纖維增強熱固性塑料管短時水壓失效壓力試驗方法

本標準適用于測定纖維增強熱固性塑料管在連續(xù)增加內(nèi)部水壓條件下的短時失效壓力。失效包括下述內(nèi)容： a.瞬時或快速的泄壓現(xiàn)象； b.可觀察到的管壁漏水現(xiàn)象； c.引起均勻連續(xù)加壓過程中斷的降壓現(xiàn)象。注：①密封部位漏水或試樣破壞在密封段內(nèi)等現(xiàn)象不為失效。②增強熱固性塑料管的主要失效形式為爆破(如a所述)和滲漏(如b或c所述)。 1試樣 1.1試樣型式和尺寸見圖1和表1。表1 mm ______________________________________________________________________________公稱直徑兩密封段間長度L密封段長度l≤150＞5D(不小于300)＞150≥3D(不小于750) 50～100 ______________________________________________________________________________ 1.2試樣數(shù)量按GB 1446—83《纖維增強塑料性能試驗方法總則》第2章規(guī)定。 1.3試樣端面應(yīng)懷其軸線垂直，且平整，無分層、撕裂等現(xiàn)象。其余表面無損傷。若密封段表面存在膠瘤或其它突起物，應(yīng)予修平，但盡量避免損傷增強纖維。 2試驗條件及設(shè)備 2.1試驗標準環(huán)境條件為23±2℃?？蓪⒃嚇又糜诤銣厮蹆?nèi)或直接在實驗室空氣環(huán)境中試驗。 2.2試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)應(yīng)在具有標準溫度條件的恒溫水槽內(nèi)至少放置1h，或在實驗室標準溫度條件下至少放置16h。 2.3加壓用水應(yīng)保持清潔，水溫應(yīng)符合2.1規(guī)定。若有特殊要求，對加壓用的液體介質(zhì)或介質(zhì)溫度可另作規(guī)定。 2.4加壓設(shè)備應(yīng)具有對試樣均勻、連續(xù)加載的能力?？梢圆捎秒妱釉噳罕没蚺溆袎毫φ{(diào)節(jié) 器和液壓蓄存器的氮氣瓶供壓系統(tǒng)。水流量的選擇須滿足3.7規(guī)定的時間要求。 2.5壓力表的相對誤差不大于滿刻度的1%，且應(yīng)使失效壓力落在滿刻度的60%左右。 2.6試驗過程中應(yīng)配備安全防護設(shè)施。對壓力系統(tǒng)應(yīng)定期進行安全檢查。 2.7端部密封裝置應(yīng)具有承受最大試驗壓力的能力，且應(yīng)避免因設(shè)計不合理而引起的試樣失效。密封形式可選擇自由端密封或約束端密封。仲裁試驗時，采用自由端密封。圖2為適用于公稱直徑不大于100mm試樣的兩種密封裝置結(jié)構(gòu)圖。注：在內(nèi)壓作用下，采用自由端密封形式的試樣，除產(chǎn)生環(huán)向和徑向應(yīng)力外，還產(chǎn)生軸向拉力；采用約束端密封形式的試樣，則只產(chǎn)生環(huán)向和徑向應(yīng)力。 3試驗步驟 3.1按1.3規(guī)定對試樣加工和進行外觀檢查。 3.2按2.2規(guī)定對試樣進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。 3.3將合格試樣編號并測量尺寸，測量精度按GB 1446—83 4.1規(guī)定。 3.3.1在試樣兩密封段間三個不同截面的位置上，分別測量相互垂直兩個方向上的外徑，取平均值為平均外徑。 3.3.2于試樣任一端面的八個等間隔位置處測量壁厚，舍棄其中的最大值和最小值，取其余各點的平均值為平均壁厚。對有非增強層的管材，還應(yīng)采用同樣方法測量增強層厚度，并計算其平均值。 3.4將密封裝置裝卡在試樣兩端。裝卡時應(yīng)注意不損傷試樣。 3.5將裝好試樣密封裝置與加壓系統(tǒng)連通，使試樣充滿水，排除空氣。 3.6支撐兩端密封裝置，使試樣處在水平狀態(tài)。 3.7均勻、連續(xù)加壓，直至試樣失效。除非另有規(guī)定，加壓時間應(yīng)控制60～70s。記錄失效壓力(爆破壓力或滲漏壓力)、加壓時間、失效方式及試樣的破壞情況。若失效壓力不是最大壓力，還應(yīng)記錄最大壓力。 3.8若試樣破壞在密封段內(nèi)或有明顯缺陷處，應(yīng)予作廢。同批有效試樣不足5個時，應(yīng)重做試驗。當進行平均值計算時，同種失效形式的有效試樣數(shù)量也應(yīng)不少于5個。 4計算按下式計算試樣的失效(或最大)環(huán)向應(yīng)力： (D-t)Pσθ=------------ 2t式中：σθ——試樣失效時的環(huán)向應(yīng)力或最大環(huán)向應(yīng)力，MPa(kgf/cm[2]； P——失效(或最大)壓力，MPa(kgf/cm[2]； D——試樣平均外徑，mm； t——試樣平均壁厚(對有非增強層的管材，應(yīng)為平均增強層厚度)，mm。 5試驗結(jié)果 5.1給出每個試樣的失效壓力或失效時的環(huán)向應(yīng)力、加壓時間、失效方式及破壞情況。 5.2如需要，可按GB 1446—83第6章規(guī)定計算試樣失效時環(huán)向應(yīng)力(或最大環(huán)向應(yīng)力)的平均值、標準差和離散系數(shù)。 6試驗報告除給出試樣的密封形式和第6章規(guī)定的試驗結(jié)果外，其它內(nèi)容均按GB 1446—83第7章規(guī)定。 _______________________附加說明：本標準由國家建筑材料工業(yè)局提出，由全國纖維增強塑料標準化技術(shù)委員會歸口。本標準由城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部哈爾濱建筑工程院、機械工業(yè)部上海材料研究所和國家建筑材料工業(yè)局北京玻璃鋼研究所共同起草。本標準主要起草人何守儉、趙景海、朱莉珍、施泳玉、汪振華、何小元。本標準參照采用美國試驗與材料協(xié)會標準ASTM D 1599—81《塑料管和管件短時水壓失效壓力試驗方法》。