生活饮用水管道用波纹金属软管(以下简称软管)的性能测试项目包括耐压、气密、静态弯曲、动态弯曲以及爆破等 5 个内容。对应的性能要求及检验方法如下。
1、耐压
1.1 性能要求
软管在 1.5 倍的设计压力 ps 下进行耐压试验,应无渗漏、无损伤、无异常变形。
1.2 检验方法
软管耐压试验采用水压试验。试验介质为氯离子含量不超过 25mg/L 的水。试验装置为加压泵或加压系统、压力监测仪表。将试件平直放置,一端安装带有排气阀的堵头,另一端和泵或加压系统出口连接。将水注入软管内,排除空气,关闭排气阀,密封试件,然后缓慢加压至试验压力,至少保压 5min,试验压力下检查试件,结果是否符合 1.1 的要求。
2、气密
2.1 性能要求
软管在设计压力 ps 下进行气密试验,应无漏气。
2.2 检验方法
气密试验应在耐压试验合格后进行,试验装置为气泵(或气瓶组)、压力监测仪表、水槽。试验介质为无毒、无腐蚀性、非可燃的干燥、洁净气体;试验水槽用水的氯离子含量不超过 25mg/L,试件一端安装密封堵头,另一端与试验装置出气口连接。将试件浸没于水槽中,通入气体缓慢加压至试验压力,至少保压 10min,试验压力下检查试件,结果是否符合 2.2 的要求。
3、静态弯曲
3.1 性能要求
软管以静态弯曲半径 Rj 反复弯曲 5 次后,在设计压力 ps 下进行气密试验,应无漏气、无损伤、无异常变形。静态弯曲半径 Rj 见表 1。
表 1 弯曲半径表
公称尺寸 DN | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
静态弯曲半径 Rj/mm | 200 | 260 | 320 | 400 | 500 | 560 | 750 | 880 | 1200 | 1400 | 1600 |
动态弯曲半径 Rd/mm | 800 | 845 | 1000 | 1200 | 1500 | 1800 | 2000 | 2500 | 3000 | 3500 | 4000 |
3.2 检验方法
在软管不充压的情况下进行试验,试验装置为静态弯曲试验台。按图 1 安装试件,将试件一端刚性固定,另一端以不高于 25次/min 的频率,围绕并贴合定形圆柱体进行弯曲,弯曲半径为静态弯曲半径 Rj,软管由直线状态至弯曲状态,再恢复至直线状态为 1 次弯曲循环,弯曲角为 90°,反复弯曲 5 次后,对试件按 2.2 的方法进行气密试验,结果是否符合 3.1 的要求。
标用符号说明: A1、A2——试件两端的刚性段长度; L1——静态弯曲试件最小长度; Rj——软管静态弯曲半径(见表 1)。 a 1个周期。 b 大于或等于 3 个波数。 |
图 1 软管静态弯曲试验原理图
进行单项的静态弯曲试验时,试件最小长度 L1 应按公式(1)进行计算,当软管的波纹管之间有环焊缝时,试件中应至少包含一个焊接段。
L1=1.7Rj+A1+A2.......................................................(1)
式中:
L1——静态弯曲试件最小长度,单位为毫米(mm);
Rj——软管静态弯曲半径(见表 1),单位为毫米(mm);
A1、A2——试件两端的刚性段长度,单位为毫米(mm)。
4、动态弯曲
4.1 性能要求
软管的最少动态弯曲次数为 1000 次。软管在设计压力 ps 下,以动态弯曲半径 Rd 弯曲最少动态弯曲次数后,软管应无渗漏、无异常变形,动态弯曲半径 Rd 见表1。
4.2 检验方法
4.2.1 U型弯曲试验
公称尺寸 DN<100 的试件进行U型弯曲试验。
试验介质为水。试验装置为U型弯曲试验台、加压泵或加压系统、压力监测仪表,按图 2 安装试件,启动加压泵或加压系统,将水注入管内,排尽空气,关闭排气阀,密封试件,然后缓慢加压至设计压力 ps,启动弯曲试验台,以 5次/min?30次min 的频率往复运动,在试验过程中检查试件有无渗漏和异常变形,当达到规定的最少动态弯曲次数(1000 次)后,在设计压力 ps 下检查软管,结果是否符合 4.1 的要求。
标引符号说明: A1、A2——试件两端的刚性段长度; L2——U型弯曲试件长度; Rd——软管动态弯曲半径(见表1)。 a 1个周期。 |
图 2 软管U型弯曲试验原理图
U型弯曲试件长度 L2 按公式(2)进行计算:
L2=4Rd+A1+A2+S/2............................(2)
式中:
L2——U型弯曲试件长度,单位为毫米(mm):
Rd——软管动态弯曲半径(见表1),单位为毫米(mm);
S——试验行程:250mm;
A1、A2——试件两端的刚性段长度,单位为毫米(mm)。
4.2.2 摆动弯曲试验
公称尺寸 DN≥100 的试件进行摆动弯曲试验。
试验介质为水。试验装置为摆动弯曲试验台、加压泵或加压系统、压力监测仪表。按图 3a)或图 3b)安装试件,启动加压泵或加压系统,将水注入管内,排尽空气,关闭排气阀,密封试件,然后缓慢加压至设计压力 ps,启动摆动弯曲试验台,按表 3 规定的行程 h,以 3次/min?15次/min 的频率往复运动,在试验过程中检查试件有无渗漏和异常变形;当达到规定的最少动态弯曲次数(1000 次)后,在设计压力 ps 下检查软管,结果是否符合 4.1 的要求。
a)垂直位移安装方式 | b)水平位移安装方式 |
标引符号说明:A1、A2——试件两端的刚性段长度;h——拨动行程(见表 3);L3——摆动弯曲试件长度。a 1个周期。
图 3 软管摆动弯曲试验原理图
表 3 摆动弯曲试验行程
公称尺寸 DN | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
长度系数 k1 | 6 | 3 | ||||||
行程 h/mm | 45 | 50 | 55 | 65 | 70 | 80 | 45 | 50 |
摆动弯曲试件长度 L3 按公式(3)进行计算:
L3=k1*DN+A1+A2........................(3)
式中:
L3——摆动弯曲试件长度,单位为毫米(mm);
k1——长度系数;
DN——公称尺寸;
A1、A2——试件两端的刚性段长度,单位为毫米(mm)。
5、爆破
5.1 性能要求
软管最小爆破压力 pb 应符合表 3 的规定。网套的爆破压力应按 GB/T 14525-2010 中附录 B 进行校核。
表 3 软管最小爆破压力
公称尺寸 DN | 最小爆破压力 pb/MPa | ||
设计压力 ps/MPa | |||
0.6 | 1.0 | 1.6 | |
50、65、80、100、125、150、200、250 | pb=4ps | pb=4ps | |
300、350、400 | pb=3ps |
5.2 检验方法
试验介质为水试验装置为加压泵、压力监测仪表。将试件平直放置,一端安装带有排气阀的堵头,另一端和泵出口连接。启动加压泵,将水注入试件内,排尽空气,关闭排气阀,密封试件,然后缓慢逐级(设计压力 ps 的整数倍)加压,每级保压时间为 1min,直至试件渗漏或破坏并记录试件的损坏情况,
结果是否符合 5.1 的要求。若压力超过最小爆破压力 pb 时,仍未爆破,允许不将试验持续至渗漏或破坏。
进行单项的爆破试验时,试件柔性段最小长度 L4 应符合表 4 的规定,当软管的波纹管之间有环焊缝时,应至少包含一个焊接段。
表 4 爆破试件柔性段最小长度
公称尺寸 DN | 50~100 | 125~200 | 250~350 | 400 |
爆破试件柔性段最小长度 L4/mm | 150 | 250 | 350 | 400 |
爆破试件最小长度 L5 按公式(4)进行计算:
L5=L4+A1+A2....................................................................................(4)
式中:
L4——试件柔性段最小长度,单位为亳米(mm);
L5——爆破试件最小长度,单位为毫米(mm);
A1、A2——试件两端的刚性段长度,单位为毫米(mm)。
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