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發布2021-06-01實施

國家市場監督管理總局發布

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行

北京市朝陽區和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區三里河北街號

16(100045)

網址

:

服務熱線

:400-168-0010

年月第一版

202011

*

書號

:155066·1-65907

版權專有侵權必究

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

前言

本標準按照給出的規則起草

GB/T1.1—2009。

本標準代替塑料管道系統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變化如下

》,GB/T18252—2008,:

刪除了所有關于壽命的提法見年版的引言

———(2008、5.2、5.3);

修改了引言

———;

修改了觀察數據的數量和分布要求見年版的

———(4.2,20084.2);

增加了對數據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);

將附錄數據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)];

修改了對拐點檢驗模型適用性進行檢驗的F統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據進行了修改使其符合本標準規定并據此按照參

———C,,,3

數模型更新了回歸計算結果見附錄年版的附錄

(C,2008C);

修改了附錄的標題并按照參數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

》。

與本標準中規范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下

:

流體輸送用熱塑性塑料管道系統耐內壓性能的測定

———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計系數

———GB/T18475—2001()(eqv

ISO12162:1995);

塑料差示掃描量熱法第部分熔融和結晶溫度及熱焓的

———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此修改了公式中的系數

———“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容可能涉及專利本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任

。。

本標準由中國輕工業聯合會提出

。

Ⅰ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

本標準由全國塑料制品標準化技術委員會歸口

(SAC/TC48)。

本標準起草單位北京工商大學輕工業塑料加工應用研究所華創天元實業發展有限責任公司

:()、、

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塑科技實業有限公司山

、、、

東勝邦塑膠有限公司北京北化高科新技術股份有限公司天津軍星管業集團有限公司

、、。

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塑料壓力管的正確使用需要考慮溫度

、。

T和管內壓力介質在管壁內產生的靜液壓應力σ與管材破壞時間t的關系一般說來T升高或σ

()()()。,

升高都導致t減少

,。

塑料壓力管道設計使用年限通常需達到數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力破壞試驗結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

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品標準將根據應用需求明確規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計應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力下的長期性能該性能是在考慮了預計

,,

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計而言通常用長期靜液壓環應力

(),。,()

來表示這種性能其物理意義是在以水為試驗介質環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力測試時管外介質可以是水或空氣有些情況下還需要確定材料在較高

50。,。,

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

()。,

年工作條件下的應力破壞特性提供了系統性的計算基礎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關系模型為基礎計算過程

log10log10。

包括對不同溫度試驗數據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果可

。

在有關產品標準中用于按相應程序確定具體材料的設計應力

。

為了評價回歸模型得到的應力預測值的可信度使用了長期靜液壓強度的預測下限

,“(LowerPre-

的概念它是在規定溫度下與預計破壞時間的置信下限對應的應力值確

dictionLimit,LPL)”,97.5%。

定預測值和預測下限需要使用統計方法

。

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

,———()

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一種管材形式的特定材料能夠耐受的最大應力或壓力是多大

a),();

在給定的溫度和應力條件下特定材料管材試樣的預計破壞時間是多長

b),。

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

。,

選定的經驗模型完美地描述則用時間或應力作自變量的回歸分析結果是一致的但實際情況并非如

,。

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

,,100%,。

力作自變量回歸計算結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計分布和概率

,,。

來表述這一特點本標準選用的統計分布是在同一Tσ下t呈正態分布

,、,log10。

通常認為時間變量的數據離散性更大因此本方法在對試驗數據作統計處理時為保證統計處

,。,,

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界更傾向于以時間作自

,()。,,

變量而把應力表示為時間的函數

,。

Ⅲ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

在以上假設基礎上按以下順序計算

,:

多元線性回歸

a);

對t作新觀察值預測同時引入學生氏t分布及預測概率ε

b)log10,(st)();

用t新觀察值預測公式作反方向運算求得與一定Tt和ε相對應的應力作為靜液壓強

c)log10、,

度的預測值

。

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

。、、、,

類問題

。

本標準得到的靜液壓強度預測下限實際上是在Tt下且置信水平不低于ε時保證t是

(LPL),、,,log10

該置信水平對應的置信下限時應控制的應力上限通常取ε相應的應力記為σ為了保證

。=0.975,LPL。

管材在該應力下不破壞材料應該至少具有與上述應力值相當的強度所以也把σ簡稱為靜液壓強

,,LPL“

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

”,。、、

計算基礎

。

由于國際貿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%

置信區間的下限

。

03方法的應用

.

本外推法的目的是為了估計以下參數

:

以水或空氣為恒溫介質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

應力預測下限對應預測概率為根據的規定該預測下限經圓整后作為

(97.5%)。ISO12162,

材料分級的依據定義為

,MRS。

在其他設計時間和或其他溫度的應力預測下限對應預測概率為根據

b)/(97.5%)。ISO12162

的規定該預測下限經圓整后定義為可用于設計目的

,CRSθ,t,。

現在有多種外推模型它們有不同的項數本標準只使用參數參數參數模型

,。2、3、4。

增加模型的項數可以改善擬合效果但同時會使預測的不確定度增大

,。

不論是否出現拐點見附錄本標準外推法都可以估計對應于概率的預測下限拐點是

(B),97.5%。

型數據向型數據的轉化點

AB。

為保證本方法的適用性材料應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果是在指定溫度和指定時間下以環應力表示的對

,,、

應于概率水平的靜液壓強度預測下限

97.5%。

對于多層管材其長期耐靜液壓強度的確定方法按規定執行

,ISO17456。

對于復合以及增強的熱塑性塑料管應用本方法需遵循相關產品標準的說明

,。

對于具有長期強度參照線的特定材料其長期強度由相應產品標準給出

,。

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測可能還要考慮其他因素這些因素應在相關產品

,,,

標準中考慮

。

對管材施壓的介質不應對管材有不良影響一般認為水是合適的介質

。。

Ⅳ

GB/T18252—2020/ISO90802012

:

塑料管道系統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

本標準規定了一種用統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據基

。

礎上

。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應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壓能力的測定第部分通用

ISO1167-1、1:

方法

(Thermoplasticspipes,fittingsandassembliesfortheconveyanceoffluids—Determinationofthe

resistancetointernalpressure—Part1:Generalmethod)