GB/T 18252-2000塑料管材長期靜液壓強度的測定

塑料管道系統 用外推法對熱塑性
塑料管材長期靜液壓強度的測定
GB/T 18252-2000
  Plastics piping and ducting systems-
Determination of the long-term hydrostatic
strength of thermoplastics materials in
      pipe form by extrapolation
1 范圍
    本標準規定了一種用統計外推法估計熱塑性塑料管材的長期靜液壓強度的方法。該方法建立在管
材形式的試樣的靜液壓破壞試驗數據測定基礎上。
本標準適用于在其適用溫度下的各種熱塑性塑料管材材料。
2 引用標準
    下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均
為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性。
    GB/T 6111-1985 長期恒定內壓下熱塑性塑料管材耐破壞時間的測定方法（eqv ISO/DP 1167:
                              1978）
    GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸測量方法（eqv ISO 3126:1974）
3 定義和符號
3.1 本標準采用下列定義。
3.1.1 內壓（p）  internal pressure
    管內介質施加在單位面積上的力，單位:兆帕。
3.1.2 應力（。） stress
    內壓在管壁內單位面積產生的指向環向（周向）的力，單位兆帕。用下列簡化公式計算。:
一p（d_ ge- m,.emjo）
式中:P 一內壓，MPa;
d，一一管的平均外徑，mm;
        e??? 管的zui小壁厚,mm,
3.1.3 試驗溫度T,  test temperature
測定應力破壞數據所采用的溫度，單位:度。
3.1.4 zui高試驗溫度T_:maximum test temperature
測定應力破壞數據所采用的zui高溫度，單位:度。
3.1.5 使用溫度T,  service temperature

    預設的管材使用溫度，單位:度。
3.1.6 破壞時間t  failure time
    管材發生滲漏的時間，單位:小時。
3.1.7 長期靜液壓強度。_NHS  long-term hydrostatic strengfh
    一個與應力有相同量綱的量，單位:兆帕。它表示在溫度T和時間t預測的平均強度。
3·1.8 預測的長期靜液壓強度的置信下限。LPL  lower confidence limit of the predicted hydrostatic
strength
    一個與應力有相同的量綱的量，單位:兆帕。它表示在溫度T和時間t預測的靜液壓強度的97.500
置信F限。它被定義為（見附錄A） :
                                  6LPL二a（T,t,O. 975） ·············、···················??（2）
3.1.9 外推時問極限t,  extrapolation time limits
    高溫較短時間試驗數據（（1年或1年以上）向低溫長時間方向外推時允許達到的時間極限，單位:小
日寸。
3.1.10 夕卜推（時間）因子k,  entrapolation（time）factors
    由溫度差決定的，與高溫試驗所得較短破壞時問（（1年或 1年以上）相乘得到低溫下外推時間極限
的因子
3.1.11 拐點 knee
    韌性破壞與脆性破壞這兩種破壞模式的轉折點。在logio。對log,ot圖上于拐點處斜率變化。
3.2 本標準采用下列符號
3.2. 1  a,, H,表示長期靜液壓強度。
12. 2   a, P,表示與溫度T、時間t、預測概率。. 975相應的靜液壓強度。
4 試驗數據的獲得
4.1 試驗條件
    管材的應力破壞數據應按GB/T 6111規定的步驟測定。如果遇到與本標準的要求有相沖突之處，
應以本標準的要求為準
    管內介質是水，管外環境是空氣或水。試驗期間，內壓與給定試驗壓力的偏離量應控制在給定試驗
壓力的+2%- 1%范圍內。按GB/T 6111選擇合適的狀態調節步驟。在試驗期間，管外環境應保持在
試驗溫度的士1C內。試驗應使用直管。
    每個管材試樣都應按GB/T 8806測定其平均外徑和zui小壁厚。測試溫度為20 C士2C a
    用直徑為25 mm-63 mm的管材進行試驗。
4.2 試驗溫度
    在兩個或兩個以上試驗溫度T?T, -?得到試驗數據。試驗溫度應滿足下列條件:
    。）每對相臨的溫度至少應相差 10 C:
    b）對無定形聚合物或主要是無定形狀態的聚合物，zui高試驗溫度T_。不應超過維卡軟化溫度以
下15C。對結晶或部分結晶聚合物，2，二二不應超過熔點以下15'C >
    。）為了得到a,I的*估計，試驗溫度范圍應包括使用溫度或使用溫度范圍;
    d）如果在zui低試驗溫度以下20℃范圍內材料不發生物態變化，zui低試驗溫度下所得數據可以向下
外推20 （ o
4.3 內壓水平和時間范圍的分布
4.3.1 對每個選定的溫度，在至少5個規則分布的內壓水平上觀察試樣的破壞時間，得到至少30個觀
察值。出于統計分析的需要，要求在一定的應力水平下有多個試驗結果，即重復觀察值。選擇內壓水平
時，應做到至少有4個觀察值在7 000 h以上，至少有1個觀察值在9 000 h以上（見5. 4 ）。當拐點存在

，對兩種破壞模式都應收集到可供統計分析的足夠數量的觀察值。
車
3.2 任何溫度下.破壞時間10 h以內的觀察值都應舍棄。
4.3.3 溫度小于等于40 C時，若破壞時間在1 000 h以上的觀察值的數量已能符合4. 3. 1的要求，可
以舍棄破壞時間小于1 000 h的觀察值。這時，應舍棄所有符合舍棄條件（溫度和破壞時間）的觀察值。
4. 3.4 在zui低內壓水平沒有破壞的試樣，可以在多元線性回歸計算和拐點判斷時視為觀察值。否則，也
可以子以舍棄
    注:試驗中，用肉眼觀察到的因氧化降解破壞所致的破壞數據應予舍棄。因污染所致的破壞數據應予舍棄。
5 計算步驟
5.1 計算方法
    本方法基于多元線性回歸分析，計算細節見附錄A。不論有無拐點，本方法都適用。
5.2 拐點檢驗
    一般通過檢驗試驗后的試樣來確定其破壞類型（韌性破壞或脆性破壞）。當不能正確判斷部分試樣
甚至全部試樣的破壞類型時，應按附錄B的步驟來自動檢驗拐點是否存在。
    對每個溫度的拐點檢驗都完成后，把數據分成兩組，一組屬于*種破壞模式，一組屬于第二種破
壞模式。
    使用所有溫度下兩種破壞模式的觀察值，分別按附錄A作多元線性回歸擬合。
5. 3 直觀檢驗
    將觀察到的試驗數據以logo。為縱坐標，log,ot為橫坐標作圖。根據5.1的計算結果作QLTHS的線性
回歸線和。LPL曲線。
5.4 計算外推時間極限t和外推時間因子k,
5.4. 1 外推時間極限
    由高溫向低溫外推，t。由k。和zui大試驗時間t.。相乘得到。
    k。是△T的函數（見 5.4.2）0
    AT按式（3）進行計算:
                           OT=T，一T ···························??（3）
式中:7'— 準備進行外推的試驗溫度，T,成T,,。二，C;
      T 一準備算出外推時間極限的溫度，Ts鎮T, C.
    t按式（（4）進行計算:
                          t,=叔t- ······························??（4）
    t和tm。應采用相同的單位小時（h）或年（a）a
    當t.-等于8 760 h（1年）時，k。表示以年為單位的zui大外推時間t'. t，二由同一溫度的5個zui長破壞
時間的對數值取平均后得到。這5個時間不一定是同一應力水平下的破壞時間。在計算t.,、時，還沒有
破壞的試樣可以視為“已破壞”。所有這些被視為“已破壞”的試驗點應當包括在計算賴以進行的樣本總
體中。
    外推時間極限的示例見圖1~圖3。只在zui高試驗溫度檢驗出拐點的示例見圖2。在較高的多個溫
度檢驗出了拐點的示例見圖3,