聚乙烯阀门密封、操作扭矩、耐弯曲密封、耐温度循环、拉伸载荷后密封、启闭装置部分承受弯曲载荷后密封、耐冲击性能试验方法

GB/T 15558.4202X 20 C C 附 录 C（规范性）密封性能（内密封和外密封）试验方法 C.1 总则 本附录规定了聚乙烯阀门/阀体的内密封和外密封性能的试验方法。C.2 试样 试样组件应按照 GB/T 6111 进行组装。试样组件为组装完整的阀门，其开口端用管帽、丝堵和柔性密封件进行封堵。对于注塑或熔接的部件，在按照 C.3.1 进行状态调节前，应按照制造商规定的时间应力释放。C.3 试验步骤 C.3.1 状态调节 按照 GB/T 6111 进行状态调节。C.3.2 内密封性能（阀门全闭）阀门内密封性能试验（若为双向阀门，阀门两个流动方向均应进行试验）操作步骤如下：a)将试样组件一端与压力装置连接，另一端与检漏装置连接；b)在规定温度条件下用空气或氮气填充封闭的试件组件；c)关闭阀门；d)尽可能平稳且快速地升高压力，在 30s 内达到表 4 规定的试验压力；e)在本文件规定的时间内保持压力和温度；f)检查阀座是否泄漏；g)将压力减低至常压。C.3.3 外密封性能（阀门半开）阀门外密封性性能试验操作步骤如下：a)将阀门置于半开位置；b)将试样组件一端与压力装置连接，另一端进行密封；c)在规定温度条件下用空气或氮气填充封闭的试件组件；d)尽可能平稳且快速地升高压力，在 30 s 内达到表 2 规定的试验压力；e)保持压力和温度符合表 2 的要求；f)观察外密封是否泄漏；g)将压力减低至常压。C.4 结果判断 如果试验过程中，阀门不发生泄漏，破裂及其他可见破坏，则判断为合格。如果试样连接处发生破坏，试验判为无效，取另一试样，重复试验。C.5 试验报告 GB/T 15558.4202X 21 试验报告应包含下列内容：a)GB/T 15558.4202X 的本附录号和试验名称；b)阀门的信息；c)试验压力；d)内密封和外密封试验结果；e)任何影响结果的因素，诸如任何偶然事件或本附录没有规定的操作细节；f)试验时间。GB/T 15558.4202X 22 D D 附 录 D（规范性）操作扭矩试验方法 D.1 范围 本附录规定了聚乙烯阀门开启和关闭的操作扭矩试验方法。D.2 试样 除非其他标准另有规定，试样应选用未使用过的阀门。试样数量为 1 个。D.3 设备 D.3.1 压力装置，压力装置，在试验期间应能提供不小于规定的压力，精度为 5%。D.3.2 操作扭矩装置，操作扭矩装置，能提供所需要的操作扭矩，精度为 2%。D.3.3 测量仪器，测量仪器，在操作扭矩试验期间，应能连续读数，并能记录其最大值，精度为 2%。D.3.4 密封装置，密封装置，应确保安全的使用压缩空气。当夹紧阀门试样时，不会对阀门末端产生轴向压力、阀杆产生径向压力。D.4 试验步骤 D.4.1 状态调节 应在阀门生产至少 24 h 后进行取样。除非另有规定，试样应按照 GB/T 2918 的要求，在表 2 中规定的温度条件下进行状态调节至少 24 h，并在此条件下进行试验。试验前开启和关闭阀门 10 次，以达到平滑操作，状态调节 12 h 后进行后续试验。D.4.2 操作 D.4.2.1 在阀门关闭状态下，内部压力在 60 s 内逐渐升高至阀门最大工作压力（最大为 0.6 MPa），保压 5 min。D.4.2.2 将阀杆与操作扭矩装置、测量仪器连接，施加扭矩，并逐渐增加，直至阀门完全开启，试验过程应符合表 D.1 的要求。表D.1 试验条件 阀门型式 公称尺寸（dn）mm 操作时间a s 操作速度 r/min 1/4 旋转阀门 dn50 dn50 2 dn/30 非 1/4（多圈）旋转阀门 dn50 dn50 20 10 a 保留一位小数，小数点后第二位非零数字进位。GB/T 15558.4202X 23 D.4.2.3 在整个开启过程中，记录开启和运行的扭矩。D.4.2.4 在最大工作压力下关闭阀门至完全闭合，记录关闭和运行扭矩。如有可能，记录整个过程的关闭扭矩。D.4.2.5 若为双向阀门，两个气体流动方向均应进行试验。D.4.2.6 阀门制造商可在生产过程中进行额外的扭矩测试。D.5 结果判断 检查启闭或启闭运行过程中的最大扭矩是否满足表2的要求。D.6 试验报告 试验报告应包含下列内容：a)GB/T 15558.4202X 的本附录号和试验名称；b)阀门的信息：阀门类型；阀体和密封件的材料；公称外径（dn）；阀门的 MOP；制造商名称或商标；流动方向（如有需要）；c)试验日期；d)状态调节前、状态调节后阀门开启、运行、关闭时的扭矩记录；e)开启和关闭的扭矩记录；f)任何程序上的偏差；g)观察到的任何异常现象。GB/T 15558.4202X 24 E E 附 录 E（规范性）耐弯曲密封性试验方法 E.1 范围 本附录规定了流体输送用PE阀门在双支撑（简支梁）间的耐弯曲密封性试验方法，与阀门本体相连管材的公称外径在 63 mm至 225 mm范围内。注：本文件中尺寸范围在 250 mmdn400 mm 范围内的阀门参考本附录执行。E.2 原理 在（232）环境温度条件下，阀体与两段管材相连接，置于两点支撑上，对阀门施加恒定的外力使其承受弯曲载荷。阀门通气加压，在加载前，加载期间和加载后分别检测密封性能并记录操作扭矩。E.3 设备 E.3.1 试验机，试验机，应能持续施加规定的力，偏差为2%。试验机的固定支架应具有轴向水平且间距可调的两个支撑（S），且头部曲率半径为5 mm。试验机的移动加载部分根据阀门的类型应配备合适的压头，压头接触部位的曲率半径为 5 mm，也可采用半圆柱面或环状接触表面，压头和支撑（S）均用硬化钢制造，且轴线彼此平行。注：力不直接施加在阀门本体上，以免对启闭装置造成破坏，建议L的距离为 2dn。压力机偏差测量指标器，应符合相关标准的精度等级要求。E.3.2 压力表：（0 0.005）MPa，精度等级 1.6；压力源：能提供（0 0.005）MPa气压并可调；扭矩测量装置：精度为 5%;捡漏装置：精确至 0.1 cm3/h。E.3.3 气密封管路系统，包括：a)连接管线的管件；b)阀门与压缩空气源连接见的开关以及捡漏装置（如压力表及刻度管等）。E.4 试样 E.4.1 试样由阀门和两段PE管段组装而成，管段长度应满足整个试样的支撑间距要求（见E.5.1.3）。试样两端应装有封堵或端帽等（见E.3.3）。E.4.2 除非另有规定，试样数量至少为 1 个。E.5 试验步骤 E.5.1 安排 E.5.1.1 进行下面步骤（包括E.5.1.2到E.5.3.5）前，放置试样使阀门操作部分处于以下状况：竖直，与施力点反向；水平，与施力方向垂直。E.5.1.2 试验开始时，记录环境温度。E.5.1.3 调整支撑间距至 10dn。E.5.1.4 将试样放在支撑（S）上，使受试阀门与两支撑点等距，且其轴线垂直于压头轴线，操作部分方向为E.5.1.1的规定方向之一。GB/T 15558.4202X 25 E.5.1.5 将阀门组件一端与加压系统连接，另一端安置捡漏装置。E.5.2 初始性能检测 按照附录C检验并记录阀门在半开状态下（壳体试验）及关闭状态下的密封性能（启闭件密封性能试验）。按照附录D测量并记录操作扭矩。E.5.3 受力后的性能检测 E.5.3.1 按照本文件表 2 要求规定，以 25（110%）mm/min的速度在阀门上施加作用下。E.5.3.2 保持上述作用力（F）10 h，在此期间：按照附录 C 检测并记录阀门全开（内部）或半开（外部）状态下的密封性能；按照附录D测量并记录操作扭矩；若出现破坏或内、外部泄漏，记录详细情况，可能时，记录泄漏位置并出具试验报告。否则，按照 E.5.3.3 到 E.5.3.5继续进行试验。E.5.3.3 测量并记录最大挠度，卸除作用力（F）。E.5.3.4 检查阀门及其相连管段的外观并记录任何变形。E.5.3.5 调整操作部分至 E.5.1.1 规定的另一个位置，重复 E.5.1.2 到 E.5.3.4 的步骤，完成后，按照 E.5.3.6 继续进行试验。E.5.3.6 按照 E.5.2 测定卸除作用力后的最终性能。E.6 试验报告 试验报告应包括下列内容：a)GB/T 15558.4202X 的本附录号；b)试样的完整标志及材料类型、阀门的公称尺寸；c)试样数量；d)是否观察到任何内部或/和外部泄漏及其位置；e)按照 E.5.2、E.5.3.2 和 E.5.3.6 测量的阀门扭矩；f)任何影响结果的因素，诸如任何偶然事件或本附录没有规定的操作细节；g)试验日期。GB/T 15558.4202X 26 F F 附 录 F（规范性）耐温度循环性能试验方法 F.1 范围 本附录规定了阀门耐温度循环的试验方法，适用于插口端外径不大于 63 mm 的流体输送用聚乙烯（PE）阀门。F.2 原理 阀门内初始压力为 0.6 MPa，测量在温度循环的应力下发生的压力变化。检查测量在压力试验前后的密封性能及操作扭矩。F.3 设备 F.3.1 调温试验箱，能够控制温度在-20 60 之间某一恒定值或变化值并保持一定时间，偏差为 2。温度变化速率应能设置在大约 1/min。F.3.2 压力记录仪，量程和刻度事宜试验阀门的压力要求，精度 1.5 级。F.3.3 压缩空气源，能够提供要求的试验压力。F.3.4 管路，能使试样与压力记录仪及压缩空气源连接并且其上装有可使试样和记录仪组件全部和压力源隔离的阀门。通气阀门应能使压力平缓增加。F.4 试样 F.4.1 试样应包括一个完整阀门，阀门的封堵应能保持试验安装F.5章进行。试验前应在（232）条件下状态调节至少 24 h。F.4.2 除非另有规定外，试样数量至少为 1 个。F.5 步骤 F.5.1 关闭阀门并放置在（232）的调温试验箱中。F.5.2 按照附录 D 测量并记录操作扭矩。按照附录C进行试验，当阀门半开（壳体试验）以及当阀门关闭（启闭件密封性能试验）时检测并记录密封性能。F.5.3 将试样的一端与压缩空气源相连，试样另一端不关闭。F.5.4 将阀门关闭，在 30 s内将系统的压力逐渐升至 0.6 MPa，偏差为 2%。F.5.5 等待 30 s使压力稳定。F.5.6 断开试样与压力源的连接，维持试样与相应的压力记录仪连接。F.5.7 按照 F.5.8 和 F.5.9 进行试验，记录如下：a)记录循环期间试样压力的变化情况；b)若发生泄漏，记录泄漏发生时温度及相应的压力变化值；c)查找并记录任何泄漏的位置。F.5.8 调整调温试验箱，使其温度以约 1/min的速度变化（F.3.1）。在极限温度（-202）及（602）分别保温 3 h。F.5.9 保持试样在试验箱中做 10 个循环，第 1 个循环从 23 升温开始。GB/T 15558.4202X 27 F.5.10 循环完成后，在（232）条件下状态调节 24 h，重复 F.5.2 测试步骤。F.6 试验报告 试验报告应包括下面内容：a)GB/T 15558.4202X 的本附录号；b)试样的完整标志；c)PE 材料的类型及其他材料（若有）；d)阀门的公称外径；e)试样数量；f)循环期间的压力记录；g)任何泄漏发生的位置及当时温度（若发生）；h)稳定循环前后的操作扭矩；i)任何影响结果的因素，诸如任何偶然事件或本附录没有规定的操作细节；j)试验日期。GB/T 15558.4202X 28 G G 附 录 G（规范性）温度循环下承受弯曲时的密封性试验方法 G.1 设备 G.1.1 应能够在试样组件上通过 3 点弯曲施加应力达到规定半径的结构，如图 G.1 所示。G.1.2 能够控制温度在规定的温度范围T1和T2之间变化，并在规定恒温期间内保持温度误差不超过5，温度变化速率应能设置为 1/min。温度传感器测温点在阀门内部。G.1.3 设备的布置应便于对试样进行扭矩测试及压力源连接。G.2 试样的制备 试验阀门应用两段管材组装，管段应足够长，以保证按照G.1.1将试样安装在设备上。将阀门置于合适的操作状态。