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揚(yáng)州市精卓試驗(yàn)機(jī)械廠

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    技術(shù)文章

    管材爆破試驗(yàn)機(jī)工作原理

    點(diǎn)擊次數(shù)：1555 發(fā)布時(shí)間：2017-5-28

    JZ-7042型管材爆破試驗(yàn)機(jī)                            揚(yáng)州市精卓試驗(yàn)機(jī)械廠

    管材爆破試驗(yàn)機(jī)用于測(cè)定熱塑性管材、復(fù)合管材（如PP—R,、PP—B,、PP—A、PE,、PE—X,、PVC、PVC—U,、PVC—C）及鋁塑復(fù)合管等各種管材,，在長(zhǎng)時(shí)間恒定內(nèi)壓和恒定溫度下的耐壓破壞時(shí)間或瞬時(shí)爆破的zui大壓力值，壓力檢測(cè)顯示采用數(shù)字壓力表,，時(shí)間設(shè)定采用外部時(shí)間繼電器設(shè)定,。是塑料管材生產(chǎn)廠商及檢測(cè)機(jī)構(gòu)*的檢測(cè)設(shè)備。此設(shè)備能夠充分體現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量的水平,。

    管材爆破試驗(yàn)機(jī)基本原理：

    根據(jù)管材的不同溫度和壓力和環(huán)應(yīng)力,，在工業(yè)控制機(jī)上輸入不同的參數(shù)，高壓泵產(chǎn)生高壓液體,，經(jīng)過(guò)壓力控制系統(tǒng),，由高壓軟管輸送給介質(zhì)恒溫箱內(nèi)的試樣中，進(jìn)行管材的長(zhǎng)時(shí)間靜液壓試驗(yàn),。

    3,、符合標(biāo)準(zhǔn):

    GB/T6111—2003《流體輸送用熱塑性塑料管材耐內(nèi)壓試驗(yàn)方法》

    GB/T15560—1995《流體輸送用塑料管材液壓瞬時(shí)爆破耐壓試驗(yàn)方法》

    GB/T18742.1—2002《冷熱水用聚丙烯  第二部分：管材》

    GB/T18742.2—2002《冷熱水用聚丙烯  第二部分：管材》

    GB/T18742.3—2002《冷熱水用聚丙烯  第三部分：管件》

    GB/T13663—2000 《給水用聚乙烯PE管材》

    GB/T15558.1—2003《燃?xì)饴竦赜镁垡蚁㏄E管材》

    GB/T18992.1—2003《冷熱水用交聯(lián)聚乙烯管道系統(tǒng)總則》

    GB/T18992.2—2003《冷熱水用交聯(lián)聚乙烯管道系統(tǒng)管材》

    GB/T10002.1—1996《給水用硬聚氯乙烯（PVC—U）管材》

    GB/T10002.2—1996《給水用硬聚氯乙烯（PVC—U）管件》

    GB/T18993.1—2003《冷熱水用氯化聚氯乙烯管道系統(tǒng)》

    GB/T18993.2—2003《冷熱水用氯化聚氯乙烯管道系統(tǒng)》

    GB/T18992.1—2003《冷熱水用氯化聚氯乙烯管道系統(tǒng)管件》

    GB/T18997.1—2003《鋁塑復(fù)合壓力管鋁管搭接焊式鋁塑管》

    GB/T18997.2—2003《鋁塑復(fù)合壓力管鋁管對(duì)接焊式鋁塑管》

    ASTM D1598、ASTM D1599

    4,、基本概念:

    （1）,、環(huán)應(yīng)力:又稱環(huán)向應(yīng)力用σ表示，指內(nèi)壓在管壁中引起的沿管材圓周方向的應(yīng)力,。

    （2）,、A型密封接頭:與試樣剛性連接的密封接頭，但兩個(gè)密封試樣接頭彼此不相連接,。

    （3）,、實(shí)壁管：任意橫截面為實(shí)心圓環(huán)結(jié)構(gòu)的管材,，也包括內(nèi)壁帶有略微凸出的導(dǎo)流螺旋線的管材。

    5,、試樣要求:

    當(dāng)管材公稱外徑dn≤315mm時(shí),，每個(gè)試樣在兩個(gè)密封接頭之間的自由長(zhǎng)度L0應(yīng)不小于試樣外徑的三倍，但zui小不得小于250mm時(shí),，當(dāng)管材dn>315mm,，其zui小自由長(zhǎng)度L0≥1000mm。

    6,、試樣的支承或吊架

       當(dāng)試樣置于恒溫箱中時(shí)能保持試樣之間及試樣與恒溫箱的任何部分不相接觸,。

    7、試驗(yàn)壓力的計(jì)算:

    根據(jù)公式計(jì)算試驗(yàn)壓力P,，結(jié)果取三位有效數(shù)字,，單位為MPa

    公式： 

     2emin

    P=σ

    dem—emin

     式中：

    P——試驗(yàn)壓力，結(jié)果取三位有效數(shù)字,，單位為兆帕（MPa）

    σ——有試驗(yàn)壓力引起的環(huán)應(yīng)力,，單位為兆帕（MPa）

    dem————測(cè)量得到的試樣平均外徑，單位為毫米（mm）

    emin————測(cè)量得到的試樣自由長(zhǎng)度部分壁厚的zui小值,，單位為毫米（mm）

    8,、試樣狀態(tài)調(diào)節(jié):

    擦除試樣表面的污漬、油漬,、蠟或其他污染物以使其清潔干燥,，然后選擇密封接頭與其連接起來(lái)，并向試樣中注滿接近試驗(yàn)溫度的水,，水溫不能超過(guò)試驗(yàn)溫度5℃,。

    把注滿水的試樣，放入水箱或烘箱中,，在試驗(yàn)溫度條件下放置表1所規(guī)定的時(shí)間,，如果狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度超過(guò)100℃，應(yīng)施加一定壓力,，防止蒸發(fā),。

     表1試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間

    壁厚（mm）emin
     狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間
     
    emin  < 3        1h±5min
     3≤emin< 8      3h±5min
     
    8≤emin<16      6h±30min
     
    16≤emin<32    10h±1h
     
    32≤emin        16h±1h
         二、管材耐壓試驗(yàn)機(jī)組成

    1,、主機(jī)部分：

    電器控制箱,觸摸屏,、可編控制器PLC、,、蓄能器（緩沖器）,、電接點(diǎn)壓力表等;

    2、恒溫系統(tǒng):

    a控溫范圍：室溫—95℃

    b介質(zhì):恒溫箱內(nèi)充滿水或其他液體

    c控溫精度:平均溫差為±1℃,zui大偏差為±2℃(配循環(huán)系統(tǒng))

    d材質(zhì):全不銹鋼制成

    3,、夾具:

     三,、性能指標(biāo)及技術(shù)要求

    1,、三路獨(dú)立控制試驗(yàn)壓力和試驗(yàn)時(shí)間

    2、加壓范圍：0—10.00MPa

    3,、主壓力系統(tǒng)zui高工作壓力12.00MPa

    4,、高壓柱塞泵

    （1）壓力：18MPa        

    （2）流量：25L/min

    （3）轉(zhuǎn)速：1450rpm/min        

    5、控壓精度：試驗(yàn)壓力值上限的+2％,，下限的-1％

    6,、壓力值分辨率：0.01MPa

    7、壓力變送器:試驗(yàn)壓力采樣頻率0.3毫秒

    8,、計(jì)時(shí)范圍：0—9999h

    9,、計(jì)時(shí)精度：1S

     四、試驗(yàn)步驟及技術(shù)關(guān)鍵：

     （一）試驗(yàn)步驟

    1,、按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,，選擇試驗(yàn)類型如水-水試驗(yàn),、水-空氣試驗(yàn)或水-其他液體試驗(yàn),。

    2、將經(jīng)過(guò)狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試樣與加壓設(shè)備連接起來(lái),，排凈試樣的內(nèi)的空氣,，然后根據(jù)試樣的材料、規(guī)格尺寸和加壓設(shè)備情況,，在30s至1h之間用盡可能短的時(shí)間,，均勻平穩(wěn)地施加試驗(yàn)壓力至根據(jù)公式計(jì)算出的壓力值，壓力偏差為+2-1%,。當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)壓力時(shí)開始計(jì)時(shí),。

    3、把試樣懸放在恒溫控制的環(huán)境中,，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)介質(zhì)都應(yīng)保持恒溫,，具體溫度見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，恒溫環(huán)境為液體時(shí),，保持其平均溫差為+1℃,，zui大偏差為+2℃，恒溫環(huán)境為烘箱時(shí),，保持其平均溫差+3-1℃,，zui大偏差+4-2℃，按4或5直至試驗(yàn)結(jié)束,。

    4,、當(dāng)達(dá)到規(guī)定時(shí)間或試樣發(fā)生破壞、滲漏時(shí),，停止試驗(yàn),，記錄時(shí)間,，5條除外。如果試樣發(fā)生破壞,，則應(yīng)記錄其破壞類型,，是脆性破壞還是韌性破壞。

    注：在破壞區(qū)域內(nèi),，不出現(xiàn)塑性變形破壞的為“脆性破壞",，在破壞區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)明顯塑性變形的為“韌性破壞",。

    如試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行1000h以上,，試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)故障，若設(shè)備在3天內(nèi)能恢復(fù),，則試驗(yàn)可繼續(xù)進(jìn)行,。如果設(shè)備出現(xiàn)故障，試樣通過(guò)電磁閥或其他方法保持試驗(yàn)壓力,，即使設(shè)備故障時(shí)間超過(guò)上述規(guī)定,，試驗(yàn)還可以繼續(xù)進(jìn)行；但在這種情況下,，由于試樣的持續(xù)蠕變,，試驗(yàn)壓力會(huì)逐漸下降，設(shè)備出現(xiàn)故障的這段時(shí)間不應(yīng)計(jì)入試驗(yàn)時(shí)間內(nèi),。

    5,、如果試樣在距離密封接頭小于0.1L0處出現(xiàn)破壞，則試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效,，應(yīng)另取試樣重新試驗(yàn)（L0為試樣的自由長(zhǎng)度）

    （二）技術(shù)關(guān)鍵

    1,、程控及電控系統(tǒng)

    控制系統(tǒng)包括強(qiáng)電控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)觸摸屏控制系統(tǒng)

    ①?gòu)?qiáng)電控制系統(tǒng)：包括各執(zhí)行模塊的配電；電機(jī),、電器的短路,、過(guò)載熱保護(hù)。

    ②計(jì)算機(jī)觸摸屏控制系統(tǒng)：采用集散式控制方式,，采用研華工控機(jī)與FX2N可編程控制器PLC通過(guò)RS232通訊接口和數(shù)據(jù)采集模塊A/D,、D/A將各功能模塊聯(lián)接，可選擇本地控制（手動(dòng)）/主機(jī)控制（自動(dòng)）,，32寸高清晰液晶屏對(duì)試驗(yàn)工況實(shí)時(shí)全程監(jiān)控,，控制方面擬采用PLC作為前端控制，計(jì)算機(jī)作為后臺(tái)數(shù)據(jù)處理的集散系統(tǒng)控制方式,，開發(fā)測(cè)試分析軟件,，提高測(cè)量控制的和穩(wěn)定性，建立一套便利人性化操作控制,，具有試驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,、數(shù)據(jù)采集,、輸出、數(shù)據(jù)處理功能完善的高強(qiáng)度接頭壽命測(cè)試系統(tǒng),。原始數(shù)據(jù)可由采集模塊自動(dòng)采集或手動(dòng)輸入由打印機(jī)打印記錄,。

    2、技術(shù)創(chuàng)新：

    ①在以往的試驗(yàn)中,，客戶只能在機(jī)器后面手動(dòng)調(diào)整水流量,，本項(xiàng)目設(shè)備可以自動(dòng)控制，無(wú)須手動(dòng)調(diào)整,，方便快捷,。

    ②本項(xiàng)目設(shè)備每路由三個(gè)電磁閥獨(dú)立控制，一路控制管內(nèi)高壓液體的大流量,，實(shí)現(xiàn)快速打壓,。一路控制管內(nèi)高壓液體的小流量，慢速補(bǔ)壓,。還有一路慢速卸壓,。這樣就改變以往流量小，打壓速度慢的缺點(diǎn),，*改變由一路控制的局面,，大大提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的性。

    ③預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)這是行內(nèi)該設(shè)備普遍存在的問(wèn)題,，本項(xiàng)目中的設(shè)備采用恒溫介質(zhì)水，使高壓管內(nèi)的水與浸泡達(dá)到一定時(shí)間水箱內(nèi)的水,，水溫一致,，使試驗(yàn)節(jié)省時(shí)間，達(dá)到理想數(shù)據(jù),。

    ④多路分控改變以往一路單控的局面,，為客戶提供更大的試驗(yàn)空間。

    ⑤所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)由PLC控制,，自動(dòng)設(shè)定,，自定計(jì)算，所有壓力都具有壓力保持,，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加和穩(wěn)定,。

     

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