外护管管材技术指标检测方法.docx

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1、外护管管材技术指标检测方法1.1 高密度聚乙烯外护管1.1.1 试样外护管检测试样应从室温（232）下存放16h后的保温管上切取。1. 1.2表面质量内外表面质量检测，采用无放大目测，检查内外表面是否有影响其性能的沟槽，是否存在气泡、裂纹、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷；管端截面与轴线的垂直度偏差检测同4.2的方法。2. 1.3外径和壁厚1.1.3.1外径和壁厚测试应按GB/T8806的规定执行。1.1.3.2测试仪器：分度值为1mm的钢直尺；分度值为0.5mm1mm的钢卷尺（钢围尺）；精度为0.02mm游标卡尺；精度为0.0Imm的千分尺。1.1.4管材的分级核定高密度聚乙烯管材分级核定应根据P

2、E管材原料最小要求强度MRS的分级规定，查验管道生产企业提供的材料分级检测报告。当出现对材料级别的异议时,应依据GB/T18475和GB/T18252的规定对管材进行长期静液压强度测定，进行分级核定。1. 1.5密度1.1.1.1 密度的测试应按GB/T1033.1规定的浸渍法或滴定法执行。1.1.1.2 浸渍法：将在空气中已称量、悬挂在金属丝上不大于IOg的试样浸入浸渍液的容器中再称量，然后按称量的质量和浸渍液密度计算试样的密度。1.1.1.3 滴定法：将薄片试样沉入较低密度的浸渍液中。通过向低密度浸渍液中滴入重浸渍液，直至最重和最轻的试样片都能稳定悬浮在混合液中至少1min,用比重瓶法测定

3、混合液的密度来求取被测试样的密度。1.1.1.4 测试仪器设备：分辩率为0.1mg的分析天平；大口径浸渍容器;精度0.1C温度计；比重瓶；恒温浴。浸渍液和分度值为S1m1的滴定管。1.1.6 炭黑含量1.1.6.1 1.6.1炭黑含量的测试应按GB/T13021规定的热失重法执行。1.1.6.2 取3份管材试样，每份约1g,粉碎后称重。1.1.6.3 管式电炉升温至（55050）,通入经活性铜和乙酸锌脱氧的氮气，流速为20Om1min,吹扫约5min。然后将放入样品舟中的试样推入管式电炉中心,调节氮气流速为100111171日11,使试样在(55050)环境中热解45min。再将样品舟移至管式

4、电炉的低温位置，继续保持通气IOmin0取出样品舟、在干燥器中冷却后称重。1.1.6.4 将样品舟置于调节温度至(90050)C的马福炉中进行煨烧，直至炭黑全部消失，再次冷却后称重。1.1.6.5 按公式(8)计算炭黑含量：c=-100(8)叫式中：c炭黑含量，()；mi试样质量，单位为克(g)；m2试样连同样品舟在(55050)C热解后的质量，单位为克(g)；m3试样连同样品舟在(90050)C煨烧后的质量，单位为克(g)0取3份试样炭黑含量的算术平均值为测试结果。其中的灰分含量按公式(9)进行计算：(9)叫式中：Ci灰分含量，();m试样舟的质量，单位为克(g)0取3次灰分含量的算术平均值

5、为测试结果。1.1.6.6 测试仪器设备：分辨率0.1mg称重天平;测温精度1的温度计;由活性铜和乙酸锌除氧器、管式电炉、马弗炉、40m1/min400m1/min气体流量计配置而成的炭黑含量测定装置；50mm60mm长的石英样品舟.1.1.7 炭黑弥散度1.1.7.1 炭黑弥散度测试的试样应在外护管的同一横截面上，沿环向均匀切取，共切取6个厚度约为25gm、面积约为15m的切片。1.1.7.2 在放大倍数不低于100倍的显微镜下，检查切片是否存在炭黑的结块、气泡、空洞和杂质，并测量其尺寸；检查是否存在黑白相间的色差条纹。1.1.1.2测试仪器设备：薄片刨刀；放大100倍显微镜；精度为0.0I

6、mm数显游标卡尺。1.1.8 熔体质量流动速率1.1.8.1 外护管材料熔体质量流动速率的测试应按GB/T3682规定执行。1.1.8.2 试样从外护管或PE焊料上切取，制成3g6g的粉状或薄片状试样。1.1.8.3 试验之前先按选定的试验温度190C预热测定仪料筒，保持恒温不少于15min。然后将试样装入料筒并压实，活塞上加5kg祛码负荷，保持料桶温度190不变。1.1.8.4 随着活塞在重力作用下下降，模下挤出试样细条。当活塞下标线到达料筒顶面时，用切断器切断挤出物，将带有气泡的挤出段丢弃。直到挤出段不出现气泡时，逐一收集按一定时间间隔切下的挤出段，每条挤出段的长度应不短于Iomm。当活塞

7、上标线到达料筒顶面时，终止切割。1.1.8.5 逐一称量挤出段的质量，偏差超过15%的挤出段应予去除。计算至少3段质量的算术平均值，再按切割的时间间隔，求出熔体质量流动速率的平均值。1.1.8.6 测试仪器设备：熔体流动速率测定仪，料筒内径为(9.550.025)mm、口模内径为(2.0950.005)mm；精度为0.1S的秒表；分辨率为0.5mg的天平。1.1.9 热稳定性1.1.9.1 外护管材料热稳定性的测试应按GBZT17391规定执行。测定试样在高温氧气条件下开始发生自动催化氧化反应的时间(氧化诱导期)来判定聚乙烯管材的热稳定性。1.1.9.2 试样制备时应首先在管道和管件外护管上截

8、取1块20mm30mm宽的圆环，从圆环上截取1个20mm长的弧形段，在弧形段上切取一个直径略小于热分析仪样品皿的圆柱体，最后从圆柱体上切割一个重(150.5)mg的圆片状试样。每组试样数量为5个，试样应避免直接暴露在阳光下。1.1.9.3 首先按GB/T13464规定的的方法，用高纯度校准物质的相转变温度来校准差热分析仪。再接通氧气和氮气，转换气体切换装置分别调节两种气体的流量，使之均达到(50n5)m1min,然后切换至氮气。将盛有(150.5)mg试样的开口铝皿置于热分析仪的样品支持架上，以20oCmin的速率升温至（2100.1）,并使该温度恒定。开始记录热曲线（温度-时间关系曲线）（图

9、Do保持恒温5min后，迅速切换成氧气。当热曲线上记录到氧化放热达到最大值时终止试验。1.1.9.4在记录的热曲线图上，标出由氮气切换成氧气时的点Ai,并在曲线出现明显变化时的最大斜率处画切线，标注此切线与基线延长线的交点为A2,该两点间的时间即表示试样热稳定性的氧化诱导期（min）。取5次试验氧化诱导期的算术平均值为试验结果。1.1.9.5测试仪器设备：能连续记录试样温度的差热分析仪，精度为O.C；分辨率为0.1mg的天平；量程为IOm1min100m1/min、0.5级气体流量计；氧气和高纯度氮气的供气及气体切换装置。1.1.10 拉伸屈服强度与断裂伸长率1.1.10.1 拉伸屈服强度及断

10、裂伸长率测试应按GB/T8804的规定执行。1.1.10.2 试样样条的纵向应平行于管材的轴线，沿环向均匀分布位置切取,长度约150mm。试样数量不得少于3个，管材外径大于和等于450mm时，应制取8个试样。管材壁厚小于或等于12mm时，可按标准尺寸采用哑铃形裁刀冲制或机械加工方法制样；壁厚大于12mm时，应采用机械加工方法制样。1.1.10.3 在试验机上测试时，应按试样壁厚、类型和制作方法的不同，在IommZminIOOmrnZmin范围内分别选取、设定试验速度，进行机械拉伸试验。1.1.10.4 试验机自动显示、记录管材的拉伸屈服强度及断裂伸长率，或按记录的拉力、试样尺寸和变形量计算拉伸

11、屈服强度及断裂伸长率。以多个试样拉伸屈服强度及断裂伸长率的算术平均值为测试结果。1.1.10.5 测试仪器设备：试验机要求同521.6规定；精度为0.0Imm的数显卡尺。1.1.11 外护管电晕处理后的表面张力1.1.11.1 按照ISO8296规定的方法进行测试。应用表面张力测试笔，将已知表面能量的测试涂料涂画在被测表面上，以判定测试涂料的表面张力与被测材料的表面张力是否一致。1.1.11.2 选择一个能量等级的测试笔在被测表面上涂画约100mm长的线条，然后在2秒钟之内观察涂料的90%以上边缘是否发生收缩、形成滴状。如果出现收缩，则应更换低一级表面能量的测试笔重画，直至不出现收缩时，表明此

12、测试涂料的表面能量与被测材料的表面能量相对应，即其表面张力一致。相反,如果第一次的画线上未出现收缩，则应更换高一级表面能量的测试笔重画，直至出现收缩时，就可判定前一支测试笔的能级与被测材料的表面能量相一致。采用此种方法测出的材料表面张力误差约为1mNm01.1.12 纵向回缩率1.1.12.1纵向回缩率测试应按GB/T6671的规定执行。1.1.12.2试样为(20020)mm长、原始壁厚的管材。1 .1.12.3沿试样长度方向刻画两条间距为IOOmm的圆周标线，任意一条标线距管材端部的距离不少于IOmmo然后将试样置于(1102)C的鼓风干燥箱中12Omin,测量加热前后试样标线间的距离，求

13、出相对于原始长度的变化百分率。2 .1.12.4测试仪器设备：常温300、控温精度1的鼓风干燥箱；测量精度0.5C的温度计；精度为0.0Imm的数显卡尺。1.1.13外护管外径增大率1.1.13.1 选取一根用作保温管道外护管、并已进行园整的高密度聚乙烯管材为外径增大率测试试样。1.1.13.2 在管材试样发泡之前，沿轴线方向间隔一定距离选择3点位置测量周长。当保温管道完成发泡定型后，在同样位置测量发泡后的周长。1.1.13.3 按公式(10)计算外径增大量占原外径的百分比：v=D|Dqx100(10)DO式中:V外径增大率，%；Di发泡后的外径，单位为毫米（mm）；Do发泡前的外径，单位为亳

14、米（mm）。计算3点位置的外径增大率，以其算术平均值为测试结果。1.1.13.4测试仪器设备：分度值为0.5mm1mm的钢卷尺（钢围尺）。1. 1.14耐环境应力开裂1.1.1.1 耐环境应力开裂测试应按ISO16770的规定执行。1.1.1.2 试样制备应符合下列规定：a）在外护管同一圆周截面的均匀分布位置沿轴线方向切取试样，管道工作钢管直径小于500mm时，切取4个试样，当管道工作钢管直径大于等于500mm时,切取6个试样。试样的型式可以是图2所示的哑铃形;也可以是宽度为IOmm、具有平行边的长条形，试样厚度为外护管的原始壁厚，试样的长度应能保证在两端夹头之间还具有4倍壁厚的距离。切取试样

15、可以采用铳、切或冲的方法。b）在试样长度方向的中间，垂直于轴线同一截面的4个边上，用刻痕刀具刻制出4条相连接的刻痕。该刻痕刀具应设计成能使刻痕底部尖顶的半径不超过10mo试样厚度不同，刻痕的深度也随之变化，一般深度约为1.6mm。由于外护管具有弧形表面，刻痕的深度会出现不均，但是每一面上都不得存在无刻痕的现象。图2外护管耐环境应力开裂测试试样图1.1.1.3 按下列步骤进行测试：a）调制试验装置环境室内的溶液，即在水中加入2.0%表面活性剂（壬酚聚乙二醇醛或仲辛基聚氯乙烯酸TXJO）。b）测量已刻痕试样的实际带状面积，即试样横截面积去除四周刻痕后的实际净面积；将试样安装在夹头上，并保证刻痕部位完全浸入环境溶液中。c）施加按公式（11）计算的祛码重量，使试样承受（4.00.04）MPa的恒定拉伸应力。R=上式中：M施加的负载捺码重量，单位为千克（kg）；试样的实际带状面积，单位为平方毫米（mm2）；拉伸应力，单位为兆帕（MPa）；R杠杆臂长之比，当负载直接加在试样上时，=1od）调节溶液温度为（801）,保持恒温。不断搅拌溶液，防止表面活性剂沉淀。e）环境室溶液达到恒温后开始计时，进行4个或6个试样的试验