管材耐壓試驗機(jī)

機(jī)器型號：XGB-10B  XGB-10C  機(jī)器名稱：管材耐壓試驗機(jī)  爆破試驗機(jī)  靜液壓試驗機(jī)  塑料管材耐壓試驗機(jī)

GB/T6111流體輸送用熱塑性塑料管材耐內(nèi)壓試驗方法

1、范圍：

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱塑性塑料管材在恒定溫度下耐恒定內(nèi)水壓的試驗方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于流體輸送用熱塑性塑料管材。

2、規(guī)范性引用文件：

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用面成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 4217—2001流體輸送用熱塑性塑料管材公稱外徑和公稱壓力（idt ISO 161.1：1996）

GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸測量方法（eqv ISO 3126：1974）

GB/T 18252-2000 塑料管道系統(tǒng) 用外推法對熱塑性塑料管材*靜液壓強(qiáng)度的測定

注：GBT18252-2000 《塑料管道系統(tǒng)用外推法對熱塑性料管材*靜液壓強(qiáng)度的測定》是參考 ISO/DIS9080：1997《塑料管道系統(tǒng)用外推法對熱塑性塑料材料以管材形式的*靜液壓強(qiáng)度的測定》制定的，該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容與ISO/DIS 9080，1997*，ISO/DIS 9080：1997是對ISO/TR 9080的修改。

3、定義：

本標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)定義見GB/T 4217-2001。

4、原理：

試樣經(jīng)狀態(tài)調(diào)節(jié)后，在規(guī)定的恒定靜液壓下保持一個規(guī)定時間或直到試樣破壞。

在整個試驗過程中，試樣應(yīng)保持在規(guī)定的恒溫環(huán)境中，這個恒溫環(huán)境可以是水（水-水試驗），其他液體（水-液體試驗）或者是空氣（水-空氣試驗）。

5、試驗參數(shù)：

引用本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確下列試驗參數(shù)：

a）使用的密封接頭類型（見6.1）；

b）管材的尺寸和管系列（見7.1）；

c）試驗溫度（見6.2和10.1）；

d）對于公稱外徑d_n>315mm的管材，試樣的自由長度不足1000mm的應(yīng)注明（見7.1.1）；

e）試樣數(shù)量（見7.2）；

f）試驗壓力p或由試驗壓力誘導(dǎo)的環(huán)應(yīng)力σ（見8.2.2）；

g）除表1規(guī)定外的狀態(tài)訓(xùn)節(jié)時間（見第9章）；

h）試驗類型，如水-水、水-空氣、水-其他液體等條件（見第4章和10.1）；

i）保壓時間和破壞類型（見10.3）；

j）附加試驗的要求。

6、試驗設(shè)備：

6.1 密封接頭

密封接頭裝在試樣兩端。通過適當(dāng)方法密封接頭應(yīng)密封試樣并與壓力裝置相連。密封接頭應(yīng)采用以下類型中的一種：

A型：與試樣剛性連接的密封接頭，但兩個密封接頭彼此不相連接，因此靜液壓端部推力可以傳遞到試樣中（如圖1a）所示）。對于大口徑管材，可根據(jù)實際情況在試樣與密封接頭間連接法蘭盤，當(dāng)法蘭、接頭、堵頭及法蘭盤的材料與試樣相匹配時可以把它們焊接在一起。

B型：用金屬材料制造的承口接頭，能確保與試樣外表面密封，且密封接頭通過連接件與另一密封接頭相連，因此靜液壓端都推力不會作用在試樣上（如圖1b）所示）。這種封頭可由一根或多根金屬拉桿組成，且試樣兩端在縱向能自由移動以免試樣于受熱膨脹而引起彎曲變形。

密封接頭除夾緊試樣的齒紋外，任何與試樣表面接觸的銳邊都需修整。密封接頭的組成材料不能對試樣產(chǎn)生不良影響。

注1：一般來說，由于管材的形變應(yīng)力的不同，采用B型封頭的破壞時間比采用A型封頭的破壞時間短。

注2：如無一定的預(yù)防措施，當(dāng)試樣在低于試驗溫度的環(huán)境下組裝，B型封頭易使試樣彎曲變形

根據(jù)GB/T 18252—2000評價管材或管件材料性能的試驗中，除非在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有特殊規(guī)定，否則應(yīng)選用A型封頭。

仲裁試驗采用A型密封接頭。

         a）A型密封接頭示意圖                               b）B型密封接頭示意圖

L₀——試樣自由長度。

圖 1

6.2 恒溫箱

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，恒溫箱內(nèi)充滿水或其他液體保持恒定的溫度，其平均溫差為±1℃，大偏差為±2℃，恒溫箱為烘箱時，保持在規(guī)定溫度，其平均溫差⁺³_-1℃，大偏差⁺⁴_-2℃。

當(dāng)試驗在水以外的介質(zhì)中進(jìn)行時，特別是涉及到安全及所用液體與試樣材料之間的相互作用，都應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。

當(dāng)試驗在水以外的介質(zhì)中進(jìn)行時，用于相互對比的試驗應(yīng)在相同環(huán)境下進(jìn)行。

由于溫度對試驗結(jié)果影響很大，應(yīng)使試驗溫度偏差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，并盡可能小。例如：采用流體強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。若試驗介質(zhì)為空氣時，除測量空氣的溫度外還建議測量試樣表面溫度。

水中不得含有對試驗結(jié)果有影響的雜質(zhì)。

6.3 支承或吊架

當(dāng)試樣置于恒溫箱中時能保持試樣之間及試樣與恒溫箱的任何部分不相接觸

6.4 加壓裝置

加壓裝置應(yīng)能持續(xù)均勻地向試樣施加試驗所需的壓力，在試驗過程中，壓力偏差應(yīng)保持在要求值的⁺²_-1%范圍內(nèi)。

由于壓力對試驗結(jié)果影響很大，壓力偏差應(yīng)盡可能控制在規(guī)定范圍內(nèi)的小值。

注1：壓力能單獨作用在每個試樣上。但在一個試樣發(fā)生破壞時不會對其他試樣產(chǎn)生干擾，允許運(yùn)用裝置將壓力同時作用到各個試樣上（例如：使用隔離閥或在一個批次中根據(jù)個破壞而得出結(jié)果的測試）。

注2：當(dāng)壓力較規(guī)定值稍有下降時（如由于試樣的膨脹），為保證壓力維持在規(guī)定偏差范圍內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)具有自動補(bǔ)償壓力裝置，補(bǔ)充壓力到規(guī)定值。

6.5 壓力測量裝置

能檢查試驗壓力與規(guī)定壓力的*性，對于壓力表或類似的壓力測量裝置的測量范圍是：要求壓力的設(shè)定值應(yīng)在所用測量裝置的測量范圍內(nèi)。

壓力測量裝置不能污染試驗液體。

建議用標(biāo)準(zhǔn)儀表來校準(zhǔn)測量裝置。

6.6 溫度計或測溫裝置

用于檢查試驗溫度與規(guī)定溫度的*性。

6.7 計時器

計時器應(yīng)能記錄試樣加壓后直至試樣破壞或滲漏的時間。

注：建議使用對由于滲漏或破壞所引起的壓力變化較敏感并能自動停止計時的設(shè)備，必要時能關(guān)閉與試樣有關(guān)的壓力循環(huán)系統(tǒng)。

6.8 測厚儀

符合GB/T 8806-1988測量管材壁厚的要求。

注：可以采用超聲波測量

6.9 管材平均外徑尺

符合GB/T 8806-1988測量管材平均外徑的要求，例如金屬卷尺。

7、試樣：

7.1 尺寸

7.1.1自由長度

當(dāng)管材公稱外徑d_a≤315mm時，每個試樣在兩個密封接頭之間的自由長度L₀（如圖1）應(yīng)不小于試樣外徑的三倍，但小不得小于250mm；當(dāng)管材d_σ>315mm時，其小自由長度L_e≥1000mm。

7.1.2總長度

對于B型密封接頭，試樣總長度應(yīng)保證試樣的端面在試驗過程中不與密封接頭底面發(fā)生接觸。

7.2 試樣數(shù)量

除非在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有特殊規(guī)定，試驗至少應(yīng)準(zhǔn)備三個試樣。

試樣數(shù)量取決于試驗的目的（如性能試驗、內(nèi)部或外部質(zhì)量控制試驗）。

8、儀器的校準(zhǔn)及試驗壓力計算：

8.1 儀器校準(zhǔn)

溫度和壓力控制系統(tǒng)及用于測量溫度、壓力和計時的儀器都應(yīng)與所使用的量程相*，校準(zhǔn)的頻率應(yīng)與使用條件相匹配。

8.2 試驗壓力的計算

8.2.1按GB/T 8806—1988的規(guī)定測定試樣自由長度部分的平均外徑和小壁厚，使用的儀器分別符合6.8和6.9的要求。

8.2.2根據(jù)公式（1）計算試驗壓力P，結(jié)果取三位有效數(shù)字，單位為MPa。

P=σ………………………………（1）

式中：

σ——由試驗壓力引起的環(huán)應(yīng)力，單位為兆帕（MPa）；

d_em——測量得到的試樣平均外徑，單位為毫米（mm）；

e_min——測量得到的試樣自由長度部分壁厚的小值，單位為毫米（mm）。

9、試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)：

擦除試樣表面的污漬、油漬、蠟或其他污染物以使其清潔于燥，然后選擇密封接頭與其連接起來，并向試樣中注滿接近試驗溫度的水，水溫不能超過試驗溫度5℃。

把注滿水的試樣，放入水箱或烘箱中，在試驗溫度條件下放置表1所規(guī)定的時間，如果狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度超過100℃，應(yīng)施加一定壓力，防止水蒸發(fā)。

表1 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)時間

除非在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對有關(guān)材料有相關(guān)規(guī)定，否則，管材在生產(chǎn)后15h內(nèi)不能進(jìn)行壓力試驗，但生產(chǎn)檢驗階外。

10、試驗步驟：

10.1按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇試驗類型如水-水試驗、水-空氣試驗或水-其他液體試驗。

將經(jīng)過狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試樣與加壓設(shè)備連接起來，排凈試樣內(nèi)的空氣，然后根據(jù)試樣的材料、規(guī)格尺寸和加壓設(shè)備情況，在30s至1h之間用盡可能短的時間，均勻平穩(wěn)地施加試驗壓力至根據(jù)公式（1）計算出的壓力值，壓力偏差為。

當(dāng)達(dá)到試驗壓力時開始計時。

10.2把試樣懸放在恒溫控制的環(huán)境中，整個試驗過程中試驗介質(zhì)都應(yīng)保持恒溫，具體溫度見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，恒溫環(huán)境為液體時，保持其平均溫差為±1℃，大偏差為±2℃；恒溫環(huán)境為烘箱時，保持其平均溫差為℃，大偏差為℃，按10.3或10.4直至試驗結(jié)束。

10.3當(dāng)達(dá)到規(guī)定時間或試樣發(fā)生破壞、滲漏時，停止試驗，記錄時間，10.4條除外。

如果試樣發(fā)生破壞，則應(yīng)記錄其破壞類型，是脆性破壞還是韌性破壞。

在破壞區(qū)域內(nèi)，不出現(xiàn)塑性變形破壞的為“脆性破壞”在破壞區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)明顯塑性變形的為“韌性破壞”。

如試驗已經(jīng)進(jìn)行1000h以上，試驗過程中設(shè)備出現(xiàn)故障，若設(shè)備在3天內(nèi)能恢復(fù)，則試驗可繼續(xù)進(jìn)行；如試驗已超過5000h，設(shè)備在5天內(nèi)能恢復(fù)，則試驗可繼續(xù)進(jìn)行。如果設(shè)備出現(xiàn)故障試樣通過電磁閥或其他方法保持試驗壓力，即使設(shè)備故障時間超過上述規(guī)定，試驗還可繼續(xù)進(jìn)行；但在這種情況下，由于試樣的持續(xù)蛇變，試驗壓力會逐漸下降。設(shè)備出現(xiàn)故障的這段時間不應(yīng)計入試驗時間內(nèi)。

10.4如果試樣在距離密封接頭小于0.1L₀處出現(xiàn)破壞，則試驗結(jié)果無效，應(yīng)另取試樣重新試驗（L₀為試樣的自由長度）。