静水内压试验

流体静力学是研究静止液体行为的科学。这些流体加速产生的压力称为静水压力。该试验通过测量聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等塑料或热塑性管道在恒定温度和压力下因静水内部压力而引起的变形来确定材料强度和寿命。一些国际标准涵盖了温度、压力和类似值等条件。

如今，许多重要资源的运输都是通过管道进行的。管道的耐久性对于人类生活、资源浪费和防止环境污染具有重要意义。因此，生产的管道必须符合根据其使用区域确定的标准。为了安全使用聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和耐高温聚乙烯（PE-RT）管，必须根据其使用区域了解它们在一定温度和压力值下的工作条件和使用寿命。为了确定这些条件，管道要接受静水内压测试。将得到的数值与标准进行比较，以确定是否适合使用。

以下标准是详细阐述静水内压试验所遵循的规则以及试验环境和试验要素必须具备的条件的标准：

• 国际标准化组织（ISO）制定的“ISO 1167 液体运输用热塑性塑料管道-耐内压-试验方法”标准。
• “EN 921 塑料管道系统 - 热塑性管道 - 恒温下耐内压性的测定”是欧洲标准。
• 美国材料与试验协会（ASTM）制定的《ASTM D1598-23恒定内压下塑料管失效时间的标准试验方法》标准。

这些标准确定了连接元件的形状和连接元件的方法。待测样品的尺寸也必须符合 ASTM D2122 和 ASTM D3567 标准。

根据 EN 921 和 D1598-23 标准，测试中使用的调节和压力设备的灵敏度必须在正负 2% 的水平。环境、配件和测试液体的温度应为23度。直径为 150 毫米及更小的管道的长度必须至少为管道外径的五倍。对于较大直径的管道，该值应至少为外径的三倍。

测试系统由顶盖和底盖、固定这些盖的夹具、安装和密封元件、调节器、液体罐和压力装置组成。

按照标准选取的样品，两端用端盖封闭。它充满了液体，在调节器的帮助下达到所需的温度，里面没有空气。然后，对样品进行支撑，使其不会因重量而弯曲，并完全浸入调节好的环境中，以备测试。

根据EN 921标准，壁厚小于3毫米的样品必须进行1小时的调节，壁厚为3-8毫米的样品需要进行3小时的调节，壁厚为8-16毫米的样品需要进行6小时的调节，壁厚大于16毫米的样品需要进行16小时的调节。

使用压力机调整压力等级并施加到准备好的样品上，同时操作仪表开始测试。记录样品随时间发生的变形变化。施加到样品上的压力按照标准中给出的公式计算：

如果在测试过程中样品出现穿孔或泄漏，则停止测试并将变形类型记录为脆性或延性。根据 EN 921 标准，如果误差发生在距离封闭盖不到 0,1 倍管道长度的位置，则取消测试并使用新样品重新进行测试。

必须采取预防措施，以防测试过程中发生爆炸，如果使用气体代替液体，则不能忽视气体的潜在储能能力。被测试的设备和环境必须无油、无污垢。

如果在测试过程中承受压力的管道在标准规定的时间内没有爆裂，即在 20 度时 100 小时和在 80 度时 165 小时，或者没有观察到图表中规定的变形值，则认为该管道适合使用。

塑料和热塑性管道由于易于加工、成本低、维护成本低、不易腐蚀等原因而得到广泛应用。它广泛应用于网络系统，因为它可以输送天然气、清洁水和地热水以及废水等资源。此外，它还继续用于农业灌溉。这些行业中塑料管道的安全使用包括静水压力测试。

简而言之，静水压试验是测试管道和压力容器最常用的方法。使用此测试有助于长期保持容器的安全标准和耐用性。新制造的零件首先通过静水压力试验进行鉴定。然后根据相关标准定期进行重新验证。在某些情况下，静水压力测试不适用，气压测试是一种可接受的替代方法。

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