GB/T 6111-2003 流體輸送用熱塑性塑料管材 耐內(nèi)壓試驗(yàn)方法 （完整版）
1 范圍
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(yàn)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
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(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(lì)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最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(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(cè)量方法(eqv ISO 3126：1974)
GB／T 18252―2000 塑料管道系統(tǒng) 用外推法對(duì)熱塑性塑料管材長期靜液壓強(qiáng)度的測(cè)定
注：GB／T 18252―2000《塑料管道系統(tǒng) 用外推法對(duì)熱塑性塑料管材長期靜液壓強(qiáng)度的測(cè)定》是參考ISO／DIS9080：1997《塑料管道系統(tǒng) 用外推法對(duì)熱塑性塑料材料以管材形式的長期靜液壓強(qiáng)度的測(cè)定》制定的，該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容與ISO／DIS 9080：1997一致。IS0／DIS 9080：1997是對(duì)ISO／TR 9080的修改。
3 定義
3 定義
本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)定義見GB／T 4217―2001。
4 原理
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(gè)規(guī)定時(shí)間或直到試樣破壞。
在整個(gè)試驗(yàn)過程中，試樣應(yīng)保持在規(guī)定的恒溫環(huán)境中，這個(gè)恒溫環(huán)境可以是水(水-水試驗(yàn))，其他液體(水-液體試驗(yàn))或者是空氣(水-空氣試驗(yàn))。
5 試驗(yàn)參數(shù)
5 試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)溫度(見6.2和10.1)；
d)對(duì)于公稱外徑dn>315 mm的管材，試樣的自由長度不足1 000 mm的應(yīng)注明(見7.1.1)；
e)試樣數(shù)量(見7.2)；
f)試驗(yàn)壓力p或由試驗(yàn)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)調(diào)節(jié)時(shí)間(見第9章)；
h)試驗(yàn)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(shí)間和破壞類型(見10.3)；
j)附加試驗(yàn)的要求。
6 試驗(yàn)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(gè)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1 a)所示)。對(duì)于大口徑管材，可根據(jù)實(shí)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(shí)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(huì)作用在試樣上(如圖1 b)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(dòng)，以免試樣由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(duì)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(shí)間比采用A型封頭的破壞時(shí)間短。
注2：如無一定的預(yù)防措施，當(dāng)試樣在低于試驗(yàn)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(píng)價(jià)管材或管件材料性能的試驗(yàn)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(yàn)采用A型密封接頭。
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℃，最大偏差為±2℃。恒溫箱為烘箱時(shí)，保持在規(guī)定溫度，其平均溫差
℃，最大偏差
℃。
當(dāng)試驗(yàn)在水以外的介質(zhì)中進(jìn)行時(shí)，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(yàn)在水以外的介質(zhì)中進(jìn)行時(shí)，用于相互對(duì)比的試驗(yàn)應(yīng)在相同環(huán)境下進(jìn)行。
由于溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響很大，應(yīng)使試驗(yàn)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(yàn)介質(zhì)為空氣時(shí)，除測(cè)量空氣的溫度外還建議測(cè)量試樣表面溫度。
水中不得含有對(duì)試驗(yàn)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(shí)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(yàn)所需的壓力，在試驗(yàn)過程中，壓力偏差應(yīng)保持在要求值的
％范圍內(nèi)。
由于壓力對(duì)試驗(yàn)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)的最小值。
注1：壓力最好能單獨(dú)作用在每個(gè)試樣上。但在一個(gè)試樣發(fā)生破壞時(shí)不會(huì)對(duì)其他試樣產(chǎn)生干擾，允許運(yùn)用裝置將壓力同時(shí)作用到各個(gè)試樣上(例如：使用隔離閥或在一個(gè)批次中根據(jù)第一個(gè)破壞而得出結(jié)果的測(cè)試)。
注2：當(dāng)壓力較規(guī)定值稍有下降時(shí)(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(dòng)補(bǔ)償壓力裝置，補(bǔ)充壓力到規(guī)定值。
6.5 壓力測(cè)量裝置
能檢查試驗(yàn)壓力與規(guī)定壓力的一致性，對(duì)于壓力表或類似的壓力測(cè)量裝置的測(cè)量范圍是：要求壓力的設(shè)定值應(yīng)在所用測(cè)量裝置的測(cè)量范圍內(nèi)。
壓力測(cè)量裝置不能污染試驗(yàn)液體。
建議用標(biāo)準(zhǔn)儀表來校準(zhǔn)測(cè)量裝置。
6.6 溫度計(jì)或測(cè)溫裝置
用于檢查試驗(yàn)溫度與規(guī)定溫度的一致性。
6.7 計(jì)時(shí)器
計(jì)時(shí)器應(yīng)能記錄試樣加壓后直至試樣破壞或滲漏的時(shí)間。
注：建議使用對(duì)由于滲漏或破壞所引起的壓力變化較敏感并能自動(dòng)停止計(jì)時(shí)的設(shè)備，必要時(shí)能關(guān)閉與試樣有關(guān)的
壓力循環(huán)系統(tǒng)。
6.8 測(cè)厚儀
符合GB／T 8806―1988測(cè)量管材壁厚的要求。
注：可以采用超聲波測(cè)量儀。
6.9 管材平均外徑尺
符合GB／T 8806―1988測(cè)量管材平均外徑的要求，例如金屬卷尺。
7 試樣
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(yàn)至少應(yīng)準(zhǔn)備三個(gè)試樣。
試樣數(shù)量取決于試驗(yàn)的目的(如性能試驗(yàn)、內(nèi)部或外部質(zhì)量控制試驗(yàn))。
8 儀器的校準(zhǔn)及試驗(yàn)壓力計(jì)算
8.1 儀器校準(zhǔn)
溫度和壓力控制系統(tǒng)及用于測(cè)量溫度、壓力和計(jì)時(shí)的儀器都應(yīng)與所使用的量程相一致，校準(zhǔn)的頻率應(yīng)與使用條件相匹配。
9 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)
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干燥，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(yàn)溫度的水，水溫不能超過試驗(yàn)溫度5℃。
把注滿水的試樣，放入水箱或烘箱中，在試驗(yàn)溫度條件下放置表1所規(guī)定的時(shí)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(shí)間
除非在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)有關(guān)材料有相關(guān)規(guī)定，否則，管材在生產(chǎn)后15 h內(nèi)不能進(jìn)行壓力試驗(yàn)，但生產(chǎn)檢驗(yàn)除外。
10 試驗(yàn)步驟
10.1 按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇試驗(yàn)類型如水-水試驗(yàn)、水-空氣試驗(yàn)或水-其他液體試驗(yàn)。
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30 s至1 h之間用盡可能短的時(shí)間，均勻平穩(wěn)地施加試驗(yàn)壓力至根據(jù)公式(1)計(jì)算出的壓力值，壓力偏差為
％。
當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)壓力時(shí)開始計(jì)時(shí)。
10.2 把試樣懸放在恒溫控制的環(huán)境中，整個(gè)試驗(yàn)過程中試驗(yàn)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(shí)，保持其平均溫差為±1℃，最大偏差為±2℃；恒溫環(huán)境為烘箱時(shí)，保持其平均溫差為
℃，最大偏差為
℃，按10.3或10.4直至試驗(yàn)結(jié)束。
10.3 當(dāng)達(dá)到規(guī)定時(shí)間或試樣發(fā)生破壞、滲漏時(shí)，停止試驗(yàn)，記錄時(shí)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。
注：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(yàn)已經(jīng)進(jìn)行1 000 h以上，試驗(yàn)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(yàn)可繼續(xù)進(jìn)行；如試驗(yàn)已超過5 000 h，設(shè)備在5天內(nèi)能恢復(fù)，則試驗(yàn)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(yàn)壓力，即使設(shè)備故障時(shí)間超過上述規(guī)定，試驗(yàn)還可繼續(xù)進(jìn)行；但在這種情況下，由于試樣的持續(xù)蠕變，試驗(yàn)壓力會(huì)逐漸下降。設(shè)備出現(xiàn)故障的這段時(shí)間不應(yīng)計(jì)入試驗(yàn)時(shí)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(yàn)結(jié)果無效，應(yīng)另取試樣重新試驗(yàn)(L0為試樣的自由長度)。
11 試驗(yàn)報(bào)告
11 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
a)本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及相關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn)；
b)試樣的詳細(xì)標(biāo)識(shí)；
c)試樣的材料類型；
d)管材的公稱尺寸；
e)試樣實(shí)測(cè)尺寸(mm)；
f)試驗(yàn)溫度和測(cè)量精度；
g)環(huán)應(yīng)力(MPa)；
h)計(jì)算的試驗(yàn)壓力(MPa)；
i)試驗(yàn)環(huán)境，即：空氣、水、其他液體等條件(所使用其他液體的特性)；
j)所用密封接頭類型；
k)試樣的總長度和自由長度(mm)；
l)試樣數(shù)量；
m)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；
n)如有破壞，則其破壞類型；
o)試驗(yàn)期間及試驗(yàn)后所觀察到的現(xiàn)象；
p)可能影響結(jié)果的任何細(xì)節(jié)，如意外情況或本標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的操作細(xì)節(jié)；
q)試驗(yàn)日期或試驗(yàn)開始和終止日期。
附錄A (資料性附錄)基本要求
A.1 總則
本附錄建議:從表A.1到表A.6中給出了不同材料的試驗(yàn)溫度及誘導(dǎo)應(yīng)力，對(duì)各種不同材料的管材按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，管材的破壞時(shí)間不應(yīng)小于表中給出的最小試驗(yàn)時(shí)間。
A.2 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材
表A.1 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材
A.3 氯化聚氯乙烯(PVC-C)管材
表A.2 氯化聚氯乙烯(PVC-C)管材
A.4 聚乙烯(PE)管材
表A.3 聚乙烯(PE)管材
A.5 聚丙烯(PP)管材
表A.4 聚丙烯(PP)管材
A.6 聚丁烯(PB)管材
表A.5 聚丁烯(PB)管材
A.7 交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管材
表A.6 交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管材
