Оборудование для испытаний труб ПНД давлением: лабораторная установка для труб 110 мм
Чтобы проверить сопротивление труб из полиэтилена высокой плотности внутреннему давлению, лаборатории необходима система испытаний на гидростатическое давление, которая одновременно контролирует давление, температуру воды и продолжительность испытания. Для ПЭ трубы диаметром 110 мм практичный пакет оборудования включает в себя: трехканальный блок давления, водяная баня с постоянной температурой модели 110, охладитель 1P и торцевые затворы из нержавеющей стали 16-110A.. В этом руководстве объясняется, что делает каждый элемент, как указать полный комплект и как результаты связаны с номинальным давлением трубы.
1. Что определяют испытания на гидростатическое давление?
При испытании «вода в воде» образец трубы наполняется водой, герметизируется с обоих концов, погружается в контролируемую ванну и подвергается воздействию определенного внутреннего давления. Лаборатория записывает, прослужит ли он требуемый период или время и характер отказа. ISO 1167-1 описывает общий метод испытания внутренним гидростатическим давлением; ISO 1167-2 посвящена подготовке образцов труб.
Гидростатический тестер сам по себе не присваивает рейтинг PN. Заявленный класс давления зависит от классификации материала, размеров трубы, расчетного коэффициента, применения и действующего стандарта на продукцию. Лабораторное испытание давлением проверяет производительность на соответствие установленным требованиям.
| Срок | Что он описывает | Как его использовать |
|---|---|---|
| PN / заявленный класс давления | Обозначение продукта, привязанное к эталонным условиям и применимой спецификации. | Проверьте маркировку труб, материал, SDR и документацию на изделие. |
| Устойчивые гидростатические испытания | Сопротивление заданному внутреннему давлению при заданной температуре с течением времени. | Используйте предписанные правила напряжения, продолжительности, количества образцов и приемки. |
| Кратковременное гидравлическое испытание/испытание на разрыв | Реакция на кратковременное повышение давления по определенному методу. | Используйте его только для того требования, которое он оценивает; не конвертируйте давление разрыва в эксплуатационный рейтинг. |
ASTM D1599 четко отличает кратковременные гидравлические результаты от долгосрочной прочности. Таким образом, успешное испытание на короткий разрыв не заменяет испытания на постоянное давление и другие квалификационные проверки, необходимые для напорных труб из полиэтилена.
Здесь, 110 мм относится к номинальному наружному диаметру трубы.. Он не определяет уникальную толщину стенки или класс давления. Дополнительную информацию см. в нашем Руководство по SDR HDPE и Руководство по материалам PE80 и PE100.
2. Полный комплект оборудования для ПЭ труб диаметром 110 мм.
Ниже приведена указанная конфигурация для этого лабораторного примера диаметром 110 мм. Этикетки моделей являются идентификаторами покупок: получите чертежи поставщика и номинальные характеристики, прежде чем рассматривать их как гарантированную мощность.
| Оборудование | Количество для этой установки | Функция | Что подтвердить |
|---|---|---|---|
| Трехканальный блок давления | 1 блок с 3 независимо управляемыми каналами | Создает давление, выдерживает и записывает испытания каждого образца. | Используемый диапазон давления, независимая изоляция, точность управления, синхронизация и экспорт данных. |
| Термостатируемая водяная ванна модели 110 | 1 ванна | Кондиционируют и погружают образцы труб с крышками при общей температуре. | Полезные внутренние размеры, глубина воды и зазор для всех трех сборок. |
| Чиллер 1P | 1 согласованный холодильный агрегат | Отводит тепло, когда ванна должна работать при температуре ниже окружающей среды или отводить избыточное тепло. | Охлаждающая способность при предусмотренных условиях, расходе, соединениях и температурных ограничениях. |
| Торцевые затворы 16-110A из нержавеющей стали | Для 3 одновременных образцов диаметром 110 мм: 3 одинаковых пары или 6 торцевых заглушек. | Загерметизируйте оба конца и подсоедините образцы к системе давления. | Фактические уплотнительные/захватные детали диаметром 110 мм, совместимость с диапазоном стен, тип нагрузки и номинальное давление/температура. |
3. Что делает трехканальный блок давления
Основной блок генерирует давление воды и регулирует его по мере реакции трубы на нагрузку. Каждый испытательный канал требует собственных измерений и контроля, чтобы можно было изолировать утечку или отказ на одном образце. Для этой установки запланируйте по одному образцу на канал с отдельным напорным шлангом и идентифицированной записью испытаний.
- Независимая работа: убедитесь, что каждый канал может быть запущен, остановлен и сброшен давление независимо, при этом остальные испытания продолжаются в допустимых пределах.
- Допустимое давление: укажите требуемый рабочий диапазон и точность в реальных контрольных точках. Одно только высокое максимальное давление мало что говорит о качестве управления при более низких давлениях.
- Прослеживаемые данные: требуется идентификатор образца, история давления, время, состояние прерывания и индикация неисправностей. Температуру также необходимо регистрировать либо с помощью того же программного обеспечения, либо с помощью синхронизированного регистратора ванны.
- Длительная эксплуатация: подтвердите, что происходит во время отключения электроэнергии, потери давления, нехватки воды и сбоя связи. Прерванное испытание требует документированного решения в соответствии с выбранным методом.
Три канала давления не создают три температуры ванны. В одной неразделенной ванне все погруженные образцы имеют одну температуру. Различные температурные программы должны выполняться последовательно или использовать отдельно управляемые ванны. Количество повторов задается планом тестирования, а не количеством установленных каналов.
4. Соответствие водяной бани модели 110 и чиллера 1P.
Термостатируемая водяная ванна модели 110
Ванна сочетает в себе бак для воды, нагреватель, систему циркуляции, датчик температуры и контроллер. Циркуляция помогает поддерживать однородную среду вокруг образцов. Напорный блок контролирует воду внутри трубы; ванна контролирует температуру окружающей воды.
Название модели «110» не следует читать как объем бака 110 литров. Запросите полезную длину, ширину, глубину и погрузочный чертеж. Проверьте всю сборку: необходимую свободную длину трубы, обе торцевые заглушки, шланговые соединения, опоры и зазор для циркуляции воды. Ванна, в которую можно установить одну голую трубу, может оказаться слишком маленькой для трех экземпляров с крышками.
Для экструдированных образцов труб действует общее правило свободной длины. ISO 1167-2:2006, пункт 5.1.1. составляет не менее трех номинальных диаметров и не менее 250 мм. Для трубы диаметром 110 мм, макс(3 × 110, 250) = 330 мм между торцевыми крышками. Разрезанный образец и ванна требуют дополнительного места для запорных устройств; 330 мм – это не общая длина сборки.
Выбор ванны по размерам образца и глубине воды соответствует подходу, описанному производителем испытательного оборудования. IPT. Температурная стабильность и пространственная однородность должны быть продемонстрированы при предполагаемой нагрузке; разрешение экрана не является результатом калибровки.
Чиллер 1P
Чиллер отводит тепло из контура ванны. Это может потребоваться для низкотемпературного испытания, когда в помещении температура воды выше заданной. Например, ванна не может поддерживать температуру 20 °C в помещении с температурой 30 °C, используя только обогреватель.
«1P» — это номинальный размер оборудования, а не подтвержденная холодопроизводительность в кВт. Запросите мощность охлаждения при требуемой температуре воды на выходе и температуре окружающей среды, а также расходе, напоре, расположении резервуара и допустимой температуре обратной воды. Фиксированное преобразование 1P в кВт охлаждения не является достаточным методом определения мощности.
Производитель чиллера Чиллеры холодного выстрела объясняет разницу между мощностью двигателя и полезной мощностью охлаждения. Для купленного устройства используйте его номинальные характеристики охлаждения.
Убедитесь, что контроллеры ванны и охладителя работают вместе и что поставщик обеспечивает подходящую схему подключения. Если требуется программа повышенной температуры, проверьте, необходимо ли изолировать или обойти контур охлаждения. Не пропускайте горячую воду для ванны через охладитель, который не рассчитан на ее прием.
Определите размер всей тепловой системы. Объем ванны, условия окружающей среды, изоляция, поступающая вода, загрузка образца и необходимое время опускания – все это влияет на потребность в охлаждении. Указанный блок 1P остается предметом проверки на соответствие этой обязанности.
5. Выбор торцевых затворов из нержавеющей стали 16-110A
Торцевые заглушки, также называемые испытательными торцевыми заглушками или приспособлениями, должны не только герметизировать трубу, но и выдерживать силы, возникающие во время испытания. Это не обычные сантехнические заглушки. Запрошенный серия испытательных заглушек из нержавеющей стали 16-110A должны включать в себя детали, подходящие для реальной трубы диаметром 110 мм.
Убедитесь, что «16-110A» обозначает размерную серию, поставляемый комплект для разных размеров или одну конкретную сборку. Не думайте, что одна пара подходит для каждого диаметра от 16 до 110 мм. Попросите список деталей, включающий фактический наружный диаметр трубы, диапазон стенок, вставки, уплотнения и соединения под давлением.
Производители различают крышки типа А и типа В, а также различные способы уплотнения. Например, Линейка JJEC от Jinjian указаны тип A без рулевых тяг и тип B с рулевыми тягами. Подтвердите расположение осевой нагрузки, требуемое методом испытаний; Букву «А» в предложении необходимо сверить с чертежом поставщика.
- Количество: для трех одновременно тестируемых участков трубы диаметром 110 мм требуются три подходящие пары концевых заглушек, а не одна пара диаметром 110 мм, используемая для трех каналов.
- Материал и рейтинг: Узнайте марку нержавеющей стали и допустимый диапазон давления/температуры для всей сборки, включая уплотнения, крепежные детали и соединения.
- Совместимость труб: проверьте фактический допуск на наружный диаметр, толщину SDR/стенки, а также метод захвата и уплотнения, установленный производителем.
- Запасные части: В предложение включите запасные уплотнения, необходимые монтажные инструменты и соответствующие шланги/переходники.
Утечку в заглушке, фитинге или шланге необходимо исследовать отдельно от разрыва стенки трубы. Запишите, где произошла утечка; не отмечайте каждое падение давления как неисправную трубу.
6. Как выбирается испытательное давление?
Начните с применимой спецификации продукта и графика его испытаний. Для полиэтиленовой водопроводной трубы, ISO 4427-2 является соответствующей ссылкой на стандарт продукта. Спецификации труб для воды, газа и промышленных труб не являются взаимозаменяемыми. Прежде чем выбирать программу станка, подтвердите требуемый класс материала, напряжение, температуру, продолжительность и критерии приемки.
Соотношение окружного напряжения объясняет, почему одного наружного диаметра недостаточно:
p = 2 × σ × e / (d − e)
Если p и σ указаны в МПа, а d и e — в мм, то результат p будет выражен в МПа. Для испытания трубы по стандарту ISO 1167 используйте измеренный средний наружный диаметр для d и минимальную толщину стенки в пределах свободной испытательной длины для e. Примените правила измерения и округления основного метода. Также, 1 МПа = 10 бар.
Для примера только геометрии возьмем d = 110,0 мм и e = 10,0 мм. Уравнение дает p = 0.20 × σ. Если в утвержденном графике испытаний указано σ = 10,0 МПа, такая геометрия даст p = 2,0 МПа или 20 бар. Это предполагаемое напряжение является арифметическим примером, а не предписанным условием испытания PE100 и не присвоением PN.
Напротив, при расчете заявленного класса рабочего давления используются соответствующие расчетные напряжения и исходные условия. Замена лабораторного заданного значения этим рабочим давлением позволит пропустить требования стандарта испытаний к нагрузке. Используйте измеренные размеры образца и выбранную схему испытаний вместе.
7. Лабораторный рабочий процесс и отчет об испытаниях
Пакет оборудования поддерживает следующий рабочий процесс. Контролируемая лабораторная процедура должна обеспечивать точные размеры образца, время кондиционирования, последовательность нагнетания давления, допуски и правила отказа.
Определение теста
Запишите стандарт и версию, партию труб, марку материала, номинальный внешний диаметр, SDR, условия испытаний и требуемые повторы.
Подготовьте и измерьте
Подготовьте образцы и измерьте необходимые размеры с помощью калиброванного оборудования. Сохраните длину свободного теста, необходимую для метода.
Установите, заполните и приведите в состояние
Установите правильные затворы в соответствии с их инструкциями, заполните водой, удалите захваченный воздух и проведите кондиционирование узла в ванне.
Контроль и запись
Запустите утвержденную программу давления. Запишите давление и время каждого канала, а также температуру ванны и любые перерывы.
Проверьте результат
После контролируемой разгерметизации запишите время выживания или отказа, место и режим. Отдельно проверьте герметичность закрытия.
Опубликовать отчет
Сравните записанный результат с указанными критериями приемки и сохраните ссылки на калибровку, исходные данные и прослеживаемость образцов.
Используйте соединения, рассчитанные на давление, и подходящую защиту, следуйте инструкциям поставщика по монтажу и проверяйте нулевое давление перед тем, как ослаблять крышку или шланг. Ванна содержит нагретую воду во время испытаний при повышенной температуре. Это лабораторные испытания давлением воды; замена сжатого газа меняет опасность накопленной энергии и метод.
В полезном отчете указаны лаборатория, оператор, образец/партия, измеренные размеры, расчетное заданное значение, история фактического давления и температуры, продолжительность испытания, тип закрытия, перерывы, результат и основные правила приемки. Экран машины, показывающий «пройдено» без этих условий, не является достаточным доказательством соответствия.
8. Что включить в контрольный список покупки и приемки
| Проверить | Доказательства для запроса |
|---|---|
| Трехканальная независимость | Демонстрация того, что один канал можно изолировать, в то время как два других сохраняют требуемые условия. |
| Загрузка образца 110 мм | Чертеж с размерами, показывающий три полных узла с крышками, зазоры для шлангов, опоры и полезную глубину воды. |
| Характеристики давления и температуры | Информация о калибровке и приемочный прогон в заданных рабочих точках, включая однородность ванны под нагрузкой. |
| 1P пригодность для охлаждения | Данные о холодопроизводительности при предполагаемых условиях окружающей среды/воды и совместимая схема подключения ванны/чиллера. |
| Комплект поставки заглушек 16-110A | Три пары диаметром 110 мм для трех одновременных образцов; проверьте уплотнения, вставки, крепежные детали, распределение нагрузки и номинальные характеристики полной сборки. |
| Утилиты и аксессуары | Отдельные электрические требования для каждого элемента, качества/подачи воды, дренажа, нагрузки на пол, пространства для доступа и номинальных шлангов. |
| Данные испытаний и непрерывность | Пример экспортированного отчета, доступ к необработанным данным, синхронизация времени, инструкции по обработке прерываний и восстановлению. |
Также бюджет на резку/подготовку образцов, инструменты для измерения размеров и отслеживаемые эталонные приборы. Наряду с гидростатическими испытаниями могут потребоваться дополнительные испытания продукта; Приобретение этих четырех основных позиций само по себе не обеспечивает оснащение лаборатории для выполнения всех требований сертификации полиэтиленовых труб.
9. Часто задаваемые вопросы
Может ли эта система тестировать различные классы PN труб диаметром 110 мм?
Потенциально, при условии соблюдения требуемого диапазона давления/температуры, совместимости со стенами, затворов и метода испытаний. Сам по себе диаметр не устанавливает этих требований.
Могут ли три канала одновременно тестироваться при температуре 20, 60 и 80 градусов Цельсия?
Не в одной неразделенной водяной бане. Независимый контроль давления по-прежнему использует общую температуру ванны. Разные температуры требуют отдельных контролируемых сред.
Всегда ли достаточно чиллера 1P?
Нет. Это указанный начальный размер для данного пакета; Фактическая пригодность зависит от тепловой нагрузки, условий окружающей среды, температуры воды и требований к понижению давления.
Достаточно ли одного комплекта заглушек 16-110A для всех трёх каналов?
Узнайте, что поставщик подразумевает под «набором». Если он содержит только одну пару диаметром 110 мм, он герметизирует только один образец диаметром 110 мм. Для этой схемы из трех образцов необходимы три совместимые пары.
Доказывает ли выживание под высоким давлением, что труба имеет PN16?
Нет. Результат имеет значение только с учетом его температуры, продолжительности, геометрии образца и критериев приемки. Заявленный класс давления также требует наличия применимого материала и основы соответствия продукции.
10. Технические ссылки и примечания к изображениям.
Ссылки ниже подтверждают различия в методах испытаний и принципах использования оборудования, описанные в этом руководстве. Указанное обозначение ванны модели 110, охладителя 1P и испытательной заглушки 16-110A должно быть подтверждено документацией фактического поставщика; примеры других производителей не устанавливают свои рейтинги.
- ИСО 1167-1:2006 — общий метод сопротивления внутреннему гидростатическому давлению.
- ИСО 1167-2:2006 — подготовка образцов труб для испытаний.
- ИСО 4427-2:2019 — ПЭ трубы для водоснабжения и напорной канализации.
- ASTM D1599 — кратковременные гидравлические испытания под давлением и ограничения их результатов.
- Испытательные ванны для IPT — определение размера ванны, циркуляции и контроля температуры на основе образцов.
- Концевые затворы Jinjian JJEC - примеры производителей типов затворов и уплотнений.
- Системы гидростатических испытаний Tianpeng — примеры каналов с независимым управлением, вариантов ванн и торцевых затворов в зависимости от диаметра.
Фотографии оборудования и финальных снимков: предоставлены эталонные изображения, отретушированные для удаления фона сцены и наложенных меток. Они иллюстрируют общее расположение, а не сертифицированные размеры или характеристики модели. Схема системы: оригинальная поясняющая иллюстрация WingsPipeMachine, а не сертифицированный сборочный чертеж. Технические ссылки проверены 15 сентября 2026 г.
Соедините производство труб с измеримым качеством
Определите марку трубы, диапазон наружного диаметра/SDR, определяющие стандарты и график лабораторных испытаний в соответствии с требованиями вашей экструзионной линии.
Ознакомьтесь с линией экструзии труб из полиэтилена высокой плотности (HDPE)