本发明采用提高温度加速暴露试验方法，应至少选择3个试验温度。最低的试验温度应高于材料的最大允许使用温度，温度差值可通过下式计算：

其中，α为时间-温度转换系数；采用聚乙烯材料时，取α＝0.11；其他聚合物材料以及由两种或多种材料构成的多层材料，或当发生非韧性失效模式时，α的缺省值为0.05。t_Life为设计寿命，单位为小时(h)；t_Test为试样拉伸模量降低50％的试验时间(即试样经历t_Test的试验时间后，拉伸模量降低50％，此时认定为材料性能降低可接受的门槛值)，单位为小时(h)；ΔT为试验温度与最大允许使用温度的差值。

通常情况下，所选择的不同试验温度之间差值应至少为10～15℃。

d、试验周期

应至少选取3个试验周期分别开展暴露试验，试验周期至少应为7天，所选择的不同试验周期之间差值应至少为7～10天。

S3、暴露试验

将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验；

S4、性能测试

S401、利用超声相控法测试暴露试验前试样的杨氏模量，以便对材料的力学性能进行无损评价；随后依据相关标准，利用万能试验机测试同组批试样的拉伸强度和杨氏模量等力学性能指标；

S402、将超声相控法与万能试验机测试得到的杨氏模量数据进行对比，以万能试验机测试结果为准，通过改进超声相控阵设备及配件或调整参数设置，优化超声相控阵技术，使其对暴露试验样品的测试结果与万能试验机测试结果相吻合；

S403、利用超声相控法检测暴露试验后试样是否存在内部开裂、孔洞、起泡等缺陷及缺陷大小；

当超声相控法检测暴露试验后试样无缺陷时，采用超声相控法测试试样的杨氏模量，此时的数据不受缺陷影响且测试效率高；

当超声相控法检测暴露试验后试样有缺陷时，采用万能试验机测试试样的杨氏模量，并依据拉伸试样破坏形貌判定材料的破坏形式(韧性破坏或脆性破坏)，此时的数据综合了缺陷影响，准确度更高；

S5、结果汇总

S501、绘制不同温度下(T_n)样品杨氏模量随试验周期的变化图，建立杨氏模量与试验周期的线性公式(2)；

Y＝A_nX+B_n (2)

其中，Y为杨氏模量(GPa)；X为试验周期，单位为天；A_n为第n个试验温度下的常数；B_n为第n个试验温度下的常数。

S502、利用杨氏模量与试验周期的线性公式(2)，计算得到杨氏模量降低50％时对应的试验周期t；

S503、绘制试验温度(T)与杨氏模量降低50％时对应试验周期(t)的阿伦尼乌斯关系图，即ln(1/t)与1/T的关系图，拟合得到两者之间线性关系式(3)，并得到a、b值。

ln(1/t)＝a*(1/T)+b (3)

其中，a、b为常数。

S6、寿命推测

S601、当超声相控法检测暴露试验后试样均无缺陷时，将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命。

S602、当超声相控法检测暴露试验后试样存在缺陷时，应首先对ln(1/t)与1/T的线性关系式(3)设置95％～97.5％的置信下限，随后将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

预测聚乙烯管材在已知油气工况条件下的服役寿命

S1、试样制作

依据GB/T 8804.3-2003要求，从聚乙烯管材上截取哑铃型拉伸试样作为暴露试验用样品。在实验室标准环境(23℃，相对湿度为50％)下对暴露样品调节40h。

S2、试验条件确定：

1)试验介质

按照用户提供的材料应用工况环境建立高温高压釜模拟试验条件。

2)试验温度

假设本实例中聚乙烯管材在油气输送领域最大允许使用温度为70℃，设计使用寿命20年，即t_Life＝175200h，且预计拉伸模量降低50％的试验时间t_Test为1000h。选取时间-温度转换系数α为0.11。将以上参数代入式(1)，计算得出温度差值：20.4℃，确定本实例的最低试验温度为70+20.4＝90.4℃。

由此，确定本实例中试验温度可以为：100℃、110℃、120℃。

3)试验周期

选取试验周期分别为7天、14天、28天、56天。

S3、开展暴露试验：将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验。每个条件下应使用5个平行试样进行试验。

S4、性能测试：利用超声相控法检测不同条件的暴露试验后所有试样均未存在内部开裂、孔洞、起泡等缺陷。此时采用适配的超声相控设备测试得到试样的杨氏模量。

S5、结果汇总

1)绘制不同温度下样品杨氏模量随试验周期的变化图，见图1。模拟建立不同温度下杨氏模量与试验周期的线性公式。

100℃：Y＝-0.01154*X+3.1243

110℃：Y＝-0.01721*X+3.0755

120℃：Y＝-0.02604*X+3.0248

2)利用上述3个公式，分别计算100℃、110℃、120℃条件下，杨氏模量(原始样品)降低50％时对应的试验周期t₁₀₀、t₁₁₀、t₁₂₀；

3)绘制试验温度(T)与杨氏模量降低50％时对应试验周期(t)的阿伦尼乌斯关系图，即ln(1/t)与1/T的关系图，见图2。拟合得到两者之间线性关系式，并得到a、b值，见式(4)。

ln(1/t)＝-6671*(1/T)+13.009 (4)

S6、寿命推测

如果预测该油气工况条件下，不同温度时聚乙烯的使用寿命，则将温度值代入式(4)。例如，预测85℃条件下，聚乙烯在本实例油气工况条件下的服役寿命，则通过下式计算：

ln(1/t)＝-6671*(1/358)+13.009 (5)

t＝277.78天＝0.761年

实施例2

预测聚丙烯管材在未知油气工况条件下的服役寿命

S1、试样制作：依据GB/T 8804.3-2003要求，从聚丙烯管材上截取哑铃型拉伸试样作为暴露试验用样品。在实验室标准环境(23℃，相对湿度为50％)下对暴露样品调节40h。

S2、试验条件确定：

1)试验介质

参考NACE TM 0298建立油田酸性水环境高温高压釜模拟试验条件。

2)试验温度

假设本实例中聚丙烯管材在油气输送领域最大允许使用温度为75℃，设计使用寿命30年，即t_Life＝262800h，且预计拉伸模量降低50％的试验时间t_Test为2000h。选取时间-温度转换系数α为0.05。将以上参数代入式(1)，计算得出温度差值：42.2℃，确定本实例的最低试验温度为75+42.2＝117.2℃。

由此，确定本实例中试验温度可以为：120℃、130℃、140℃。

3)试验周期

选取试验周期分别为14天、21天、28天。

S3、开展暴露试验

将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验。每个条件下应使用5个平行试样进行试验。

S4、性能测试

利用超声相控法检测14天、21天暴露试验后试样均未存在内部开裂、孔洞、起泡等缺陷，但检测28天暴露试验后试样存在起泡缺陷。此时采用适配的超声相控设备测试得到14天、21天暴露试验后试样的杨氏模量，依据GB/T8804.3-2003规定测量28天暴露试验后试样的拉伸性能，包括材料的拉伸断裂强度、延伸率和杨氏模量，并判定拉伸试样的破坏形貌(韧性破坏或脆性破坏)。

S5、结果汇总

1)绘制不同温度下样品杨氏模量随试验周期的变化图。模拟建立120℃、130℃、140℃下杨氏模量与试验周期的线性公式。

2)利用上述3个公式，分别计算120℃、130℃、140℃条件下，杨氏模量(原始样品)降低50％时对应的试验周期t₁₂₀、t₁₃₀、t₁₄₀；

3)绘制试验温度(T)与杨氏模量降低50％时对应试验周期(t)的阿伦尼乌斯关系图，即ln(1/t)与1/T的关系图。拟合得到两者之间线性关系式，并得到a、b值，见式(6)。

ln(1/t)＝-12783.33*(1/T)+26.667 (6)

S6、寿命推测

对ln(1/t)与1/T的线性关系式设置97.5％的置信下限，如图3所示。如果预测该油气工况条件下，不同温度时聚丙烯的使用寿命，则将温度值代入ln(1/t)与1/T的关系式，同时考虑97.5％置信下限后，计算出的时间值即为聚丙烯在该温

度下的使用寿命。

例如，预测90℃条件下，聚丙烯在本实例油气工况条件下的服役寿命，未考虑97.5％置信下限，则通过式(6)计算：

ln(1/t)＝-12783.33*(1/363)+26.667 (7)

t＝5166.89天＝14.15年

由于暴露试验后样品出现缺陷，则应考虑97.5％置信下限预测90℃条件下聚丙烯在本实例油气工况条件下的服役寿命，通过式(8)计算：

ln(1/t)＝[-12783.33*(1/363)+26.667]*0.975 (8)

t＝4146.45天＝11.36年

综上所述，本发明提供了一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命的试验方法，通过采用高温高压釜暴露试验，最大程度的模拟材料服役环境，试验结果贴合实际，预测结果可靠性高。通过采用提高温度的试验方法，显著加速试验进程，提高试验效率。采用超声相控法评定试样缺陷情况并测试试样的杨氏模量，在全面考虑试样老化失效模式(失效形貌或破坏形式)对测试结果是否影响的同时，提升了测试效率和准确度。采用杨氏模量作为试样的核心性能指标，并确定了降低阈值为50％，为热塑性塑料老化性能的评定提供了统一准则，在此基础上引入置信下限，消除了样品缺陷和试验过程对试验结果的影响，优化建立的阿伦尼乌斯公式预测寿命结果更加准确。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、从非金属管材上截取试验样品，并加工成符合拉伸性能测试的标准试样，并按标准要求进行试样状态调节；

S2、确定试验条件，试验条件包括如下：

试验介质：在未知材料应用工况环境时，建立标准化的试验介质；在已知材料应用工况环境时，依据输送介质成分分析结果，模拟建立试验介质成分；

试验压力：在未知材料应用工况环境时，室温时的总压力可设置为6～10MPa；在已知材料应用工况环境时，管材服役时的最高设计压力设置为试验压力；

试验温度：采用提高温度加速暴露试验方法，至少选择3个试验温度，最低的试验温度高于材料的最大允许使用温度；

试验周期：至少选取3个试验周期分别开展暴露试验，试验周期至少应为7天，所选择的不同试验周期之间差值至少为7～10天；

试验温度与最大允许使用温度的差值ΔT为：

其中，α为时间-温度转换系数；采用聚乙烯材料时，取α＝0.11；其他聚合物材料以及由两种或多种材料构成的多层材料，或当发生非韧性失效模式时，α的缺省值为0.05；t_Life为设计寿命；t_Test为试样拉伸模量降低50％的试验时间；

S3、将状态调整后的试样置入高温高压釜，并严格按照高温高压釜操作流程开展暴露试验；

S4、性能测试，具体为：

S401、利用超声相控法测试暴露试验前试样的杨氏模量，对材料的力学性能进行无损评价；随后利用万能试验机测试同组批试样的拉伸强度和杨氏模量力学性能指标；

S402、将超声相控法与万能试验机测试得到的杨氏模量数据进行对比，以万能试验机测试结果为准，通过改进超声相控阵设备及配件或调整参数设置，优化超声相控阵技术，使其对暴露试验样品的测试结果与万能试验机测试结果相吻合；

S403、利用超声相控法检测暴露试验后试样是否存在内部开裂、孔洞、起泡缺陷及缺陷大小，当超声相控法检测暴露试验后试样无缺陷时，采用超声相控法测试试样的杨氏模量；当超声相控法检测暴露试验后试样有缺陷时，采用万能试验机测试试样的杨氏模量，并依据拉伸试样破坏形貌判定材料的破坏形式；

S5、绘制试验温度与样品杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图，具体为：

S501、绘制不同温度下样品杨氏模量随试验周期的变化图，建立杨氏模量与试验周期的线性公式；

S502、利用杨氏模量与试验周期的线性公式，计算得到杨氏模量降低50％时对应的试验周期t；

S503、绘制试验温度与杨氏模量降低50％时对应试验周期的阿伦尼乌斯关系图，即ln(1/t)与1/T的关系图，拟合得到两者之间线性关系式，并得到a、b值，线性关系式为：

ln(1/t)＝a*(1/T)+b

其中，a、b为常数；

S6、进行寿命推测，具体为：

S601、当超声相控法检测暴露试验后试样均无缺陷时，将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命；

S602、当超声相控法检测暴露试验后试样存在缺陷时，首先对ln(1/t)与1/T的线性关系式设置95％～97.5％的置信下限，随后将材料拟服役的温度值代入阿伦尼乌斯关系图得到的线性关系式，计算得出的时间即为该模拟油气工况条件下热塑性塑料的服役寿命。

2.根据权利要求1所述的预测油气环境下热塑性塑料服役寿命试验方法，其特征在于，步骤S501中，杨氏模量与试验周期的线性公式为：

Y＝A_nX+B_n

其中，Y为杨氏模量；X为试验周期；A_n为第n个试验温度下的常数；B_n为第n个试验温度下的常数。

Images