
玻璃纤维增强塑料夹砂管检验员培训.ppt
39页玻璃纤维增强塑料夹砂管检验员培训国家玻璃纤维产品质量监督检验中心国家玻璃纤维产品质量监督检验中心方允伟方允伟二零一零年六月二零一零年六月第一章玻璃纤维增强塑料夹砂管的介绍一、概述 玻璃纤维增强塑料夹砂管是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料,采用定长缠绕工艺、连续缠绕工艺、离心浇铸工艺方法制成的一种复合结构管道 二、玻璃纤维增强塑料夹砂管的分类和标记二、玻璃纤维增强塑料夹砂管的分类和标记•分类按工艺方法、公称直径、压力等级和环刚度等级进行分类 Ⅰ表示定长缠绕工艺 Ⅱ表示离心浇铸工艺 Ⅲ表示连续缠绕工艺•公称直径分外径系列和内径系列,两个系列的直径范围不同,偏差要求也不同,详见标准中表1和表2•压力等级(MPa):0.1、0.25、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、2.0、2.5•环刚度等级(N/m2):1250、2500、5000、10000•标记方法见如下示例: FRPM-Ⅰ-1200-0.6-5000 GB/T 21238-2007 其中: FRPM是产品代号 Ⅰ是表示生产工艺 1200表示公称直径 0.6表示压力等级 5000表示环刚度等级 GB/T 21238-2007表示产品执行的标准号三、原材料三、原材料1、增强材料 •应采用无碱玻璃纤维及其制品制造FRPM管。
所采用的无碱玻璃纤维无捻粗纱应符合GB/T18369的规定,其中含水率应不大于0.2%无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准的规定2、树脂•所采用的不饱和聚酯树脂应符合GB/T8237的规定其他树脂应符合相应的国家标准或行业标准的规定内衬层树脂应采用间苯型不饱和聚酯树脂或乙烯基树脂或双酚A型树脂给水工程用FRPM管的内衬层树脂的卫生指标必须满足GB13115的规定树脂浇铸体的性能应达到下列要求•内衬层树脂(对于定长缠绕和连续缠绕工艺): 拉伸强度≥60 MPa; 拉伸弹性模量≥2.50 GPa; 断裂伸长率≥3.5%•内衬层树脂(对于离心浇铸工艺): 拉伸强度≥10 MPa; 断裂伸长率≥15%;•结构层树脂:拉伸强度≥60 MPa; 拉伸弹性模量≥3.0 GPa; 断裂伸长率≥2.5%; 热变形温度≥70 ℃3、颗粒材料•颗粒材料的最大粒径不得大于2.5mm和五分之一管壁厚度之间的较小值其中石英砂的SiO2含量应大于95%,含水量应不大于0.2%;碳酸钙的CaCO3含量应大于98%,含水量应不大于0.2%。
第二章玻璃纤维增强塑料夹砂管产品质量检测第二章玻璃纤维增强塑料夹砂管产品质量检测第二章玻璃纤维增强塑料夹砂管产品质量检测第二章玻璃纤维增强塑料夹砂管产品质量检测 第一节 常用仪器设备一、万能材料试验机万能材料试验机一般由主机、测试控制系统、微机系统组成可对各种金属、非金属及复合材料进行力学性能测试和分析研究,可进行拉伸、压缩、弯曲等各种实验,可检测出试样的抗拉(压、弯)强度、伸长率、弹性模量等参数一般具有应力、应变、位移三种控制方式,控制方式间可随机切换,,自动采集处理试验数据,绘制多种曲线并打印试验报告等功能针对玻璃纤维增强塑料夹沙管检测试验机需要满足示值误差±1%,应能获得恒定的试验速度,当试验速度大于10 mm/min时,速度误差不大于20%;当试验速度大于10 mm/min时速度误差不大于10%试验机需要配套的设备有玻璃钢的拉伸夹具、弯曲夹具以及变形测量系统(引伸计、应变计)等二、管道水压试验装置管道水压试验装置•水压试验机装置一般包括试验机架、增压泵及压力指示装置压力指示装置一般采用压力表,压力表的指标要求:等级≤1级,分度值0.05MPa由于水压试验有一定的危险性,为避免发生意外试验机架在设计时应保证足够高的安全系数,建议请有资质或专业的设计单位进行设计。
三、电热鼓风干燥箱电热鼓风干燥箱 简称烘箱,一般用于测定试样的含水率,也可能用试样的烘干和加热处理使用温度最高300℃,常用温度在1OO~180℃根据用途和要求不同,各种类型的干燥箱构造略有差异,但主要由以下4部分构成:箱体、电热系统、自动控温系统换气传热系统 四、箱式电阻炉箱式电阻炉•箱式电阻炉又俗称马弗炉,马弗炉常用于试样的灼烧,用于测定试样的可燃物含量,也可用于有机物的灰化等处理使用温度一般为600~1200℃炉子的加热靠炉膛四周的电阻丝,也有用硅碳捧来加热的测温使用热电偶,恒温是依靠毫伏计所带的自动控制装置来进行的,控温精度一般在±20℃•马弗炉使用时应注意: 1.要按炉子的要求接电源、外壳要接地线 2.炉膛内保持清洁,炉子周围不要堆放易燃、易爆物品 3.试样灼烧完毕后从炉子中取出时,用长柄坩埚钳取出被烧物件开关炉门速度要快 4.马弗炉在使用时要经常照看,防止自控失灵造成电炉烧坏等事故 五、索氏萃取仪索氏萃取仪•所用的仪器与试剂有:索氏萃取器:规格250mL或其他具有相同功能的合适仪器;电热恒温水浴:温度范围室温~100℃,控温精度±2℃;丙酮试剂:化学纯或工业级。
玻璃纤维增强塑料夹砂管的检测除了需要用到以上主要的设备之外,还需要用到的仪器有标准筛(0.4mm)、天平(最小分度值0.1mg)、 内径千分尺(分度值1mm)、游标卡尺(分度值0.02mm)、π尺或卷尺(分度值1mm)、直角尺(分度值1mm)等仪器六、其他常用仪器第二节 玻璃纤维增强塑料夹砂管的测试技术一、外观质量外观质量•标准要求:FRPM管的内表面应光滑平整,无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象;管端面应平齐;边棱应无毛刺;外表面无明显缺陷•测试方法:目测FRPM管的内外表面及两端面情况二、尺寸尺寸(1)直径直径 •标准要求:外径控制系列管道直径应符合表1的要求;内径控制系列直径应符合表2的要求•测试方法:(a)在FRPM管两端处用精度为1 mm的π尺或钢卷尺(尺面应为平面)绕管一周(确保其垂直于管轴线)测出管的周长,计算出外直径对于直径较小的管,可采用精度为0.02 mm的游标卡尺直接测出同一截面相互垂直的两个方向的外直径,取2次测量结果的平均值b)FRPM管的内直径用精度为0.1mm的内径测量尺测出同一截面的垂直和水平方向的内直径,取2次测量结果的算术平均值。
也可以采用游标卡尺按上述要求测量(2)长度长度 •标准要求: FRPM管的有效长度为3m、4m、5m、6m、9m、10m、12m如果需要特殊长度的管,在订货时由供需双方商定管的长度偏差为有效长度的±0.5%•测试方法:将FRPM管放在平面上,用精度为1 mm的钢卷尺沿管的母线测量其长度,取4条母线长度的算术平均值作为管材长度(含接头)如果测量的是有效长度时,上述测量的长度再减去承插口长度才为有效长度 (3)管壁厚度管壁厚度•标准要求:任一截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度,其中最小管壁厚度应不小于设计厚度的90%管壁通常由内衬层、结构层和外表层组成内衬层的厚度应不小于1.2mm•测试方法:对于离心浇铸工艺和连续缠绕工艺生产的FRPM管,垂直切割管的端部,用精度为0.02mm的游标卡尺沿圆周测量7次,测点均匀分布,取7次测量结果的算术平均值对于定长缠绕工艺生产的FRPM管可采用上述测试内外直径的方法测出同一截面的内外直径,然后计算出该截面的管壁厚度作为平均厚度,每根管至少测3个截面环刚度检测时测出的管壁厚度应首选作为管壁厚度的测试结果内衬层厚度采用垂直切割管的端部,用砂细度为0.074mm(或更细)的砂纸把切断口打磨平滑,用水除去粉尘,将扎磨处完全洗净后,用精度为0.02mm的游标卡尺测量内衬层的厚度,至少测量4次,测点均布,取每次测量结果的算术平均值。
(4)管端面垂直度管端面垂直度•标准要求:管端面垂直度要求符合以下要求: DN<600 < 4 600≤DN <1000 < 6 DN≥1000 < 8•测试方法:用直角尺和精度为1mm的钢板尺测定管端面垂直度三、巴氏硬度巴氏硬度•标准要求:FRPM管外表面的巴氏硬度应不小于40•测试方法:按照GB/T3854的规定进行,依据该标准FRPM管的巴氏硬度推荐测定次数最少为22次四、直管段管壁组分含量直管段管壁组分含量•标准要求:直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定,并应在相关技术文件中明确规定•测试方法:按照GB/T2577-2005玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法进行测试标准中直管段管壁组分含量通常是指内衬层树脂含量、夹砂层树脂含量、结构层或增强层树脂含量,因此FRPM管的生产过程中要对各层的树脂含量进行严格控制,产品生产出来以后就要对各层的树脂含量进行测试以便考查管材的树脂含量是否已满足设计要求。
•试验原理:试样经称量,并在一定温度下烧失,然后试样再称量试样烧失前后的质量差即为树脂含量试验方法要求重复烧失并干燥至恒重•试验步骤:a.用合适的切割工具分别裁取内衬层、夹砂层、结构层或增强层试样,每一份试样质量最佳为(2~5)g,试样数量每组至少3个b.将试样在(80±2)℃烘箱中干燥2小时,放入干燥器,冷却至室温c.在(625±20)℃的马弗炉内加热坩埚10min~20min,然后放在干燥器中冷却至室温,称重如此重复操作直至连续两次称量结果相差不超过1mgd.把经干燥后的试样放在坩埚中称量,然后放入马弗炉中,升温至(350~400)℃,恒温30分钟,再升温至(625±20)℃直至全部碳消失e.把带有残余物的坩埚从马弗炉中取出,放入干燥器中,冷却至室温,称量,精确到0.1mg f.计算每组试样的算术平均值,取3位有效数字五、树脂不可溶分含量树脂不可溶分含量(固化度固化度)•标准要求:管壁中树脂的不可溶分含量应不小于标准要求:管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%•测试方法:依据标准测试方法:依据标准GB/T 2576-2005 方法原理:用接近沸点温度方法原理:用接近沸点温度的丙酮提取增强塑料树脂不可溶成分,不可溶成分被认为是已固化的的丙酮提取增强塑料树脂不可溶成分,不可溶成分被认为是已固化的树脂树脂,萃取装置见图。
萃取装置见图•试验步骤:试验步骤:–用锉刀或其他合适工具将试样加工成粉末,注意不可引起树脂过热用锉刀或其他合适工具将试样加工成粉末,注意不可引起树脂过热–将粉末试样用将粉末试样用0.4mm的标准筛过筛,筛上剩余物可再进行粉碎,直至全的标准筛过筛,筛上剩余物可再进行粉碎,直至全部过筛搅匀后备用对于固化度太低,粉碎时感到粘滞或粉碎后纤维呈部过筛搅匀后备用对于固化度太低,粉碎时感到粘滞或粉碎后纤维呈棉绒状的样品,可不比过筛棉绒状的样品,可不比过筛–在(在(80±2))℃℃烘箱中干燥烘箱中干燥2小时,放入干燥器,冷却至室温小时,放入干燥器,冷却至室温–称量滤纸筒或滤纸,精确值称量滤纸筒或滤纸,精确值0.1mg;接着称取试样为(;接着称取试样为(1±0.2))g;总计;总计称取一组即称取一组即3份试样且要包好份试样且要包好–将装有试样的滤纸筒或滤纸包放入萃取器内,滤纸筒或滤纸包要稍低于将装有试样的滤纸筒或滤纸包放入萃取器内,滤纸筒或滤纸包要稍低于萃取器虹吸管,装上冷凝器、萃取器、烧瓶烧瓶中注入萃取器虹吸管,装上冷凝器、萃取器、烧瓶烧瓶中注入150ml丙酮,在丙酮,在((80±2))℃℃恒温水浴上连续萃取恒温水浴上连续萃取3小时。
萃取液在虹吸管中每小时回流次小时萃取液在虹吸管中每小时回流次数为(数为(6~10)次如果需要,可在一个萃取器内同时萃取几份试样,但)次如果需要,可在一个萃取器内同时萃取几份试样,但萃取时间可适当延长(萃取时间可适当延长(2份试样萃取份试样萃取4h,,3份试样萃取份试样萃取6h)–取出萃取过的滤纸筒或滤纸包,晾干片刻后即放入温度为(取出萃取过的滤纸筒或滤纸包,晾干片刻后即放入温度为(105±2))℃℃烘烘箱中干燥箱中干燥2小时–将干燥至恒重的滤纸筒或滤纸包放入称量瓶中盖好,然后放入干燥器内将干燥至恒重的滤纸筒或滤纸包放入称量瓶中盖好,然后放入干燥器内冷却至室温,取出滤纸筒或滤纸包进行称量,精确至冷却至室温,取出滤纸筒或滤纸包进行称量,精确至0.1mg,称取的重量,称取的重量即为萃取后滤纸与剩余物总质量即为萃取后滤纸与剩余物总质量–按上述相同条件做一空白试验,计算时用以校正装样滤纸筒或滤纸包按上述相同条件做一空白试验,计算时用以校正装样滤纸筒或滤纸包–计算每组试样的算术平均值,取计算每组试样的算术平均值,取3位有效数字位有效数字六、初始力学性能六、初始力学性能初始力学性能包括:1.初始环刚度;2.初始挠曲性;3.初始环向拉伸强力;4.初始轴向拉伸强力及拉伸断裂应变;5.初始环向弯曲强度;6. 水压渗漏;7. 短时失效水压.1 、初始环刚度、初始环刚度•标准要求:初始环刚度标准要求:初始环刚度S0不小于相应的环刚度等级值不小于相应的环刚度等级值SN。
•测试方法:依据测试方法:依据GB/T 5352-2005进行测试进行测试•试验步骤:试验步骤: a.裁取合适长度的管段,试样的最小长度应是管材公称直径的裁取合适长度的管段,试样的最小长度应是管材公称直径的3倍或倍或300mm取其中较小取其中较小值;对于公称直径大于值;对于公称直径大于1500mm的管材,其最小长度为公称直径的的管材,其最小长度为公称直径的20%,,3个管段为一个管段为一组 b.测量试样尺寸,长度测量至少沿圆周四等分间隔测量试样长度,精确到测量试样尺寸,长度测量至少沿圆周四等分间隔测量试样长度,精确到1mm,厚度,厚度和直径的测量按照本章条款和直径的测量按照本章条款2中的方法进行测量,厚度至少沿着圆周中的方法进行测量,厚度至少沿着圆周8等分间隔进行测等分间隔进行测量取其平均值;直径分别在相互垂直两个方向上进行测量取其平均值量取其平均值;直径分别在相互垂直两个方向上进行测量取其平均值 c.根据测量的尺寸按下式计算环刚度试验加载速度根据测量的尺寸按下式计算环刚度试验加载速度 V=3.50×10-4D2/t 式中:式中:V——加载速度取整数,管径大于加载速度取整数,管径大于500 mm时可修约到个位数为时可修约到个位数为0或或5,单位为,单位为mm/min;; D——试样的计算直径,单位试样的计算直径,单位mm;; t——实测管壁厚度,单位实测管壁厚度,单位mm。
d.将试样置于加载板的中心位置,施加初始小载荷,使加载板与试样接触,检测载荷和将试样置于加载板的中心位置,施加初始小载荷,使加载板与试样接触,检测载荷和变形测量系统处于正常工作状态后按上述计算得到的速度对试样进行加载变形测量系统处于正常工作状态后按上述计算得到的速度对试样进行加载 e.连续记录载荷连续记录载荷-变形曲线,到达试验规定的变形量后结束试验变形曲线,到达试验规定的变形量后结束试验 f.在载荷在载荷-变形曲线上读取计算直径的变形曲线上读取计算直径的3%变形时的载荷,并记录变形时的载荷,并记录 g.按下面公式计算环刚度:按下面公式计算环刚度: • S0=0.01935F/ΔY 式中式中: S0——是初始环刚度,单位为是初始环刚度,单位为N/m2;; ΔY——管直径变化量,取试样计算直径的管直径变化量,取试样计算直径的3%,单位为,单位为m;; F——与与ΔY相对应的线载荷,单位为相对应的线载荷,单位为N/m。
2 、初始挠曲性、初始挠曲性•标准要求:达到挠曲水平标准要求:达到挠曲水平A时,管内壁无裂纹;达到挠时,管内壁无裂纹;达到挠曲水平曲水平B时,管壁结构无分层、无纤维断裂及屈曲时,管壁结构无分层、无纤维断裂及屈曲•测试方法:依据测试方法:依据GB/T 5352-2005进行测试进行测试•试验步骤:试验步骤: a.制样、测量尺寸、试验速度步骤与上述测环刚度试验制样、测量尺寸、试验速度步骤与上述测环刚度试验相同,按照上述相同,按照上述1测试完环刚度试验后,采用相同的速测试完环刚度试验后,采用相同的速度继续加载直至达到挠曲水平度继续加载直至达到挠曲水平A的变形 b.当变形达到当变形达到A水平时保持水平时保持2分钟,观察试样情况,若管分钟,观察试样情况,若管内壁未出现裂纹则认为试样达到内壁未出现裂纹则认为试样达到A水平要求水平要求 c.试样达到试样达到A水平要求后仍然以相同的速度继续加载直水平要求后仍然以相同的速度继续加载直至至B水平,到达水平,到达B水平时保持水平时保持2分钟观察试样情况,若管分钟观察试样情况,若管壁结构未出现分层、无纤维断裂及屈曲则认为达到壁结构未出现分层、无纤维断裂及屈曲则认为达到B水水平要求。
平要求注:根据环刚度实测值注:根据环刚度实测值S0按标准中的表按标准中的表1径向变形率计算公径向变形率计算公式计算挠曲水平式计算挠曲水平A和和B的变形率的变形率表表1 1初始挠曲性的径向变形率及要求初始挠曲性的径向变形率及要求挠曲水平环刚度等级/(N/m2) 要求12502500500010000A/%1815129管内壁无裂纹 B/%30202015管壁结构无分层、无纤维断裂及屈曲注:对于其他环刚度管的初始挠曲性的径向变形率按下述要求执行:对于环刚度S0在标准等级之间的管,挠曲水平A和B对应的径向变形率分别按线性插值的方法确定;对于环刚度S0≤1250 N/m2或≥10000N/m2的管,挠曲水平A和B按下式计算确定: 挠曲水平A对应的径向变形率 挠曲水平B对应的径向变形率 3 、初始环向拉伸强力、初始环向拉伸强力•标准要求: (1)初始环向拉伸强力Fth应根据工程设计来确定,但其最小值根据下式来确定: Fth=C1·PN·DN/2 式中Fth——管的初始环向拉伸强力,kN/m; C1——系数见标准中表5; PN——压力等级,单位MPa; DN——公称直径,单位mm。
(2)当无长期静水压设计基准试验(HDP)结果时取C1 =6.3,取应C1 =6.3时初始环向拉伸强力的最小值见标准中表5•测试方法:初始环向拉伸断裂强力可采用三种测试方法,分别如下:•方法A:按GB/T 1458进行测试,其中试样厚度为管壁厚度,试样直径为管环直径,试样宽度为20mm,并且在水平直径的两端试样两侧各开一个直径为10mm的半圆,每根管的有效试样不少于5个,所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果•方法B:按GB/T 1447进行测试,试样型式和试样尺寸见标准中附录A;加载速度取(2-5)mm/min,每根管的有效试样不少于5个,所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果•方法C:按GB/T 5351进行测试,有效试样不少于5个,所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果•试验步骤:•方法方法A: a. 用合适的切割刀具裁取宽度为20mm的管环,再沿水平直径的两端做好标记,在直径两端的两侧各加工直径为10mm的半圆,加工好并干燥后放在实验室条件下 b.用游标卡尺测量两个半圆处的宽度,并在试样上做好标记 c.将试样安装在夹具上,设置好试验速度(3-5)mm/min进行试验。
d.以恒定的试验速度加载直至试样破坏,记下断裂载荷及试样断裂位置 e.计算拉伸断裂强力,用断裂载荷除以试样断裂位置的宽度的2倍即得到拉伸断裂强力,以五个试样的平均值为测试结果 注:采用该方法的前提时要有相应规格管材的分离盘•方法方法B: a.用合适的切割刀具裁取试样 b.用游标卡尺测量试样中间开口处的宽度 c.将试样安装在合适的夹具中,设置好试验速度(2-5)mm/min开始试验 d.以恒定的试验速度加载直至试样破坏,记下断裂载荷 e.计算拉伸断裂强力,用断裂载荷除以试样宽度即得到拉伸断裂强力,以五个试样的平均值为测试结果 注:装夹试样时,夹持面为试样的侧面;若需提高试样夹持段的强度,可对试样夹持面进行加强•方法方法C:依据标准:按GB/T 5351进行测试,由于本试验方法可操作性差,此方法在此不再赘述4 、初始轴向拉伸强力、初始轴向拉伸强力•标准要求:初始轴向拉伸强力应满足标准中表6中的要求•测试方法: 方法A:按GB/T 5349进行测试,试样数量为1个 方法B:按GB/T 1447进行测试,试样为直条状,宽度取20mm,长度250mm。
每根管的有效试样不少于5个,所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果•试验步骤: 方法A:按GB/T 5349进行测试,由于本试验方法可操作性差,实际过程中不推荐采用该方法测试,此方法在此不作介绍 方法B: a.用合适的切割刀具裁取宽度为20mm,长度为250mm的直条状试样 b.用游标卡尺测量试样的宽度,取三个测量值的平均值 c.将试样安装在合适的夹具中,设置好试验速度5mm/min开始试验,当测拉伸断裂应变时速度为2mm/min d.以恒定的试验速度加载直至试样破坏,记下断裂载荷 e.计算拉伸断裂强力,用断裂载荷除以试样宽度即得到拉伸断裂强力,以五个试样的平均值为测试结果 5 、初始环向弯曲强度、初始环向弯曲强度•标准要求:管道的初始环向弯曲强度应不小于工程设计所确定的最小值标准要求:管道的初始环向弯曲强度应不小于工程设计所确定的最小值•测试方法:测试方法: 方法方法A:按:按GB/T 1449进行测试,试样宽度取进行测试,试样宽度取20mm,当管壁厚度超过,当管壁厚度超过20mm时,试样宽度取为管壁厚度(个位数取约为时,试样宽度取为管壁厚度(个位数取约为0或或5的整数)。
试验时试样的凹的整数)试验时试样的凹面向下放置在支座上,支承跨距为面向下放置在支座上,支承跨距为20倍的管壁厚度每根管的有效试样不少倍的管壁厚度每根管的有效试样不少于于5个,以所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果个,以所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果 方法方法B:依据:依据GB/T 5352-2005进行测试,加载速度即为环刚度试验采用的速进行测试,加载速度即为环刚度试验采用的速度每根管的有效试样不少于度每根管的有效试样不少于3个,以个,以3个试样的平均值作为测试结果个试样的平均值作为测试结果•试验步骤:试验步骤: 方法方法A:: a.用合适的切割刀具裁取宽度为用合适的切割刀具裁取宽度为20mm,弦长为大于,弦长为大于20倍试样厚度的弧段试倍试样厚度的弧段试样 b.用游标卡尺测量试样的厚度和宽度,各测量用游标卡尺测量试样的厚度和宽度,各测量3次取平均值次取平均值 c.将试样放在支座上,设置好试验速度及其他参数即可进行试验将试样放在支座上,设置好试验速度及其他参数即可进行试验 d.将试样直接压到破坏为止,读取破坏载荷。
将试样直接压到破坏为止,读取破坏载荷 e.计算弯曲强度,以所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果计算弯曲强度,以所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果 式中:式中:Ftm——管壁环向初始弯曲强度,单位管壁环向初始弯曲强度,单位MPa;; F——破坏载荷,单位破坏载荷,单位kN/m;; L——跨距,单位跨距,单位mm;; b——试样宽度,单位试样宽度,单位mm;;t——管壁实测厚度,单位管壁实测厚度,单位mm;; 方法方法B:: a.与测环刚度试验步骤一样完成与测环刚度试验步骤一样完成制样、测量尺寸、安装试样和设制样、测量尺寸、安装试样和设置试验参数等步骤置试验参数等步骤 b.采用与测环刚度试验相同的速采用与测环刚度试验相同的速度加载直至试样破坏,记录最大度加载直至试样破坏,记录最大载荷。
载荷 c.依据左边计算公式计算弯曲强依据左边计算公式计算弯曲强度,以所有有效试样测试结果的度,以所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果算术平均值作为测试结果式中:Ftm——管壁环向初始弯曲强度,单位MPa; F1——管沿环向单位长度所承受的最大线载荷,单位kN/m; D——管道计算直径,即等于管道内径加上管壁实测厚度,单位mm; t——管壁实测厚度,单位mm;6、水压渗漏、水压渗漏•标准要求:对整管或带有接头连接好的整管施加该压力标准要求:对整管或带有接头连接好的整管施加该压力等级等级1.5倍的静水压,保持倍的静水压,保持2min,管体及连接部位应不,管体及连接部位应不渗漏•测试方法:按测试方法:按GB/T 5351进行试验,试样为进行试验,试样为1根整管如果管道在使用中不承受由内压产生的轴向力时,其密如果管道在使用中不承受由内压产生的轴向力时,其密封形式应采用约束端密封;若承受由内压产生的轴向力,封形式应采用约束端密封;若承受由内压产生的轴向力,则其密封形式应采用自由端密封试验压力为压力等级则其密封形式应采用自由端密封。
试验压力为压力等级的的1.5倍,保压倍,保压2min•试验步骤:试验步骤: a.将密封装置卡在试样两端装卡时应注意不损伤试样将密封装置卡在试样两端装卡时应注意不损伤试样 b.将装好试样的密封装置与加压系统连通,使试样充满将装好试样的密封装置与加压系统连通,使试样充满水,排除空气水,排除空气 c.均匀连续加压,直至达到压力等级的均匀连续加压,直至达到压力等级的1.5倍 d.保压保压2min,检查管体及连接部位有无渗漏,记录观察,检查管体及连接部位有无渗漏,记录观察到的试样情况到的试样情况7 、短时水压失效、短时水压失效•标准要求:短时失效水压不小于管的压力等级标准要求:短时失效水压不小于管的压力等级C1倍(倍(C1按上述表按上述表5取值),取值),当无长期静水压设计基准试验结果时去当无长期静水压设计基准试验结果时去C1=6.3•测试方法:按测试方法:按GB/T 5351进行试验,试样数量(进行试验,试样数量(1~2)个如果管道在使)个如果管道在使用中不承受由内压产生的轴向力时,其密封型式应采用约束端密封;若承用中不承受由内压产生的轴向力时,其密封型式应采用约束端密封;若承受由内压产生的轴向力时,则其密封型式应采用自由端密封。
当管材直径受由内压产生的轴向力时,则其密封型式应采用自由端密封当管材直径较大时,可采用(较大时,可采用(2~5):):1缩比试样进行短时失效水压检验,但缩比试样缩比试样进行短时失效水压检验,但缩比试样公称直径不宜小于公称直径不宜小于500mm•试验步骤:试验步骤: a.在试样两密封段间三个不同截面的位置上,分别测量相互两个方向上的外径,取在试样两密封段间三个不同截面的位置上,分别测量相互两个方向上的外径,取平均值为平均外径如有困难,对大直径管在密封装置装卡之前测量两端面外平均值为平均外径如有困难,对大直径管在密封装置装卡之前测量两端面外外径,取平均值为平均外径外径,取平均值为平均外径 b.在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,取在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其余各点的平均值为平均壁厚 c.将密封装置卡在试样两端装卡时应注意不损伤试样将密封装置卡在试样两端装卡时应注意不损伤试样 d.将装好试样的密封装置与加压系统连通,使试样充满水,排除空气将装好试样的密封装置与加压系统连通,使试样充满水,排除空气。
e.均匀连续加压,直至试样失效记录失效压力(爆破压力或渗漏压力)、加压时均匀连续加压,直至试样失效记录失效压力(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 f.若试样破坏在密封段内或有明显缺陷处,应予以作废同种失效形式的有效试样若试样破坏在密封段内或有明显缺陷处,应予以作废同种失效形式的有效试样数量不少于数量不少于5个 g.用下式计算试样的失效环向应力:用下式计算试样的失效环向应力: 式中:σ——试样的失效环向应力,单位MPa; Dw——试样平均外径,单位mm; t——试样平均壁厚,单位mm; F——失效(或最大)压力,单位MPa THANK YOU!。












