PVC-O管材新标准
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2022
目次
前言 (III)
引言 (Ⅳ)
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义、符号和缩略语 (2)
4 材料 (3)
5 产品分类 (4)
6 要求 (5)
7 试验方法 (10)
8 检验规则 (12)
9 标志、运输、贮存 (13)
附录A(资料性) 轴向和环向取向因子的确定 (14)
附录B(资料性) 温度对压力的折减系数 (16)
附录C(规范性) 管材材料定级 (17)
附录D(资料性) 承口最小配合深度 (18)
附录E(资料性) 环刚度 (20)
附录F(规范性) 长期压力试验 (21)
附录G(规范性) 弯曲和内压下密封、强度试验 (24)
参考文献 (27)
2022
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件使用重新起草法参考 ISO 16422:2014《压力输水用取向硬聚氯乙烯(PVC-O)管材和连接件—规范》(英文版),与 ISO 16422:2014 的一致性程度为非等效。
请注意本文件的某些内容可能涉及到专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由中国轻工业联合会提出。
本文件由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC48)归口。
本文件起草单位:河北建投宝塑管业有限公司 、保定市力达塑业有限公司 、宜宾天亿新材料
科技有限公司 、山东东宏管业股份有限公司 、北京建筑材料检验研究院有限公司 、新疆天
业(集团)有限公司 、国家化学建筑材料测试中心(材料测试部) 、北京市建筑设计研究院有
限公司 。
本文件主要起草人:高长全 、李艳英 、欧阳司晨 、倪奉尧 、王迎涛 、李延军 、宋晓玲
、华晔 、阎博萱 。
III
2022
III
引言
热塑性塑料在略高于玻璃化转变温度的条件下进行分子取向,可改善其物理和力学性能。
PVC-U 管材材料的分子取向可以通过不同的加工工艺诱导。
通常应用的加工工艺是:挤出的厚壁坯管在设定的温度下进行调节,在可控条件下,同时启动环向和轴向的取向,取向过程完成后,将管材迅速冷却至环境温度。
分子取向后形成了层状结构的管壁,这种结构可抵抗由于基材的微小缺陷或管壁表面划伤引起的脆性破坏,因此 PVC-O 管材具有极好的抗缺口破坏能力,无需进行抗缺口性能测试,同时也无长距离快速裂纹扩展的风险。
由于分子取向后环向强度的提高,允许减少 PVC-O 管材的壁厚,可节约材料和能源。
同时提高了管材的抗冲击性能和抗疲劳性能。
PVC-O 管材材料等级取决于所用坯管材料的混配料/配方和拉伸比,材料定级后,坯管材料的混配
+10
-5
料/配方和拉伸比要求保持稳定,其拉伸比的允许变化值不应超过 PVC-O 管材材料定级时测定值的 %,拉伸比的大小用取向因子表征,测试方法见附录 A。
2022 压力输水用取向硬聚氯乙烯(PVC-O)管材和连接件
1 范围
本文件规定了压力输水用取向硬聚氯乙烯(PVC-O)管材(以下简称“管材”)和连接件的术语和定义、符号和缩略语、材料、产品分类、要求、试验方法、检验规则和标志、运输、贮存。
本文件适用于水温不超过 45 ℃,最大工作压力(MOP)不超过 2.5 MPa,地下或地上(不直接暴露在阳光下)给水、压力排水、排污及灌溉系统的管材和连接件。
注:工作温度不超过 25 ℃ 时,温度对压力的折减系数(f t)等于 1。
工作温度在 25 ℃~45 ℃ 的 f t ,参见附录 B。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1033.1—2008 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第 1 部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第 1 部分: 按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T 2918 塑料 试样状态调节和试验的标准环境
GB/T 5761 悬浮法通用型聚氯乙烯树脂
GB/T 6111 流体输送用热塑性塑料管道系统 耐内压性能的测定
GB/T 8802 热塑性塑料管材、管件 维卡软化温度的测定
GB/T 8804.2 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第 2 部分:硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC-HI)管材
GB/T 8806 塑料管道系统 塑料部件 尺寸的测定
GB/T 9647 热塑性塑料管材 环刚度的测定
GB/T 13295 水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件
GB/T 13526 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材 二氯甲烷浸渍试验方法
GB/T 14152 热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法 时针旋转法
GB/T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性能评价标准
GB/T 18252 塑料管道系统 用外推法确定热塑性塑料材料以管材形式的长期静液压强度
GB/T 18475 热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名 总体使用(设计)系数
GB/T 19278—2018 热塑性塑料管材、管件与阀门 通用术语及其定义
GB/T 19471.1 塑料管道系统 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材弹性密封圈式承口接头 偏角密封试验方法
GB/T 19471.2 塑料管道系统 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材弹性密封圈式承口接头 负压密封试验方法
GB/T 21300 塑料管材和管件 不透光性的测定
GB/T 21873 橡胶密封件 给、排水管及污水管道用接口密封圈 材料规范
GB/T 32018.2 给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管道系统 第 2 部分:管件
1
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2
3 术语和定义、符号和缩略语
GB/T 19278—2018 界定的以及下列术语和定义、符号和缩略语适用于本文件。
术语和定义 3.1.1
取向硬聚氯乙烯(PVC-O)管材 oriented unplasticized poly(vinyl chloride)pipe
因受双向拉伸等作用而使分子链沿管材轴向和环向呈一定程度有序排列的硬聚氯乙烯管材。
3.1.2
坯管 feedstock pipe
在取向过程启动前的PVC-U 管材。
3.1.3
公称压力 nominal pressure PN
与管道系统部件耐压能力有关的名义数值,为便于使用,通常取R10系列的优先数。
[来源:GB/T 19278—2018,2.4.1 ] 3.1.4
最大(允许)工作压力 maximum (allowable) operating pressure MOP
考虑总体使用(设计)系数后确定的管材的允许使用压力。
可按式(1)计算:
2 C (SDR 1)
MRS MOP
.................................... (1) 式中:
C ——总体使用(设计)系数;
MRS——最小要求强度,单位为兆帕(MPa); SDR——标准尺寸比。
[来源:GB/T 19278—2018,2.5.1.6,有修改 ] 3.1.5
温度对压力的折减系数 pressure derating coefficient for various temperature f t 仅改变工作温度时,最大(允许)工作压力与20℃公称压力的比值。
[来源:GB/T 19278—2018,2.5.1.12 ] 3.1.6
预测静液压强度的置信下限 lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength σLPL 一个与应力有相同量纲的量,是在置信度为97.5%时,与温度T 和时间t 对应的预期静液压强度的 置信下限,可表示为σLPL =σ(T ,t ,0.975)。
[来源:GB/T 19278—2018,2.1.7 ] 3.1.7
最小要求强度(MRS) minimum required strength
在20℃,50年条件下,按预测静液压强度的置信下限对材料进行分级时规定的该级别材料的最小强度。
[来源:GB/T 19278—2018,2.1.9,有修改 ] 3.1.8
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总体使用(设计)系数 overall service (design)coefficient
3
C
一个大于1的数值,它的数值应考虑使用条件的影响以及管道部件在系统中的特性,是在材料置信下限所包含因素之外考虑的安全裕度。
[来源:GB/T 19278—2018,2.5.1.3 ] 3.1.9
取向因子 orientation factor
与取向过程中使用的拉伸比有关的因子。
3.1.10
轴向承载连接件 end-load-bearing joint
不需要额外的外部机械支撑即可抵抗轴向荷载的连接件。
3.1.11
轴向非承载连接件 non-end-load-bearing joint
需要额外的外部机械支撑才能抵抗轴向荷载的连接件。
符号和缩略语 3.2.1
符号
C 总体使用(设计)系数 d em 平均外径 d sm 承口平均内径 d n 公称外径 e n 公称壁厚
f t 温度对压力的折减系数 K K值 L m 长度 配合深度 PN 公称压力 σD 设计应力 σLPL 置信下限 λα 轴向取向因子 λr 环向取向因子 3.2.2
缩略语
MOP 最大(允许)工作压力 MRS 最小要求强度 PVC-O 取向硬聚氯乙烯 PVC-U 硬聚氯乙烯 S 管系列 SDR 标准尺寸比 4
材料
坯管
2022
生产坯管的材料应为硬聚氯乙烯(PVC-U)混配料。
混配料应以PVC 树脂为主,加入必要的助剂,4
助剂应分散均匀。
不得使用含铅助剂。
PVC 树脂应符合GB/T5761的要求,且K 值不应小于64。
管材涉及饮用水应用时,PVC 树脂的氯乙烯单体(VCM)含量应小于
1mg/kg。
回用料
允许少量使用本厂生产的同类产品的清洁回用料,不应使用外来的回用料和回收料。
PVC-O 管材 4.3.1 MRS 值
PVC-O 管材应使用符合本文件要求的坯管生产,并且在环向和轴向达到预期取向水平后,制造商应按附录C 规定的程序对其进行材料定级,按GB/T 18252确定预测静液压强度的置信下限σLPL ,根据置 信下限按GB/T 18475确定材料的MRS 值。
MRS 值应按表1进行分类。
表1 PVC-O 管材材料等级
4.3.2 设计应力σD 管材的设计应力σD ,可按式(1)计算: D
MRS /C
...................................... (2) 式中:
MRS——最小要求强度,单位为兆帕(MPa); C ——总体使用(设计)系数,取1.6。
连接件
连接件一般包括PVC-M 连接件和球墨铸铁连接件。
4.4.1 PVC-M 连接件
PVC-M 连接件的材料应符合GB/T 32018.2的要求。
4.4.2 球墨铸铁连接件
球墨铸铁连接件的材料应符合GB/T 13295的要求。
弹性密封圈
弹性密封圈材料应符合GB/T 21873的要求。
5 产品分类
管材按公称压力(PN)进行分类,分别0.8、1.0、1.25、1.6、2.0、2.5MPa。
公称压力PN,管系列S 和设计应力σD 之间存在以下关系:
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D ........................................(3) PN 5
S
式中:
PN——公称压力 单位为兆帕(MPa); σD ——设计应力,单位为兆帕(MPa); S ——管系列,无量纲。
6
要求
外观
管材内外表面应光滑、平整,无明显划痕、裂口、凹陷、可见杂质和其他影响管材性能的表面缺陷。
管材端面应切割平整并与轴线垂直。
颜色
管材颜色一般为蓝色,其他颜色由供需双方协商确定。
色泽应均匀一致。
不透光性
管材的透光率不应超过0.2
%。
管材尺寸 6.4.1 长度
管材长度一般为6m,也可由供需双方协商确定。
长度不应有负偏差。
管材长度示意图见图1。
标引序号说明:
L——管材长度; L 1——有效长度。
图1 管材长度示意图
6.4.2 公称外径和公称壁厚
不同管材等级的公称外径d n 和公称壁厚e n 应符合表2
的规定。
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6 表2 公称外径和公称壁厚
6.4.3 平均外径和不圆度
管材的平均外径和不圆度应符合表3的规定。
不圆度的测量在出厂前进行。
2022
表3 平均外径允许偏差和不圆度 7
单位为毫米
6.4.4 平均壁厚及公差
管材的任一点壁厚不应小于公称壁厚。
管材的平均壁厚及公差应符合表4的规定。
表4 平均壁厚及公差 单位为毫米
表4 (续)
6.4.5 承口 6.4.5.1 承口型式
管材的承口为弹性密封圈式承口,承口示意图见图2。
6.4.5.2 承口壁厚
管材承口没有最小壁厚要求,只有承压强度要求,承口部位承压强度应符合7.5的规定。
6.4.5.3 承口最小配合深度
管材的承口的最小配合深度应符合表5的规定。
当管材长度大于6m 时,承口的最小配合深度需要进行校核,参见附录D。
标引序号说明:
d n ——公称外径;d sm ——承口平均内径;
e n ——管材壁厚; m ——配合深度;
图1 弹性密封圈式承插口
表5
承口尺寸 单位为毫米 6.4.6 插口
与使用弹性密封圈式承口连接的管材插口应按图2加工倒角。
静液压强度
6.5.1 管材应按附录C 进行材料定级。
6.5.2 管材材料等级确定后进行静液压强度试验,试验应符合表6的规定。
表6 静液压强度
物理力学性能
管材物理力学性能应符合表7规定。
表7 物理力学性能
表7 (续)
连接件
连接件的承口为弹性密封圈式承口,承口示意图见图2。
承口的最小配合深度应符合表5的规定。
PVC-M连接件的性能应符合GB/T32018.2的要求。
球墨铸铁连接件的性能应符合GB/T13295的要求。
系统适用性试验
含有端部非承载连接件的系统适用性试验应符合表8中序号1~序号4的规定;含有端部承载连接件的系统适用性试验应符合表8中序号3、序号4的规定。
表8 系统适用性试验
卫生性能
输送饮用水的管材和连接件的卫生性能应符合GB/T17219的规定。
7 试验方法
状态调节
除特殊规定外,按GB/T2918的规定,在(23±2)℃条件下进行状态调节24h,并在同一条件下进行试验。
外观和颜色
目测。
不透光性
按GB/T21300规定试验。
管材尺寸
按GB/T8806的规定测量。
静液压强度
管材(直管)和带承口管材均应按GB/T6111规定试验。
带承口管材采用管材的公称外径d n 、公称壁厚e n 和表6规定的环向应力值计算试验压力,使用B 型
密封接头进行包括承口在内的静液压强度试验。
密度
按GB/T 1033.1-2008中A
法规定试验。
维卡软化温度
按GB/T 8802
规定试验。
落锤冲击
按GB/T 14152规定试验,采用d 25型锤头,试样应在(0±1)℃条件下进行状态调节。
落锤质量和冲击高度应符合表9规定。
表9 落锤质量和冲击高度
环刚度
按GB/T 9647规定试验。
二氯甲烷浸渍
按GB/T 13526规定试验,试验温度为(15±1)℃,试验时间为(30±1)min。
轴向拉伸屈服应力 按GB/T 8804.2规定试验。
系统适用性试验 7.12.1 偏角密封试验
按GB/T 19471.1规定试验。
7.12.2 负压密封试验
按GB/T 19471.2规定试验。
7.12.3 长期压力试验
按附录F 规定试验。
试验条件应符合表10规定的20℃和40℃条件。
表10 长期压力试验条件
7.12.4 弯曲和内压下密封、强度试验
按附录G 规定试验。
8 检验规则
管材检验分类
检验分为定型检验、出厂检验和型式检验。
分组
对同一材料等级的PVC-O 管材,按表11的规定进行分组。
表11 管材的尺寸分组 单位为毫米
组批
使用同一混配料、同一设备和工艺生产且连续生产的同一规格管材作为一批。
当dn≤200mm 时,每
批数量不超过50t;当dn>200mm 时,每批数量不超过100t。
如果7天产量仍不足数量,以7天产量为一批。
定型检验
定型检验项目为第6章中除6.7之外的项目和附录C 中的管材材料定级。
同一设备制造商的同类型设备首次投产或工艺发生重大变化时应进行定型检验。
出厂检验
8.5.1 出厂检验项目为外观、颜色、尺寸、静液压强度和表7中落锤冲击试验。
其中静液压强度试验为20 ℃/10h。
8.5.2 外观、颜色、尺寸按GB/T2828.1采用正常检验一次抽样方案,取一般检验水平Ⅰ,接收质量限(AQL)4.0,抽样方案见表12。
表12 抽样方案
单位为根
8.5.3 在8.4.2计数抽样合格的产品中,随机抽取足够的样品,进行静液压强度和落锤冲击试验。
型式检验
型式检验项目为第6
章中除6.5.1和6.7之外的项目。
按8.4.2规定对外观、颜色、尺寸(不包括
不圆度)进行检验,在检验合格的样品中按尺寸分组随机抽取足够样品,进行其他项目的检验。
一般情况下每三年进行一次型式检验,若有下列情况之一,应进行型式检验:
新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;
正式生产后,若材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; a)b)c)产品停产一年以上恢复生产时;
d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。
判定规则
外观、颜色、尺寸按表12进行判定。
其他指标中有一项不合格时,则在该批中随机抽取双倍样品进行复检,如仍有不合格项,则判定该批产品为不合格。
如有卫生要求时,卫生指标有一项不合格,则判定该批产品为不合格。
9 标志、运输、贮存
标志
每根管材应具有不少于两处完整清晰可辨的永久性标志,标志间距应不大于2m,且标志至少应包 括以下内容:
a)b)c)生产企业名称(或简称)和商标; PVC-O 管材材料等级,如PVC-O 400; 公称外径×公称壁厚,如160×4.0; 本标准号; d)公称压力;
e)f)生产日期或代码。
运输
管材在运输时,不得曝晒、沾污、重压和损伤。
贮存
存放场地应平整。
管材应合理堆放,远离热源。
承口部位应交错放置,避免挤压变形。
当露天存放时,应对管材进行遮盖并保持通风良好,防止管材曝晒。
附录A (资料性)
轴向和环向取向因子的确定
A.1 原理
将规定长度的管材试样放置于给定温度下的热烘箱中保持一定时间,测量管材加热前后的尺寸变化。
计算试样在加热后的长度、外径和壁厚相对于加热前的尺寸变化率,以百分比表示。
检查试样在外观上出现的任何变化,如:气泡和裂缝。
A.2 试验方法
按GB/T 6671的方法B 规定试验。
A.3 试验参数
试样长度: 300mm 标线间距: 200mm 试验温度: (150±2)℃ 介质: 空气 试样数量: 3个 A.4 放置时间
试样在热烘箱中的放置时间应符合表A.1的规定。
表A.1试样在热烘箱的放置时间
A.5 试验过程
按GB/T 6671规定试验。
轴向取向因子λα按式(A.1)计算:
i
L L 0
...................................... (A.1) 式中:
L 0 ——是状态调节前的测量长度; L i ——是状态调节后的测量长度。
环向取向因子λr 按式(A.2)计算:
i
i em e D e D m r e
.................................... (A.2)
式中:
D em ——是状态调节前测量的平均外径;
e em ——是状态调节前测量的平均壁厚;
D i ——是状态调节后测量的平均外径;
e i ——是状态调节后测量的平均壁厚。
附录B (资料性)
温度对压力的折减系数
温度对压力的折减系数f t 由制造商提供。
在缺乏制造商的数据时,某一温度下对应的f t 可参考图B.1的数据,采用插入法确定。
标引序号说明:
X——温度,单位为摄氏度(℃) Y——折减系数,f
t
图B.1折减系数f t 与工作温度的函数关系曲线
附录C
(规范性)
管材材料定级
C.1 概述
本文件要求的PVC-O管材材料的最小要求强度MRS应按GB/T18252的程序进行定级。
C.2 管材材料定级
C.2.1 程序
管材应按GB/T6111规定进行静液压强度试验,使用A型或B型密封接头,试验类型为“水-水试验”。
试验数据按GB/T18252的规定外推得出管材材料的MRS值,并按GB/T18475对材料进行分级,确定的MRS值应符合表1的规定。
PVC-O管材的类型按表1命名。
C.2.1.1 坯管材料已定级
如果坯管材料已按GB/T18252定级为MRS25,则PVC-O管材材料的定级按下列程序进行。
定级测试包括至少10个20℃的试验观察值。
观察值应具有以下破坏时间分布:
破坏时间在100h之上,包括5000h,其中3个点分布在3000h~10000h。
注:因为PVC-O管材特性,回归曲线可以通过增加观察值的数量得到优化。
当增补了长期观察值时,回归曲线的置信下限会被提高。
C.2.1.2 坯管材料未定级
如果坯管材料没有被定级为MRS25,则PVC-O管材材料的定级按GB/T18252的程序进行,试验温度应为20℃和60℃。
附录D
(资料性)
承口最小配合深度
D.1 概述
表5给出了弹性密封圈式承口的最小配合深度的尺寸要求。
表5规定的最小配合深度在某些情况下可能是不够的,特别是在管材长度大于6m时,可能会导致在连接处发生拉脱或泄漏。
这主要是由于PVC-O管材与PVC-U管材相比,管材在更高的运行压力下产生了更大的应变。
上述情况也存在于与PVC-O管材连接的承口配合深度短的PVC-M或其它材料的连接件中。
D.2 配合深度的计算
D.2.1 配合深度m
配合深度m用式(D.1)计算:
m m
p m
t
m
a
m
c
m
s
.............................. (D.1)
D.2.2 泊松收缩m p
泊松收缩m p为管材受压时的长度收缩,用式(D.2)计算:
m
p (L )/E
c
.................................. (D.2)
式中:
L ——管材长度,单位为米(m);
μ——泊松比(0.45);
σ——环向应力,单位为兆帕(MPa);
E c ——环向的弹性模量(2.0 GPa)。
σ为管材长期工作应力,在缺乏数据的情况下可采用设计应力σD。
E c为长期的蠕变模量。
示例:一根MRS50,C = 1.6的管材,σD = 32MPa,则m p = 6×0.45×32/2.0 = 43mm。
对于埋地管线,由于受到土壤的约束,完全的泊松收缩很难发生;然而,一条不受约束的地上管线可能会发生充分的泊松收缩。
最坏的情况发生在还没有回填的管道进行现场试压时,管道可能要承受高出25%的试验压力。
示例:短期模量取值为4.0GPa,则m p = 6×0.45×32×1.25/4.0 = 27mm。
D.2.3 温度收缩m t
温度收缩m t是由于温度下降导致长度的收缩,用式(D.3)计算:
m
t
L T 103 ................................. (D.3)
式中:
L ——管材长度,单位为米(m);
α ——线性膨胀系数(7×10-5)℃-1;
ΔT——温差,单位为摄氏度(℃)。
管道长度收缩的情况可能会发生在施工期间试压时注水的管道上。
对于埋地管道,土壤的约束会减少收缩量,但是地面上不受约束的管道可能会发生完全的收缩。
有些规范还要求在管道插口和承口末端预留膨胀间隙以应对温度可能升高的情况。
示例:当ΔT为50 ℃时,则m t = 6×7×10-5×50×103 = 21mm。
D.2.4 角度偏差m a
角度偏差m a是由于插口在承口内的角度偏移,导致插口的一侧收缩,用式(D.4)计算:
m
a (d
e
π )/180.................................. (D.4)
式中:
θ——插口在承口内的最大偏移角度。
大部分平行接头的插口/承口的角度偏移小于1°。
示例:对于一个d n315的连接口,m a =315×π/180 = 5mm。
D.2.5 倒角长度m c
倒角长度m c由制造商规定(单位为毫米),倒角长度必须包括在配合深度内。
示例:对于d n315管材,m c = 25mm。
D.2.6 安全余量m s
安全余量m s是由施工导致的施工误差(单位为毫米)。
示例:m s = 20mm。
D.2.7 示例
根据表5的规定,d n315管材承口的最小配合深度是118mm,如果发生完全泊松收缩,对于长度为6m的管材是够用的,上述允许量之和为:
m=m p+m t+m a+m c+m s=114mm。
对于长度为12m的管材,则此最小配合深度是不够的,上述允许量之和为:
m=m p+m t+m a+m c+m s=178mm。
附录E (资料性)
环刚度
E.1 理论最小环刚度
为了工程设计的目的,可选用表E.1中的理论最小环刚度值。
理论最小环刚度还可以按式(E.1)进行计算。
表E.1理论最小环刚度
3 S 963
E
e d I E n
n S r
................................. (E.1)
式中:
S r ——理论最小环刚度的计算值,单位为千牛每平方米(kN/m 2); E ——杨氏模量,单位为千牛每平方米(kN/m 2):
对于PVC-O 315等级,E =3.5×106 kN/m 2;对于PVC-O 355及以上等级,E =4.0×106 kN/m 2
; I ——惯性矩= 1/12e n 3,单位为立方毫米每米(mm 3/m)。
注:环刚度是平均壁厚的函数,由于计算理论最小环刚度时采用的是公称壁厚值,而不是实测壁厚值,因此实际的
环刚度更大。
符合本文件规定的管材平均壁厚值一般比公称壁厚值大 5% 左右,则相应的环刚度比表 E.1 中的值高 16% 左右。
附录F (规范性) 长期压力试验
F.1 原理
本试验模拟了材料连接区域由于蠕变引起的变形。
它与 50 年的允许工作环境有关,并以组件的性能为基础。
连接密封试验以下列任一形式组装: a)b)c) 至少一个管件与管段连接;
一个配件或一个阀门与管段连接; 管段与管段连接。
试验在室温或管道系统允许使用的最高工作温度下至少进行 1 000 h。
试样和它的连接件在规定的温度和内部静液压下按本方法作规定时间(1 000 h 或更长) 的试验, 试 验中不能对连接部位加固。
F.2 设备 F.2.1 室温
在室温下试验时,采用试验室或水浴槽,其温度应保持在规定温度的±2℃以内。
F.2.2 高温
+3-1在高温条件下试验时,采用空调室或水浴槽,其温度应保持在规定温度的℃。
F.2.3 压力控制装置
+2与试验组装件连接的压力控制装置,能提供波动范围为-1%的恒定水压。
F.2.4 支撑
承受端部负荷的组装件和连接件的支撑应使组装件和连接件在试验期间内受到轴向力,并且不能 有任何轴向的限制。
粘接试验组合如图
F.1所示。
图F.1粘接试验组合图
F.2.5 补偿装置
不承受端部负荷的组装件和连接件的补偿装置,应能维持由内水压产生的轴向力,同时保持连接组 装件的轴线成一直线。
密封装置之间的连接棒或外框架使组装件保持在适当的位置而不分离。
试验装配组合如图F.2和图F.3。
注意保持连接组装件的轴线对齐,特别是从试验浴槽中移动试验装置时。
图F.2补偿装置1
图F.3补偿装置2
F.2.6 试样制备
试样应是组装件,包括至少一根管段与管件承口或管材承口或组装好的成品( 如阀门、管接头)的连接,也可以根据试验需要加入其他的配件。
组装部件应为同一公称压力等级PN 或同一管材系列S。
测量并记录组装连接件的相关尺寸,如插口或管材连接区域的平均外径和不圆度,承口的平均内径 和不圆度,以及中间部分的相关尺寸(见注)。
所有组装部件应符合相关产品标准,密封圈应符合生产厂规范。
试样组装应按生产厂说明进行。
注1:如果自由长度未在相关标准中规定,其值应不小于管材的公称外径,最小为 150 mm。
注2:该试验中应尽量选择具有极限公差的组件,这样能提供尽可能多的试验状况,如弹性密封圈连接,其承口和
密封环槽的直径应为或接近最大值,管材或管件插口应为或接近最小值,密封圈应为或接近制造商给定的最小截面。
F.3 准备过程 F.3.1 准备
将试样装满水,在无变形的情况下以适当的形式装配在试验装置上,并适当调节使管段与承口的轴
线成一直线。
F.3.2 状态调节
将试样在试验室或温控箱内状态调节,当试验温度大于25℃时, 至少调节3h;试验温度小于等于25℃时,至少20min。
如果试验温度规定为“室温”,就在15℃~25℃之间的任一温度下进行状态调节。
在接下来F.3.3~F.3.5的试验中,将试验温度保持在15℃~25℃之间任一温度的±2℃以内。
F.3.3
压力控制。