GB∕T 18252-2020 塑料管道系統(tǒng) 用外推法確定熱塑性塑料材料以管材形式的長期靜液壓強度

ICS8314030

G33..

中華人民共和國國家標準

GB/T18252—2020/ISO90802012

代替:

GB/T18252—2008

塑料管道系統(tǒng)用外推法確定熱塑性塑料

材料以管材形式的長期靜液壓強度

Plasticspipingandductingsystems—Determinationofthelong-termhydrostatic

strengthofthermoplasticsmaterialsinpipeformbyextrapolation

(ISO9080:2012,IDT)

2020-11-19發(fā)布2021-06-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

中華人民共和國

國家標準

塑料管道系統(tǒng)用外推法確定熱塑性塑料

材料以管材形式的長期靜液壓強度

GB/T18252—2020/ISO9080:2012

*

中國標準出版社出版發(fā)行

北京市朝陽區(qū)和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區(qū)三里河北街號

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務(wù)熱線

:400-168-0010

年月第一版

202011

*

書號

:155066·1-65907

版權(quán)專有侵權(quán)必究

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

前言

本標準按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標準代替塑料管道系統(tǒng)用外推法確定熱塑性塑料材料以管材形式的長

GB/T18252—2008《

期靜液壓強度與相比主要技術(shù)變化如下

》,GB/T18252—2008,:

刪除了所有關(guān)于壽命的提法見年版的引言

———(2008、5.2、5.3);

修改了引言

———;

修改了觀察數(shù)據(jù)的數(shù)量和分布要求見年版的

———(4.2,20084.2);

增加了對數(shù)據(jù)進行手工分類的要求見

———(5.1.3);

在聚烯烴外推時間因子的確定中將不發(fā)生降解破壞的第二分支活化能修改為第三分支降

———,,(

解破壞的表觀活化能見年版的

)(5.2,20085.2);

在氯乙烯基聚合物外推時間因子的確定中將第二分支的活化能修改為第三分支降解破壞

———,,()

的表觀活化能見年版的

(5.3,20085.3);

將附錄數(shù)據(jù)的收集和分析方法修改為附錄分析方法見附錄年版的附錄

———“A”“A”(A,2008A);

將部分公式中c改為參數(shù)c見附錄

———(A);

修改了拐點自^動檢驗的模型見式年版的式式

———[(B.1),2008(B.1)~(B.5)];

修改了對拐點檢驗?zāi)Ｐ瓦m用性進行檢驗的F統(tǒng)計量算式見式年版的式

———F-[(B.2),2008(B.6)];

修改了附錄的標題對其中的觀察數(shù)據(jù)進行了修改使其符合本標準規(guī)定并據(jù)此按照參

———C,,,3

數(shù)模型更新了回歸計算結(jié)果見附錄年版的附錄

(C,2008C);

修改了附錄的標題并按照參數(shù)模型進行了回歸分析見附錄

———D,4(D);

增加了適用于本標準的兩種軟件包的信息見附錄

———(E)。

本標準使用翻譯法等同采用塑料管道系統(tǒng)用外推法確定熱塑性塑料材料以管

ISO9080:2012《

材形式的長期靜液壓強度

》。

與本標準中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應(yīng)關(guān)系的我國文件如下

:

流體輸送用熱塑性塑料管道系統(tǒng)耐內(nèi)壓性能的測定

———GB/T6111—2018(ISO1167-1:

2006,ISO1167-2:2006,ISO1167-3:2007,ISO1167-4:2007,NEQ);

熱塑性塑料管材管件維卡軟化溫度的測定

———GB/T8802—2001、(eqvISO2507:1995);

塑料管道系統(tǒng)塑料部件尺寸的測定

———GB/T8806—2008(ISO3126:2005,IDT);

熱塑性壓力管材和管件用材料分級和命名總體使用設(shè)計系數(shù)

———GB/T18475—2001()(eqv

ISO12162:1995);

塑料差示掃描量熱法第部分熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的

———GB/T19466.3—2004(DSC)3:

測定

(ISO11357-3:1999,IDT)。

本標準做了下列編輯性修改

:

為公式增添了編號

———;

用我國法定計量單位代替國際標準中的并據(jù)此修改了公式中的系數(shù)

———“MPa”“bar”,(1);

將附錄的公式公式中的修改為上標-1表示矩陣求逆的運算符號

———A(A.9)、(A.12)“-1”“”,;

將附錄的表中時t計算值更正為以與標準中公

———DD.982℃e47245h、5.39a52495h、5.99a,

式相符

。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任

。。

本標準由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出

。

Ⅰ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

本標準由全國塑料制品標準化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC48)。

本標準起草單位北京工商大學輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所華創(chuàng)天元實業(yè)發(fā)展有限責任公司

:()、、

中國石油化工股份有限公司北京化工研究院亞大塑料制品有限公司永高股份有限公司中國石油天

、、、

然氣股份有限公司石油化工研究院浙江偉星新型建材股份有限公司廣東聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司山

、、、

東勝邦塑膠有限公司北京北化高科新技術(shù)股份有限公司天津軍星管業(yè)集團有限公司

、、。

本標準主要起草人項愛民李鵬孫晉王志偉黃劍盧曉英李大治孫秀慧景發(fā)岐程紅原

:、、、、、、、、、、

吳曉芬趙啟輝謝建玲徐海云

、、、。

本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T18252—2000、GB/T18252—2008。

Ⅱ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

引言

01總則

.

塑料材料的力學破壞與溫度載荷大小和受載時間有關(guān)塑料壓力管的正確使用需要考慮溫度

、。

T和管內(nèi)壓力介質(zhì)在管壁內(nèi)產(chǎn)生的靜液壓應(yīng)力σ與管材破壞時間t的關(guān)系一般說來T升高或σ

()()()。,

升高都導致t減少

,。

塑料壓力管道設(shè)計使用年限通常需達到數(shù)十年甚至年本標準用高溫下管材在較短時間通

100。(

常仍需年的靜液壓應(yīng)力破壞試驗結(jié)果來外推幾十年甚至年使用時間下管材材料耐受靜液壓應(yīng)

1),100

力的能力

。

本標準建立了一種標準外推法目的是以管狀試樣評價材

(StandardExtrapolationMethod,SEM),

料的長期靜液壓強度產(chǎn)品標準將根據(jù)應(yīng)用需求明確規(guī)定材料的物理力學性能要求本標準并不否定

。。

已有的一些用于確定塑料材料設(shè)計應(yīng)力或確定管道許用壓力的方法

、。

02原理

.

一種塑料材料是否適用于壓力管道取決于其在靜液壓應(yīng)力下的長期性能該性能是在考慮了預(yù)計

,,

工況例如溫度的條件下以管狀試樣進行壓力試驗獲得的對設(shè)計而言通常用長期靜液壓環(huán)應(yīng)力

(),。,()

來表示這種性能其物理意義是在以水為試驗介質(zhì)環(huán)境溫度為條件下由該材料制造的塑料管

,:,20℃,

工作年所能承受的應(yīng)力測試時管外介質(zhì)可以是水或空氣有些情況下還需要確定材料在較高

50。,。,

溫度或和較短設(shè)計年限下的靜液壓強度本標準設(shè)計的分析計算方法為內(nèi)插和外推在不同于常規(guī)

()。,

年工作條件下的應(yīng)力破壞特性提供了系統(tǒng)性的計算基礎(chǔ)見能夠滿足上述兩種計算

(20℃,50)(5.1.5),

需求

。

本標準采用的多元線性回歸分析以速率過程理論中的σ與t關(guān)系模型為基礎(chǔ)計算過程

log10log10。

包括對不同溫度試驗數(shù)據(jù)進行多元線性回歸分析以及對使用溫度下的長期特性進行外推所得結(jié)果可

。

在有關(guān)產(chǎn)品標準中用于按相應(yīng)程序確定具體材料的設(shè)計應(yīng)力

。

為了評價回歸模型得到的應(yīng)力預(yù)測值的可信度使用了長期靜液壓強度的預(yù)測下限

,“(LowerPre-

的概念它是在規(guī)定溫度下與預(yù)計破壞時間的置信下限對應(yīng)的應(yīng)力值確

dictionLimit,LPL)”,97.5%。

定預(yù)測值和預(yù)測下限需要使用統(tǒng)計方法

。

在計算長期靜液壓強度時對選用哪一個變量時間還是應(yīng)力作獨立變量自變量進行過反復(fù)

,———()

考慮因為本方法需要解決的基本問題可以歸納為下面兩種形式

,,:

在給定的溫度和時間內(nèi)一種管材形式的特定材料能夠耐受的最大應(yīng)力或壓力是多大

a),();

在給定的溫度和應(yīng)力條件下特定材料管材試樣的預(yù)計破壞時間是多長

b),。

以上兩個問題是相關(guān)的如果所考察的管材試樣的試驗數(shù)據(jù)沒有離散性且材料也恰好可以用所

。,

選定的經(jīng)驗?zāi)Ｐ屯昝赖孛枋鰟t用時間或應(yīng)力作自變量的回歸分析結(jié)果是一致的但實際情況并非如

,。

此因為試驗環(huán)境不可能是理想情況材料也不是均質(zhì)的觀察值總是有離散性選擇時間或應(yīng)

,,100%,。

力作自變量回歸計算結(jié)果將是不同的其差異隨離散性增大而增大可以選擇合適的統(tǒng)計分布和概率

,,。

來表述這一特點本標準選用的統(tǒng)計分布是在同一Tσ下t呈正態(tài)分布

,、,log10。

通常認為時間變量的數(shù)據(jù)離散性更大因此本方法在對試驗數(shù)據(jù)作統(tǒng)計處理時為保證統(tǒng)計處

,。,,

理的合理性不得不以時間作因變量隨機變量不過由于實際的需要工業(yè)界更傾向于以時間作自

,()。,,

變量而把應(yīng)力表示為時間的函數(shù)

,。

Ⅲ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

在以上假設(shè)基礎(chǔ)上按以下順序計算

,:

多元線性回歸

a);

對t作新觀察值預(yù)測同時引入學生氏t分布及預(yù)測概率ε

b)log10,(st)();

用t新觀察值預(yù)測公式作反方向運算求得與一定Tt和ε相對應(yīng)的應(yīng)力作為靜液壓強

c)log10、,

度的預(yù)測值

。

這一套計算方法即稱為標準外推法它建立了Tσtε四個變量之間的關(guān)系可以解決前述的兩

。、、、,

類問題

。

本標準得到的靜液壓強度預(yù)測下限實際上是在Tt下且置信水平不低于ε時保證t是

(LPL),、,,log10

該置信水平對應(yīng)的置信下限時應(yīng)控制的應(yīng)力上限通常取ε相應(yīng)的應(yīng)力記為σ為了保證

。=0.975,LPL。

管材在該應(yīng)力下不破壞材料應(yīng)該至少具有與上述應(yīng)力值相當?shù)膹姸人砸舶薛液喎Q為靜液壓強

,,LPL“

度的預(yù)測下限作為材料的長期力學性能它是管材設(shè)計應(yīng)力最大允許工作壓力壓力等級和壁厚的

”,。、、

計算基礎(chǔ)

。

由于國際貿(mào)易的需要本標準中靜液壓強度σ和σ的定義按其在中的定義給

,LTHSLPLISO9080:2012

出在一些其他文件中預(yù)測下限曾被定義為置信下限是平均靜液壓強度

。,(LPL)(LCL),LCL97.5%

置信區(qū)間的下限

。

03方法的應(yīng)用

.

本外推法的目的是為了估計以下參數(shù)

:

以水或空氣為恒溫介質(zhì)試驗溫度為條件下由所考察材料制造的管材能夠耐受年的

a),20℃,50

應(yīng)力預(yù)測下限對應(yīng)預(yù)測概率為根據(jù)的規(guī)定該預(yù)測下限經(jīng)圓整后作為

(97.5%)。ISO12162,

材料分級的依據(jù)定義為

,MRS。

在其他設(shè)計時間和或其他溫度的應(yīng)力預(yù)測下限對應(yīng)預(yù)測概率為根據(jù)

b)/(97.5%)。ISO12162

的規(guī)定該預(yù)測下限經(jīng)圓整后定義為可用于設(shè)計目的

,CRSθ,t,。

現(xiàn)在有多種外推模型它們有不同的項數(shù)本標準只使用參數(shù)參數(shù)參數(shù)模型

,。2、3、4。

增加模型的項數(shù)可以改善擬合效果但同時會使預(yù)測的不確定度增大

,。

不論是否出現(xiàn)拐點見附錄本標準外推法都可以估計對應(yīng)于概率的預(yù)測下限拐點是

(B),97.5%。

型數(shù)據(jù)向型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化點

AB。

為保證本方法的適用性材料應(yīng)制成管狀試樣進行試驗

,。

對于特定的材料本標準外推法得到的最后結(jié)果是在指定溫度和指定時間下以環(huán)應(yīng)力表示的對

,,、

應(yīng)于概率水平的靜液壓強度預(yù)測下限

97.5%。

對于多層管材其長期耐靜液壓強度的確定方法按規(guī)定執(zhí)行

,ISO17456。

對于復(fù)合以及增強的熱塑性塑料管應(yīng)用本方法需遵循相關(guān)產(chǎn)品標準的說明

,。

對于具有長期強度參照線的特定材料其長期強度由相應(yīng)產(chǎn)品標準給出

,。

其他熱塑性材料例如礦物填充的熱塑性材料玻纖增強熱塑性材料增塑的熱塑性材料共混物或

,、、、

合金等如果要對其以管材形式的長期強度進行預(yù)測可能還要考慮其他因素這些因素應(yīng)在相關(guān)產(chǎn)品

,,,

標準中考慮

。

對管材施壓的介質(zhì)不應(yīng)對管材有不良影響一般認為水是合適的介質(zhì)

。。

Ⅳ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

塑料管道系統(tǒng)用外推法確定熱塑性塑料

材料以管材形式的長期靜液壓強度

1范圍

本標準規(guī)定了一種用統(tǒng)計外推法評估熱塑性塑料材料的長期靜液壓強度的方法

。

本方法適用于在其適用溫度下的各種熱塑性塑料管道材料本方法建立在管狀試樣試驗數(shù)據(jù)基

。

礎(chǔ)上

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

流體輸送用熱塑性塑料管材管件及其組合件耐內(nèi)壓能力的測定第部分通用

ISO1167-1、1:

方法

(Thermoplasticspipes,fittingsandassembliesfortheconveyanceoffluids—Determinationofthe

resistancetointernalpressure—Part1:Generalmethod)