給水用聚乙烯（PE）管材靜液壓強度的試驗方法及過程

和江平

云南省楚雄州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心 675000

基礎(chǔ)聚合物：

PE：聚乙烯（polyethylene），顏色應(yīng)為黑色或藍色。應(yīng)在管材生產(chǎn)至少24h后取樣，在溫度（23±2）℃條件下進行狀態(tài)調(diào)節(jié)至少24h，并保持在此條件下進行試驗。

靜液壓強度：

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規(guī)定時間或直到試樣破壞。

執(zhí)行GB/T 13663-2000生產(chǎn)的塑料管（2018年10月以前）：

試驗溫度： 20℃試驗時間 100h ，環(huán)應(yīng)力：PE63 8.0MPa ；PE80 9.0Mpa； PE100 12.4Mpa。

試驗溫度： 80℃試驗時間 165h ，環(huán)應(yīng)力：PE63 3.5Mpa ；PE80 4.6Mpa； PE100 5.5Mpa。

試驗溫度： 80℃試驗時間 1000h ，環(huán)應(yīng)力：PE63 3.2Mpa ；PE80 4.0Mpa； PE100 5.0Mpa。

執(zhí)行GB/T 13663.2-2018生產(chǎn)的塑料管：

試驗溫度： 20℃試驗時間： 100h ，環(huán)應(yīng)力： PE80 10.0Mpa；PE100 12.0Mpa。

試驗溫度： 80℃試驗時間： 165h ，環(huán)應(yīng)力： PE80 4.5Mpa；PE100 5.4Mpa。

試驗溫度： 80℃試驗時間： 1000h ，環(huán)應(yīng)力： PE80 4.0Mpa；PE100 5.0Mpa。

試驗結(jié)果均要求：無破壞，無滲漏。

根據(jù)PE管產(chǎn)品標準要求，按GB/T6111-2003試驗，試驗設(shè)備為數(shù)控靜液壓試驗機（加壓恒壓數(shù)控裝置—水箱—接頭）、接頭采用A型接頭（如右圖），試驗的內(nèi)外介質(zhì)均為水（水-水類型）。

試樣：

自由長度L0：當管材公稱外徑dn≤315mm,每個試樣L0應(yīng)不小于試樣外徑的三倍，但最小不得小于250mm；但管材dn＞315mm時，其最小L0≥1000mm。

試樣的數(shù)量：

同一規(guī)格試驗至少應(yīng)準備三個試樣。

試驗壓力的計算：

試樣L0上最小壁厚測量：測厚儀，將儀器伸入管內(nèi)壁接觸并調(diào)動動桿，讀取最小讀數(shù)，分度值不大于0.01mm，測量結(jié)果精確到0.05mm，小數(shù)點后第二位大于零、小于或等于5時取5，大于5時進一位；平均外徑測量：π尺，將卷尺垂直于管材軸線繞外壁一周，緊密貼合，讀數(shù)，分度值不大于0.05mm，測量結(jié)果精確到0.1mm。以上還是按GB/T8806-1988標準要求。

根據(jù)下列公式計算試驗壓力P，結(jié)果取三位有效數(shù)字，單位為MPa。

σ——由試驗壓力引起的環(huán)應(yīng)力，注意新老標準該值的不同，單位MPa。

dem——測量得到的試樣平均外徑，單位mm。

emin——試樣自由長度測量得到的最小壁厚，單位mm。

試驗步驟：

開動設(shè)備，調(diào)節(jié)水箱里水溫至試驗要求溫度。安裝時，先觀察內(nèi)外表面質(zhì)量，擦除試樣表面的污漬、油漬、蠟或其它污染物使其清潔干凈。選擇相對應(yīng)的接頭與其連接起來，注意觀察密封圈的保養(yǎng)或更換，避免安裝后出現(xiàn)露水情況，為安裝失敗，重新安裝。

1、安裝完畢后，將向試樣內(nèi)注入接近試驗要求溫度的水，水溫不能超過試驗溫度±5℃。試樣內(nèi)注水，至接頭出完全流水連續(xù)10秒以上，視為完全排完氣注滿水，否則不排完氣，試樣在加壓過程中，出現(xiàn)加不上去壓的情況。

2、把注滿水的試樣，放入同溫度水箱水中，按實測壁厚來要求時間放置，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)。

當壁厚emin＜3，狀態(tài)調(diào)節(jié)時間1h±5min；

當壁厚3≤emin＜8，狀態(tài)調(diào)節(jié)時間3h±15min；

當壁厚8≤emin＜16，狀態(tài)調(diào)節(jié)時間6h±30min；

當壁厚16≤emin＜32，狀態(tài)調(diào)節(jié)時間10 h±1h；

當壁厚32≤emin，狀態(tài)調(diào)節(jié)時間16 h±1h。

3、根據(jù)試樣的材料、規(guī)格尺寸和加壓設(shè)備情況，按公式1計算出壓力值P，輸入相關(guān)參數(shù)后，要求在30s至1h之間用盡可能短的時間，均勻平穩(wěn)施加至壓力值P，壓力偏差在。當?shù)竭_壓力值計時開始，至到達規(guī)定時間或者試樣發(fā)生滲漏、破壞為結(jié)束，停止試驗，記錄時間。長時間檢驗過程中，設(shè)備會出現(xiàn)故障（如停電等等），只要設(shè)備保持住壓力，至修好設(shè)備故障，試驗還可繼續(xù)進行，只是試驗計時要排除設(shè)備故障期間的時間。

4、如果試樣試驗發(fā)生破壞，則應(yīng)記錄破壞類型：

脆性破壞——在破壞區(qū)域內(nèi)，不出現(xiàn)塑性變形的破壞；

韌性破壞——在破壞區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)明顯塑性變形的破壞。

注意，試樣破壞在距離密封接頭小于0.1 L0處，則試驗結(jié)果無效，應(yīng)另去試樣重做試驗。

當然如果今后標準要求按GB/T6111-2018標準檢驗，首先試驗壓力值P，除上述外，還有兩種算法，分別是1、根據(jù)試樣公稱尺寸計算試驗壓力值；2、根據(jù)管材試樣SDR計算試驗壓力值。具體詳見該標準中第8條。

最后，在試驗過程中，也希望大家總結(jié)經(jīng)驗，歸納好試驗步驟方法，這樣在有限的時間內(nèi)就可以高效的完成試驗，并且結(jié)果準確，對于提高產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量提供有效及時的數(shù)據(jù)。