擠出管材爆破壓測試
發布時間:2025-08-06 15:30:39- 點擊數: - 關鍵詞:
實驗室擁有眾多大型儀器及各類分析檢測設備,研究所長期與各大企業、高校和科研院所保持合作伙伴關系,始終以科學研究為首任,以客戶為中心,不斷提高自身綜合檢測能力和水平,致力于成為全國科學材料研發領域服務平臺。
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1. 測試目的:
測定擠出成型的塑料管材在恒定內部靜液壓條件下,直至發生破裂破壞時所能承受的最大壓力值(爆破壓力)。該測試是評估管材在短期靜液壓負荷下極限強度、結構完整性和材料性能的關鍵指標。
2. 主要檢測項目與核心內容:
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2.1 試樣制備:
.1 試樣制備:**- 取樣: 從待測管材上截取規定長度的直管段作為試樣。取樣位置、數量及長度需符合相關產品標準或測試標準(如 ISO 1167, GB/T 6111, ASTM D1599)的規定,通常要求避開明顯缺陷區域。
- 端部處理: 試樣兩端需進行平整切割,確保端面垂直于管材軸線,無毛刺或裂紋,以保證與密封接頭良好配合,防止端部應力集中導致非代表性破壞。
- 狀態調節: 試樣在測試前需在規定溫度(通常為 (23±2)℃)和濕度環境下進行狀態調節,時間不少于規定時長(如 24 小時),以使試樣達到溫度平衡和消除加工應力。
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2.2 測試設備:
- 恒壓系統: 能持續、穩定地向試樣內部施加并保持靜液壓力的裝置。壓力介質通常為水(或根據標準要求使用其他液體),溫度需可控。
- 壓力源: 提供壓力的裝置(如水泵、增壓泵)。
- 壓力測量系統: 高精度壓力傳感器或壓力表,其精度和量程需滿足測試要求(通常精度不低于滿量程的 0.5% 或 1%),并定期校準。
- 溫度控制系統: 用于將壓力介質和測試環境(水浴或空氣浴)精確控制在規定測試溫度(如 20°C, 60°C, 80°C 等,依據標準或產品要求)。
- 密封接頭: 用于將試樣兩端與加壓系統連接并實現密封的裝置。接頭設計應能有效傳遞壓力至試樣內壁,同時避免在試樣端部產生異常的彎曲或約束應力。常見類型包括帶密封圈的約束型接頭或自由端接頭。
- 計時器: 記錄加壓開始至試樣破壞所經歷的時間。
- 安全防護裝置: 測試區域需配備足夠強度的安全防護罩或屏障,以應對試樣破裂時可能產生的飛濺和高壓液體噴射風險。
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2.3 測試條件:
- 測試溫度: 依據相關產品標準或測試目的確定(常見如 20°C, 23°C, 60°C, 80°C 等)。溫度控制精度通常為 ±1°C 或 ±2°C。
- 壓力介質: 通常為水。若使用其他液體(如為降低測試溫度下的蒸汽壓),需在報告中注明。
- 升壓速率: 需嚴格按照選定標準的規定執行。常見要求是在達到預期爆破壓力的 50% 之前,升壓速率可較快,之后需降低速率(如 ISO 1167 要求在預期爆破壓力 50% 至破壞階段,升壓速率應恒定在 0.1 MPa/s 左右),以確保壓力平穩增加,獲得準確的爆破壓力值。控制升壓速率是獲得可靠、可比數據的關鍵。
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2.4 測試程序:
- 將狀態調節好的試樣安裝到測試設備的密封接頭中,確保密封有效且試樣處于自由狀態(除非標準要求約束)。
- 向試樣內腔注滿壓力介質,排盡空氣。
- 將測試系統(試樣及介質)調節至規定的測試溫度,并保持足夠時間使其溫度均勻穩定。
- 啟動加壓系統,按照規定的升壓速率對試樣內部施加靜水壓力。
- 持續加壓,直至試樣發生破裂破壞(壓力介質明顯泄漏,壓力表讀數出現峰值后迅速下降)。
- 準確記錄試樣破裂瞬間達到的最高壓力值,即爆破壓力 (Burst Pressure),單位為兆帕 (MPa) 或巴 (bar)。
- 記錄從開始加壓到試樣破壞的總時間。
- 觀察并記錄試樣的破壞模式(如韌性破裂、脆性破裂、縱向開裂、端部破壞等)和破壞位置。
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2.5 結果計算與表示:
- 直接記錄測得的爆破壓力值 (P_b)。
- 根據相關標準或研究需要,可計算環向應力 (Hoop Stress):
σ = (P_b * (D - e)) / ( (D - e)) / (2 * e)
其中:σ
= 環向應力 (MPa)P_b
= 爆破壓力 (MPa)D
= 管材外徑 (mm)e
= 管材最小壁厚或測量壁厚 (mm) - 注意:使用的壁厚值需明確說明(如最小壁厚、平均壁厚、實測壁厚)
- 報告破壞模式。
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2.6 測試報告要求:
測試報告應清晰、完整地包含以下信息:- 標識被測試管材(材料類型、規格尺寸、生產批號等,不涉及具體企業名稱)。
- 引用的測試標準(如 ISO 1167-1, GB/T 6111, ASTM D1599)。
- 測試日期。
- 試樣數量、長度、取樣方法。
- 狀態調節條件。
- 測試溫度及控制精度。
- 壓力介質。
- 使用的升壓速率(特別是達到預期爆破壓力 50% 后的速率)。
- 使用的密封接頭類型。
- 每個試樣的實測爆破壓力值 (P_b)。
- 若計算環向應力,需說明使用的壁厚值(最小壁厚、平均壁厚或實測值)及計算結果。
- 每個試樣的破壞時間。
- 每個試樣的破壞模式和破壞位置描述。
- 任何偏離標準程序的說明。
- 測試設備信息(類型、精度,不涉及品牌)。
3. 關鍵注意事項:
- 安全第一: 高壓測試具有危險性,必須嚴格遵守安全操作規程,確保測試區域有可靠的安全防護,操作人員經過培訓并佩戴防護裝備。
- 標準遵循: 測試方法、試樣制備、參數設定必須嚴格依據所采用的國際、國家或行業標準進行,確保結果的可比性和有效性。
- 設備校準: 壓力測量儀表和溫度控制設備必須定期進行校準,保證測量數據的準確性。
- 試樣代表性: 試樣應能代表被測管材的整體質量。
- 破壞模式分析: 觀察破壞模式對于理解管材失效原因和評估材料/工藝性能至關重要。非管體中間部位的破壞(如端部破壞)可能表明密封或裝夾存在問題,其結果需謹慎評估或可能被視為無效。
- 升壓速率控制: 精確控制升壓速率(尤其在接近破壞階段)對獲得準確的爆破壓力值極為重要,過快可能導致結果偏高。
本說明聚焦于擠出管材爆破壓測試的技術流程、核心檢測項目及要求,旨在提供客觀、標準化的測試框架。具體操作應嚴格遵循所采用的權威測試標準。


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