D2992-01翻译

玻璃纤维(增强的热固树脂玻璃纤维)管及配件用静水压、压力设计基础应用标准1.应用范围1.1 为了得到玻璃纤维管的静水压设计基数（HDB）或压力设计基数（PDB），该规定确立了2个规程：规程A（循环的）和规程B（静态的）。

这些基数是从强力回归实验数据中得到的。

强力回归实验所用材料为相同材料和结构的管道或配件或者上述两者，可以分别取样也可以在配套取样。

增强玻璃纤维热固树脂（RTRP）和增强玻璃纤维聚合砂浆管（RPMP）都属于玻璃纤维管。

1.2 该规定可以适用于玻璃纤维管HDB的确定，玻璃纤维管的外径和壁厚的比之要大于10：1.1.3 该规定提供了形状复杂产品或由于复杂应力场的存在严重阻碍了环向应力使用的系统的PDB。

1.4 试验中所用的末端封闭的样品可能是受控端也可能是自由端，可能导致某些限制。

1.4.1 受控端—样品只受到内部压力的环向应力，HDB可以适用于仅由环向产生的应力。

1.4.2 自由端—样品受到内部压力的环向和纵向应力，环向应力是纵向应力的两倍。

该规定不适用于评价由于负荷引起的应力，其中负荷压力超过了HDS的50%.1.5 数据所用的单位以英尺-英镑作为标准单位。

括号中的数据仅作为信息提供。

1.6 该标准没有说明相关的安全问题，如果有安全问题，请结合使用。

该标准的使用者应该建立适当的安全和健康规范，并且在使用之前确定局限的适用性。

2. 参考文献2.1 ASTM 标准:D 618 Practice for Conditioning Plastics for Testing3D 883 Terminology Relating to Plastics3D 1598 Test Method for Time-to-Failure of Plastic Pipe Under Constant Internal Pressure4D 1599 Test Method for Short-Time Hydraulic Failure Pressure of Plastic Pipe, Tubing, and Fittings4D 1600 Terminology for Abbreviated Terms Relating to Plastics3D 2143 Test Method for Cyclic Pressure Strength of Reinforced ThermosettingPlastic Pipe4D 3567 Practice for Determining Dimensions of “Fiberglass”(Glass–Fiber–Reinforced Thermosetting Resin) Pipe and Fittings4F 412 Terminology Relating to Plastic Piping Systems4F 948 Test Method for Time-to-Failure of Plastic Piping Systems and Components Under Constant Internal Pressure with Flow2.2 ISO 标准3. 术语3.1 定义3.1.1 概述—定义是与术语D883和F412一致的，缩写与D1600术语一致，除非有其他说明。

3.1.2 闭合、自由端—固定到测试样品的末端可以产生除环向和辐射应力以外的纵向拉力的密闭的装置或设备。

3.1.3闭合固定端—一种固定到穿过测试样品或通过测试样品外部结构杆上的密闭装置或设备。

可以抵抗由于内部应力产生的末端推力，限制样品的压力仅限于环向和辐射应力。

3.1.4 失败—是指测试液体通过被测样品时，从末端起，超过一米长的距离出现一下状况时，称为失败：管壁断裂，局部漏水或者渗漏。

3.1.5 玻璃纤维管—玻璃纤维管为管状产品，包含通过热固树脂固化植入的或缠绕的玻璃纤维增强层。

其组成结构包括粒状或板状的填充物、触变剂、染料、热塑性塑料、热固性衬里、涂料等。

3.1.6 增强聚合物砂浆管—添加混凝料的玻璃纤维管3.1.7 增强热固树脂管—不添加混凝料的玻璃纤维管3.1.8 环向应力—由于内部压力产生的管壁的拉伸应力。

环向应力可以由ISO公式计算。

公式如下：S=P（D-t r）/2 t r其中S=环向压力，帕斯卡（kPa）D=平均增强层外径，英尺（mm）P=内部压力，psig（kPa）t r=最小增强层壁厚，英尺（mm）3.1.9 静水压设计基数（HDB）--在该规范中，静水压设计基数即为用于玻璃纤维管的环向应力。

该环向压力乘以一个辅助设计参数就可以得到HDS。

3.1.10 静水压设计压力—是指估计的最大内部静水压。

该水压可以把循环的（规程A）或连续的（规程B）用于具有高确定性的管道组件。

这样可以保证不会出现组件失效的现象。

3.1.11 静水压设计应力—指估计的环向管壁最大拉伸应力。

该应力是由于内部静水压力产生的，该水压可以把循环的（规程A）或连续的（规程B）用于具有高确定性的管道组件。

这样可以保证不会出现组件失效的现象。

3.1.12 长期静水压强度（LTHS）--指估计的环向管壁拉伸应力。

该应力是由于内部静水压力产生的，当该应力按照规程A循环应用达到一定循环次数或按照规程B循环使用一定小时数后，将会导致管道失效。

3.1.13 长期静水压力（LTHP）--指估计的管道的内部压力，当该应力按照规程A 循环应用达到一定循环次数或按照规程B循环使用一定小时数后，将会导致管道失效。

3.1.14 压力设计基数（PDB）—该基数为内部压力，用于管道产品。

同时乘以一个辅助设计参数就可以得到HDP。

3.1.15 压力等级（PR）--指估计的管道或配件的最大压力。

该压力可以连续施加并保证管道组件不会失效。

3.1.16 辅助设计参数—该参数是为1，或者小于1的一个数值。

在管道安装中，考虑由于安全等级引起的变量。

如果该参数乘以HDB，可以得到HDS和与之对应的压力等级。

或者，当该参数乘以PDB的时候，可以直接得到压力等级。

这样可以得到优质的管道组件以及安装效果。

3.2 该标准相关的特殊词汇定义3.2.1 平均外径—该尺寸按照D3567标准进行测量。

该尺寸小于纱增强和未增强外表面覆盖厚度。

3.2.2最小增强壁厚--该尺寸按照D3567标准进行测量，不包括纱增强和未增强覆层厚度和衬里厚度。

配件的壁厚在最薄的部分进行测量。

4. 规章总结4.1 规程A规定将18个管道或配件样品置于内部周期循环压力的环境，其循环速率未25周/分，并且改变不同的压力。

改进测试温度0可以通过循环样品内部的热流体或者在可控温的空气环境中进行测试。

4.1.1 管道或配件的循环LTHS或循环LTHP是通过外推法得到的。

外推法是以log-log为坐标的线性回归直线，坐标为环向应力或内部压力与失效周期。

4.1.2 规程A的实验基础应与D2143测试方法一致，该实验基础未本方法的一个组成部分，如果操作过程的任何一个部分不符合D2143，应对其进行调整。

4.1.3管道和配件间的接头应当为应用于测试完成的管道的常见接头种类。

4.2 规程B：将至少18种管道或者配件置于恒定的内部静水压力中，改变压力等级，并测量每个压力条件下的失效次数。

测量温度可以通过将样品浸入到控温水浴中得到，或通过测试空气温度（空气温度是可受控制的），或通过在样品周围循环一定温度的液体。

4.2.1 管道或配件的LTHS或LTHP数据可以由外推法得到。

外推法是以log-log为坐标的线性回归直线，坐标为环向应力或内部压力与失效周期。

4.2.2 规程B的实验基础应与D1598测试方法或F948方法一致，该实验基础未本方法的一个组成部分，如果操作过程的任何一个部分不符合D2143，应对其进行调整。

4.2.3 管道和配件间的接头应当为应用于测试完成的管道的常见接头种类。

4.3 HDB种类是通过按照第7、10部分将LTHS分类得到的。

4.4 PDB种类是通过按照第8、11部分将LTHP分类得到的。

4.5 管道的静水设计应力通过HDB值与辅助设计参数相乘得到。

4.6 更改HDB或PDB时的确认工作说明—按照本规定，如果一个产品已经有了相应的HDB或PDB，要对工艺或是材料进行更改时，可以按照第12部分，再确认原始的HDB或PDB。

至少应该测试6个样品并且样品都符合标准要求。

5. 重要性及应用5.1 该规定有助于确定环向应力或内部压力与失效时间的关系，在选定的内部和外部条件下（该条件为模拟产品最终使用时的环境），可以获得管道产品和材料的设计基数。

该标准为直线型、中空圆柱形的材料定义了HDB，这种材料的环向压力可以很容易地计算出来。

同时，也对应力更加复杂的配件和接头定义了PDB。

5.1.1 该标准还定义了取代应力基数HDB的张力基数HDB。

该基数是通过初始张力和失效时间的关系来确定的。

张力基数HDB应用于地脉式管道，其内部压力范围为0-250psig（1.72Mpa）。

5.2 为了对玻璃纤维管道进行表征，有必要建立应力与循环次数或失效时间、压力与循环次数或失效时间的关系，在控制的环境参数范围内，时间应当大于3或以10为底的对数。

由于实验的性质和所用样品的性质，没有单一的直线可以充分代表实验数据，因此应建立置信度。

5.3 不同温度下，对于不同规格的管道的压力等级可以由HDS来确定，通过测试一种尺寸的管道的压力等级，其同样的测试过程和材料可以用于测试样品和有问题的管道。

5.4 对于不同温度下，除直线中空形管道之外的的组件的压力等级可以由HDP来确定：通过测试一种尺寸的管道的压力等级，其同样的测试过程和材料可以用于测试组件。

对于接头，用于准备测试样品的连接材料和过程应用于接头安装。

缩放比例和关键尺寸与直径和压力等级有关。

5.5 在一个环境条件下所得到的实验结果不能用于其它条件，除非更高温度的数据可以用于低温设计基数。

设计基数应当由每个管道产品来确定。

设计和生产过程会影响管道的长期性能，因此在任何评价中，都应考虑设计和生产过程。

5.6 该标准只对指定的管道和配件有效，因此样品要真实代表材料和生产过程。

5.6.1 如果材料和生产过程发生了变化，那么要再进行评价，方法如第12部分。

规程A6 长期循环静压强度或长期循环静压6.1 基于由内部压力产生的拉伸应力和管道系统的链接方式选择自由端或限制端的封头。

6.2 根据测试方法D2143，在选定温度下，获取至少18个最小失效应力-循环点，以下情况除外：6.2.1 按照方法D3567，确定平均外径和最小增强壁厚.6.2.2 高温测试温度是通过在样品周围循环加热的测试液体或者通过在热空气环境中进行测试。