纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法

 本标准适用于测定纤维增强热固性塑料管在连续增加内部水压条件下的短时失效压力       。      失效包括下述内容：      a. 瞬时或快速的泄压现象；      b. 可观察到的管壁漏水现象；      c. 引起均匀连续加压过程中断的降压现象。      注：①密封部位漏水或试样破坏在密封段内等现象不为失效。          ②增强热固性塑料管的主要失效形式为爆破(如a所述)和渗漏(如b或c所述)。  1 试样    1.1 试样型式和尺寸见图1和表1。                              表1                                           mm ______________________________________________________________________________          公称直径            两密封段间长度L               密封段长度l            ≤150             ＞5D(不小于300)            ＞150             ≥3D(不小于750)                  50～100 ______________________________________________________________________________   1.2 试样数量按GB 1446—83《纤维增强塑料性能试验方法总则》第2章规定。   1.3 试样端面应怀其轴线垂直，且平整，无分层、撕裂等现象。其余表面无损伤。       若密封段表面存在胶瘤或其它突起物，应予修平，但尽量避免损伤增强纤维。  2 试验条件及设备    2.1 试验标准环境条件为23±2℃。可将试样置于恒温水槽内或直接在实验室空气环境中  试验。   2.2 试样状态调节应在具有标准温度条件的恒温水槽内至少放置1h，或在实验室标准温度  条件下至少放置16h。   2.3 加压用水应保持清洁，水温应符合2.1规定。若有特殊要求，对加压用的液体介质或  介质温度可另作规定。   2.4 加压设备应具有对试样均匀、连续加载的能力。可以采用电动试压泵或配有压力调节  器和液压蓄存器的氮气瓶供压系统。水流量的选择须满足3.7规定的时间要求。   2.5 压力表的相对误差不大于满刻度的1%，且应使失效压力落在满刻度的60%左右。   2.6 试验过程中应配备安全防护设施。对压力系统应定期进行安全检查。   2.7 端部密封装置应具有承受最大试验压力的能力，且应避免因设计不合理而引起的试样  失效。密封形式可选择自由端密封或约束端密封。仲裁试验时，采用自由端密封。图2为适  用于公称直径不大于100mm试样的两种密封装置结构图。       注：在内压作用下，采用自由端密封形式的试样，除产生环向和径向应力外，还产生            轴向拉力；采用约束端密封形式的试样，则只产生环向和径向应力。  3 试验步骤    3.1 按1.3规定对试样加工和进行外观检查。   3.2 按2.2规定对试样进行状态调节。   3.3 将合格试样编号并测量尺寸，测量精度按GB 1446—83 4.1规定。   3.3.1 在试样两密封段间三个不同截面的位置上，分别测量相互垂直两个方向上的外径，  取平均值为平均外径。   3.3.2 于试样任一端面的八个等间隔位置处测量壁厚，舍弃其中的最大值和最小值，取其  余各点的平均值为平均壁厚。对有非增强层的管材，还应采用同样方法测量增强层厚度，并  计算其平均值。   3.4 将密封装置装卡在试样两端。装卡时应注意不损伤试样。   3.5 将装好试样密封装置与加压系统连通，使试样充满水，排除空气。   3.6 支撑两端密封装置，使试样处在水平状态。   3.7 均匀、连续加压，直至试样失效。除非另有规定，加压时间应控制60～70s。记录失  效压力(爆破压力或渗漏压力)、加压时间、失效方式及试样的破坏情况。若失效压力不是最  大压力，还应记录最大压力。   3.8 若试样破坏在密封段内或有明显缺陷处，应予作废。同批有效试样不足5个时，应重  做试验。        当进行平均值计算时，同种失效形式的有效试样数量也应不少于5个。  4 计算         按下式计算试样的失效(或最大)环向应力：                                        (D-t)P                                σθ=------------                                          2t 式中：σθ——试样失效时的环向应力或最大环向应力，MPa(kgf/cm[2]；          P——失效(或最大)压力，MPa(kgf/cm[2]；          D——试样平均外径，mm；          t——试样平均壁厚(对有非增强层的管材，应为平均增强层厚度)，mm。  5 试验结果    5.1 给出每个试样的失效压力或失效时的环向应力、加压时间、失效方式及破坏情况。   5.2 如需要，可按GB 1446—83第6章规定计算试样失效时环向应力(或最大环向应力)的平  均值、标准差和离散系数。  6 试验报告       除给出试样的密封形式和第6章规定的试验结果外，其它内容均按GB 1446—83第7章规  定。                                  _______________________          附加说明：        本标准由国家建筑材料工业局提出，由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。        本标准由城乡建设环境保护部哈尔滨建筑工程院、机械工业部上海材料研究所和国  家建筑材料工业局北京玻璃钢研究所共同起草。        本标准主要起草人何守俭、赵景海、朱莉珍、施泳玉、汪振华、何小元。        本标准参照采用美国试验与材料协会标准ASTM D 1599—81《塑料管和管件短时水压  失效压力试验方法》。