管材管件组合系统热循环试验方法:
1、原理
由管材和管件组成的试验系统承受规定次数的温度循环,此温度循环是由交替输送一定压力的冷热水而实现的。
应使用合适的夹具,使试验系统中部分管材管件在温度循环下承受拉伸应力和弯曲应变。
在试验过程中应监视并记录泄漏的情况。
注:下列试验参数在引用本方法的标准中确定:
a)试验温度(见 2.1、2.2 和 5.1),
b)每个完整循环的周期及其各阶段的时间(见 2.1、2.2 和 5.1);
c)试验压力(见 2.6 和 5.1)
d)拉伸应力(见 2.6 和 4.3);
e)弯曲半径(见第 3 章、图 1 和图 2);
f)总的循环数量,包括开始的 5 个循环(见 5.2 和 5.3)。
2、试验装置
2.1 冷水水源应符合下列条件:
a)提供足够的水流量,以使试验过程中水温变化保持在规定的最大温度偏差范围内(见 5.2);
b)供应的水温能达到相关标准所规定的最低温度的 ±5℃ 范围;
c)供应的水量至少要保证能按相关标准规定对每一个实验循环持续供水。
2.2 热水水源,应符合下列条件
a)供应的水流量满足实验要求的流速(见 5.2);
b)供应的水温能达到相关标准规定的最高温度的 ±2℃ 范围;
c)供应的水量至少要保证能按相关标准规定对每一个实验循环持续供水。
2.3 调节阀
能调节水的流速,以使整个试验过程中水温变化在规定的最大温度偏差范围内(见 5.2)。
2.4 转换装置
能使进口处冷热水的交替在 1min 内完成。
2.5 测温计
测温范围能满足规定的测试温度要求(见 2.1、2.2 和 5.2)。
2.6 压力计和调压装置
能使试验装置的压力始终保持在相关标准规定的 ±0.05MPa 范围内,冷热水在转换时可能发生的水锤现象除外。
2.7 支承架
由用于固定管道部件的固定支架与不妨碍管道部件轴向移动的滑动支架组成的符合要求的构架(见第 4 章和图 1)。
2.8 拉伸装置
用于得到所需的拉伸预应力(见 4.3)。
注:这样做是为了模拟固定管段温度降至安装温度以下时,因收缩产生的应力。
图 1 试验装配图
3、试验组件
试验组件由管材、管件按图1所示连接安装。并应符合生产商规定的操作规程,但如下情况除外:
如按照生产商规定的操作规程进行操作时,管材由于原材料,壁厚或外径等因素无法弯曲成图 1 中 C 段所示形状时,可按图 2 处理。
图 1 所示试验组件应包括以下内容:
a)对于 A 段:至少 3 根直线连接的管段,其自由长度应为(3000±5)mm;应力按 4.3 规定;
b)对于 B 段:至少 2 根直管段,可自由移动,并具有(300±5)mm 的自由长度;
c)对于 C 段:至少具有 1 个两端固定的弯曲管段(见图 1 或图 2),其自由长度为 27dn~28dn,dn 指管材的公称外径或者其长度能按生产商推荐的最小弯曲半径安装。
4、试验组件的预处理
4.1 必要时,应按生产商的要求对管材和管件组成的组件进行预处理(如粘接时)。
4.2 在室温(23±5)℃ 的条件下至少状态调节 1h。
4.3 按相关标准规定的拉伸应力要求对试验组件A段施加预应力,并将该段安装就位。
4.4 将试验组件装满冷水并排尽空气
5、试验步骤
5.1 按相关标准规定的试验条件进行先冷水后热水的循环试验(见第 1 章注 b)和 f))。
5.2 在开始的 5 个循环内:
a)调节流速,使试验后续各循环的热水阶段和冷水阶段出入口温差均不超过 5℃(冷热切换的 1min 阶段除外);
b)调整或上紧接头以消除渗漏。
5.3 完成相关标准规定的循环数,检查所有接头并记录有无渗漏情况,如果有渗漏发生,记录渗漏现象和位置。
图 2 C段可替代试验装配图