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聚乙烯管材專用料質(zhì)量特性的測試方法

嘉峪檢測網(wǎng)        2019-08-13 11:32

隨著聚乙烯新工藝的不斷開發(fā)，市場上出現(xiàn)了各種級別的聚乙烯管材料,由于其具有密度低、強度高、質(zhì)量比高、脆化溫度低、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、易于施工和安裝等特點，被廣泛用于給水管、燃氣管、換襯管、海水排泄管和工業(yè)用管等高端管材領域，已成為發(fā)達國家和地區(qū)在給水管和燃氣管上的首選產(chǎn)品。并有在給水和燃氣輸送領域代替無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管道、鑄鐵管和鋼管的趨勢，而在國內(nèi)已有合成樹脂生產(chǎn)企業(yè)弓引進或開發(fā)出給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料。

 

在《給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料行業(yè)標準》制訂之前,我國尚無給水用聚乙烯管材專用料的國家標準和行業(yè)標準。雖然我國在GB/T13663-2000 《給水用聚乙烯(PE)管材》標準中提出了對原料的一些基本要求，但沒有對其質(zhì)量特性值進行全面、明確的表征的規(guī)定。國際上如美國標準ASTMD3350也只對聚2烯塑料管和管件材料的規(guī)范制訂了標準。針對聚乙烯管道系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀，需要盡快研究制定給水管道系統(tǒng)用專用料的標準,以規(guī)范我國的聚乙烯管道料的原料市場，滿足給水管材生產(chǎn)廠的需要。

 

2003年，中國石化上海石油化工股份有限公司(以下簡稱上海石化)塑料事業(yè)部根據(jù)中國石化集團科技開發(fā)部的要求，承擔了《給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料行業(yè)標準》的制定任務。上海石化對該聚乙 烯專用料在PE100定級過程中進行的長期性能、常規(guī)性能和安全性能評價測試情況進行了研究，為企業(yè)提供了規(guī)范化的控制依據(jù)。

 

1、實驗研究

1.1長期性能測試

1.1.1試樣

給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料YGH041T（黑色混配料）管材（∅32mmx3mm），上海石化生產(chǎn)。

1.1.2測試地點

瑞典國家測試和檢定研究院（Swedish National Testing and Research Institute）.

1.1.3測試方法及σLTHS和σLPL的計算

長期靜液壓強度測試，按ISO9080：2003《塑料管和管道系統(tǒng)用外推法測定長期耐靜液壓強度》標準進行。

由YGH041T所制管材的長期靜液壓強度（σLTHS）和預測的長期靜液壓強度的置信下限（σLPL）可通過下面四參數(shù)模型中l(wèi)ogo和logt之間的關系獲得：

Logt=c1+c2/T+c3·logo+c4/T·logo（1）
式中：σ——環(huán)向應力，MPa；
t——破壞時間，h；
T——試驗溫度，k；
Ci——參數(shù)，i=1-4。

 

1.2常規(guī)性能測試

 

1.2.1試樣

給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料YGH041T（黑色混配料）及所制管材（∅110mmx10.0mm），上海石化生產(chǎn)。

1.2.2測試地點

瑞典國家測試和檢定研究院。

1.2.3測試項目和試驗方法

常規(guī)性能的質(zhì)量特性值測試項目和試驗方法見表1.

表1 YGH041T專用料質(zhì)量特性值測試項目和試驗方法

聚乙烯管材專用料質(zhì)量特性的測試方法

 

1.3安全性能測試
1.3.1測試試樣

給水管道系統(tǒng)用聚乙烯專用料YGH041T（黑色混配料），上海石化生產(chǎn)。

1.3.2測試地點

中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品安全所。

1.3.3測試依據(jù)和測試主要項目

GB/T17219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》附件A“飲用水輸配水設備衛(wèi)生標準檢驗方法”和GB/T5750-1985《生活飲用水標準檢驗法》。

測試主要項目：重金屬（砷，汞，鎘，鉛，六價鉻，銀）、水質(zhì)外觀（渾濁度）、PH、揮發(fā)酚類等。

 

2、結果與討論
2.1長期性能測試中受應力破壞數(shù)據(jù)的回歸結果

在對試樣進行長期性能測試中，共布置測試點105個。它們分別是20℃條件下，34個；60℃條件下，35個；80℃條件下，36個。

在這些測試點受應力破壞后，再經(jīng)線性回歸處理，計算得出方程（1）中的參數(shù)值為：C1=121.43，C2=53720,C3=48.46，C4=29683.

同樣，可計算得出20℃時σLTHS=11.59MPa,σLPL=11.05MPa,不同溫度條件時σLPL的計算結果見表2.

聚乙烯管材專用料質(zhì)量特性的測試方法

由表2可以看出，由YGH041T所制管材在20℃時的長期靜液壓強度（σLTHS）為11.59MPa，預測的長期靜液壓強度的置信下限（σLPL）為11.05MPa，而且按照ISO12162:1995《壓力用熱塑性管材和管件分級和命名總體使用（設計系數(shù)）》標準，即熱塑性壓力管道和管件材料的分類標準給出的等級來分，其最小要求強度（MRS）為10MPa,因此，該管材達到了50年使用時間下抵抗靜液壓應力的能力，即YGH041T管材專用料達到了PE100的等級。

 

2.2常規(guī)性能的測試數(shù)據(jù)分析

YGH041T常規(guī)性能的質(zhì)量特性值項目的測試值均優(yōu)于要求值，而且與國外同類產(chǎn)品相比，其在耐慢速裂紋增長和氧化誘導期上也具備一定優(yōu)勢（見表3）。

聚乙烯管材專用料質(zhì)量特性的測試方法

注：1）要求值為上海石化企業(yè)標準中的優(yōu)等品值；

 

2）進口料為國外某公司生產(chǎn)的PE100管材專用料
2.3衛(wèi)生安全性能評價

YGH041T聚乙烯專用料浸泡水的水質(zhì)衛(wèi)生安全性能符合相關規(guī)定的要求，評價結果見表4.

聚乙烯管材專用料質(zhì)量特性的測試方法

 

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來源：Internet

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