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(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度

ICS8314030

G33..

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

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(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度

Plasticspipingandductingsystems—Determinationofthelong-termhydrostatic

strengthofthermoplasticsmaterialsinpipeformbyextrapolation

(ISO9080:2012,IDT)

2020-11-19發(fā)布2021-06-01實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

中華人民共和國(guó)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

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(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度

GB/T18252—2020/ISO9080:2012

*

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行

北京市朝陽(yáng)區(qū)和平里西街甲號(hào)

2(100029)

北京市西城區(qū)三里河北街號(hào)

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務(wù)熱線

:400-168-0010

年月第一版

202011

*

書(shū)號(hào)

:155066·1-65907

版權(quán)專有侵權(quán)必究

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)

GB/T18252—2008《

期靜液壓強(qiáng)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(jiàn)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(jiàn)年版的

———(4.2,20084.2);

增加了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行手工分類的要求見(jiàn)

———(5.1.3);

在聚烯烴外推時(shí)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(jiàn)年版的

)(5.2,20085.2);

在氯乙烯基聚合物外推時(shí)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(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)附錄

———(A);

修改了拐點(diǎn)自^動(dòng)檢驗(yàn)的模型見(jiàn)式年版的式式

———[(B.1),2008(B.1)~(B.5)];

修改了對(duì)拐點(diǎn)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦m用性進(jìn)行檢驗(yàn)的F統(tǒng)計(jì)量算式見(jiàn)式年版的式

———F-[(B.2),2008(B.6)];

修改了附錄的標(biāo)題對(duì)其中的觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改使其符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并據(jù)此按照參

———C,,,3

數(shù)模型更新了回歸計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄年版的附錄

(C,2008C);

修改了附錄的標(biāo)題并按照參數(shù)模型進(jìn)行了回歸分析見(jiàn)附錄

———D,4(D);

增加了適用于本標(biāo)準(zhǔn)的兩種軟件包的信息見(jiàn)附錄

———(E)。

本標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度

》。

與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)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(cè)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(cè)定

———GB/T8802—2001、(eqvISO2507:1995);

塑料管道系統(tǒng)塑料部件尺寸的測(cè)定

———GB/T8806—2008(ISO3126:2005,IDT);

熱塑性壓力管材和管件用材料分級(jí)和命名總體使用設(shè)計(jì)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(cè)定

(ISO11357-3:1999,IDT)。

本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改

:

為公式增添了編號(hào)

———;

用我國(guó)法定計(jì)量單位代替國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)-1表示矩陣求逆的運(yùn)算符號(hào)

———A(A.9)、(A.12)“-1”“”,;

將附錄的表中時(shí)t計(jì)算值更正為以與標(biāo)準(zhǔn)中公

———DD.982℃e47245h、5.39a52495h、5.99a,

式相符

。

請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任

。。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

Ⅰ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)塑料制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC48)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位北京工商大學(xué)輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所華創(chuàng)天元實(shí)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司

:()、、

中國(guó)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(guó)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(shí)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(tuán)有限公司

、、。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人項(xiàng)愛(ài)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(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)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(xué)破壞與溫度載荷大小和受載時(shí)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(shí)間t的關(guān)系一般說(shuō)來(lái)T升高或σ

()()()。,

升高都導(dǎo)致t減少

,。

塑料壓力管道設(shè)計(jì)使用年限通常需達(dá)到數(shù)十年甚至年本標(biāo)準(zhǔn)用高溫下管材在較短時(shí)間通

100。(

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

1),100

力的能力

。

本標(biāo)準(zhǔn)建立了一種標(biāo)準(zhǔn)外推法目的是以管狀試樣評(píng)價(jià)材

(StandardExtrapolationMethod,SEM),

料的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將根據(jù)應(yīng)用需求明確規(guī)定材料的物理力學(xué)性能要求本標(biāo)準(zhǔn)并不否定

。。

已有的一些用于確定塑料材料設(shè)計(jì)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(zhǎng)期性能該性能是在考慮了預(yù)計(jì)

,,

工況例如溫度的條件下以管狀試樣進(jìn)行壓力試驗(yàn)獲得的對(duì)設(shè)計(jì)而言通常用長(zhǎng)期靜液壓環(huán)應(yīng)力

(),。,()

來(lái)表示這種性能其物理意義是在以水為試驗(yàn)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(cè)試時(shí)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(jì)年限下的靜液壓強(qiáng)度本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的分析計(jì)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(jì)算基礎(chǔ)見(jiàn)能夠滿足上述兩種計(jì)算

(20℃,50)(5.1.5),

需求

。

本標(biāo)準(zhǔn)采用的多元線性回歸分析以速率過(guò)程理論中的σ與t關(guān)系模型為基礎(chǔ)計(jì)算過(guò)程

log10log10。

包括對(duì)不同溫度試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸分析以及對(duì)使用溫度下的長(zhǎng)期特性進(jìn)行外推所得結(jié)果可

。

在有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中用于按相應(yīng)程序確定具體材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力

。

為了評(píng)價(jià)回歸模型得到的應(yīng)力預(yù)測(cè)值的可信度使用了長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度的預(yù)測(cè)下限

,“(LowerPre-

的概念它是在規(guī)定溫度下與預(yù)計(jì)破壞時(shí)間的置信下限對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值確

dictionLimit,LPL)”,97.5%。

定預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)下限需要使用統(tǒng)計(jì)方法

。

在計(jì)算長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度時(shí)對(duì)選用哪一個(gè)變量時(shí)間還是應(yīng)力作獨(dú)立變量自變量進(jìn)行過(guò)反復(fù)

,———()

考慮因?yàn)楸痉椒ㄐ枰鉀Q的基本問(wèn)題可以歸納為下面兩種形式

,,:

在給定的溫度和時(shí)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(jì)破壞時(shí)間是多長(zhǎng)

b),。

以上兩個(gè)問(wèn)題是相關(guān)的如果所考察的管材試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)沒(méi)有離散性且材料也恰好可以用所

。,

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

,。

此因?yàn)樵囼?yàn)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(shí)間或應(yīng)

,,100%,。

力作自變量回歸計(jì)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(jì)分布和概率

,,。

來(lái)表述這一特點(diǎn)本標(biāo)準(zhǔn)選用的統(tǒng)計(jì)分布是在同一Tσ下t呈正態(tài)分布

,、,log10。

通常認(rèn)為時(shí)間變量的數(shù)據(jù)離散性更大因此本方法在對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)處理時(shí)為保證統(tǒng)計(jì)處

,。,,

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

,()。,,

變量而把應(yīng)力表示為時(shí)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(jì)算

,:

多元線性回歸

a);

對(duì)t作新觀察值預(yù)測(cè)同時(shí)引入學(xué)生氏t分布及預(yù)測(cè)概率ε

b)log10,(st)();

用t新觀察值預(yù)測(cè)公式作反方向運(yùn)算求得與一定Tt和ε相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為靜液壓強(qiáng)

c)log10、,

度的預(yù)測(cè)值

。

這一套計(jì)算方法即稱為標(biāo)準(zhǔn)外推法它建立了Tσtε四個(gè)變量之間的關(guān)系可以解決前述的兩

。、、、,

類問(wèn)題

。

本標(biāo)準(zhǔn)得到的靜液壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)下限實(shí)際上是在Tt下且置信水平不低于ε時(shí)保證t是

(LPL),、,,log10

該置信水平對(duì)應(yīng)的置信下限時(shí)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(dāng)?shù)膹?qiáng)度所以也把σ簡(jiǎn)稱為靜液壓強(qiáng)

,,LPL“

度的預(yù)測(cè)下限作為材料的長(zhǎng)期力學(xué)性能它是管材設(shè)計(jì)應(yīng)力最大允許工作壓力壓力等級(jí)和壁厚的

”,。、、

計(jì)算基礎(chǔ)

。

由于國(guó)際貿(mào)易的需要本標(biāo)準(zhǔn)中靜液壓強(qiáng)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(cè)下限曾被定義為置信下限是平均靜液壓強(qiáng)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(jì)以下參數(shù)

:

以水或空氣為恒溫介質(zhì)試驗(yàn)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(cè)下限對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)概率為根據(jù)的規(guī)定該預(yù)測(cè)下限經(jīng)圓整后作為

(97.5%)。ISO12162,

材料分級(jí)的依據(jù)定義為

,MRS。

在其他設(shè)計(jì)時(shí)間和或其他溫度的應(yīng)力預(yù)測(cè)下限對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)概率為根據(jù)

b)/(97.5%)。ISO12162

的規(guī)定該預(yù)測(cè)下限經(jīng)圓整后定義為可用于設(shè)計(jì)目的

,CRSθ,t,。

現(xiàn)在有多種外推模型它們有不同的項(xiàng)數(shù)本標(biāo)準(zhǔn)只使用參數(shù)參數(shù)參數(shù)模型

,。2、3、4。

增加模型的項(xiàng)數(shù)可以改善擬合效果但同時(shí)會(huì)使預(yù)測(cè)的不確定度增大

,。

不論是否出現(xiàn)拐點(diǎn)見(jiàn)附錄本標(biāo)準(zhǔn)外推法都可以估計(jì)對(duì)應(yīng)于概率的預(yù)測(cè)下限拐點(diǎn)是

(B),97.5%。

型數(shù)據(jù)向型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化點(diǎn)

AB。

為保證本方法的適用性材料應(yīng)制成管狀試樣進(jìn)行試驗(yàn)

,。

對(duì)于特定的材料本標(biāo)準(zhǔn)外推法得到的最后結(jié)果是在指定溫度和指定時(shí)間下以環(huán)應(yīng)力表示的對(duì)

,,、

應(yīng)于概率水平的靜液壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)下限

97.5%。

對(duì)于多層管材其長(zhǎng)期耐靜液壓強(qiáng)度的確定方法按規(guī)定執(zhí)行

,ISO17456。

對(duì)于復(fù)合以及增強(qiáng)的熱塑性塑料管應(yīng)用本方法需遵循相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明

,。

對(duì)于具有長(zhǎng)期強(qiáng)度參照線的特定材料其長(zhǎng)期強(qiáng)度由相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)熱塑性材料增塑的熱塑性材料共混物或

,、、、

合金等如果要對(duì)其以管材形式的長(zhǎng)期強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)可能還要考慮其他因素這些因素應(yīng)在相關(guān)產(chǎn)品

,,,

標(biāo)準(zhǔn)中考慮

。

對(duì)管材施壓的介質(zhì)不應(yīng)對(duì)管材有不良影響一般認(rèn)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(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種用統(tǒng)計(jì)外推法評(píng)估熱塑性塑料材料的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)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(yàn)數(shù)據(jù)基

。

礎(chǔ)上

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)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(cè)定第部分通用

ISO1167-1、1:

方法

(Thermoplasticspipes,fittingsandassembliesfortheconveyanceoffluids—Determinationofthe

resistancetointernalpressure—Part1:Generalmethod)