中华人民共和国建材行业JC标准.docx
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中华人民共和国建材行业JC标准
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中华人民共和国建材行业JC标准
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JC
中华人民共和国建材行业标准
JC/T838-1998
———————————————————————————————————————
玻璃纤维缠绕增强热固性树脂
夹砂压力管
1998-11-09发布1999-04-01实施
国家建筑材料工业局发布
JC/T838—1998
前言
本标准是玻璃钢纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管在我国的应用实践,并结合国内外同类产品的要求而制订的。
本标准非等效采用ANSI/AWWAC950—95《玻璃纤维增强塑料压力管》
本标准在技术内容与。
ANSI/AWWAC950—95有如下重大差异
—1范围只适用于玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管;
—4.5压力等级基本不相同,主要以JC/T552为依据;
—4.6刚度等级基本不相同,主要以IS07685为依据;
—6.2.1关内径系列与公差基本不相同,主要以JC/T552为依据;
—6.2.2长度与公差。
与JO/T552相同;
—增加了6.3管壁结构;
—7.3水压检验检验水压为相应压力等级的1.5倍而不是2倍;
—按HDB计算最小环向拉伸强度(KN/m)的公式放在附录D(提示的附录)中,是考虑到实施时的可操作性。
—引用标准全部采用我国国标、行标
—文本编排结构基本不同。
本标准的附录A、B、C是标准的附录。
本标准的附录D、E、F是提示的附录。
本标准感由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位:
国家建筑材料工业局哈尔滨玻璃钢研究所、长春欧文斯科宁管道有限公司、安阳萨普拉斯特玻璃钢工程有限公司。
本标准主要起草人:
李友清、刘在阳、陈立明、宋波、张秀英、张克强。
中华人民共和国建材行业标准JC/T838—1998
玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管
———————————————————————————————————————
1范围
本标准规定了玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管(代号FWRPMP,以下简称夹砂管)的分类、技术要求、试验方法、检验规则、夹砂管的连接方法、标志、运输及贮存。
本标准适用于以玻璃纤维无捻粗纱及其制品为增强材料,热固性树脂为基体,优质硅砂等为填料,采用缠绕工艺制成的夹砂管。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T1446--83纤维增强塑料性能试验方法总则
GB1447—83玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T2576—89纤维增强塑料树脂不可溶份含量试验方法
GB/T2577—89玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
GB/T3854—83纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度试验方法
GB/T5349—85纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法
GB/T535l—85纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法
GB/T5352—85纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法
GB5749—85生活饮用水卫生标准
GB/T8237—87玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚脂树脂
3定义
本标准采用下列定义。
3.1夹砂管
填充适量精选硅砂以增加刚度的管。
3.2连续纤维缠绕夹砂管
结构层由连续纤维缠绕成型的夹砂管。
3.3刚度等级
以N/m2为单位的初始特定刚度的级别。
3.4长期静水压设计基础(HDB)
采取连续施加静水内压至50年后才会引起制品失效的管壁能承受的环向应力。
4分类
管应按增强材料、增强层树脂、内衬、内衬层树脂、压力等级和刚度等级等进行分类。
各种原材料必须在满足制品的工艺条件和达到性能指标后方可采用。
4.1增强材料
1—无碱玻璃纤维
2—中碱玻璃纤维
4.2结构层树脂
1—间苯型不饱和聚酯树脂
2—邻苯型不饱和聚酯树脂
3—双酚A型不饱和聚酯树脂
—————————————————————————————————————————
国家建筑材料工业局1998—11—09批准1999--04--0l实施
4—对苯型不饱和聚酯树脂
5—乙烯基酯树脂
6—环氧树脂
7—酚醛树脂
8—其它树脂
4.3内衬
1—增强热固性内衬
2—非增强热固性内讨
3—热塑性内衬
4—无内衬
4.4无内衬树脂
0—无内衬
l—间苯型不饱和聚酯树脂
2—邻苯型不饱和聚酯树脂
3—双酚A型不饱和聚酯树脂
4—对苯型不饱和聚酯树脂
5—乙烯基酯树脂
6—环氧树脂
7—酚醛树脂
8—其它树脂
4.5压力等级
1—0.25Mpa
2—0.60MPa
3—1.OMPa
4—1.6MPa
5—2.0MPa。
4.6刚度等级
l—1250N/m2
2—2500N/m2
3—5000N/m
4—10000N/m
注:
其它压力等级、刚度等级可日{供需双方协商砸定,有关压力管的设计见附表D(提示的附录)。
4.7分类示例
一个完整的夹砂管的型号标记由FWRPMP—六个阿拉伯数字和标准号组成。
FWRPPPMP—□□□□□□JC/T838—1998
本标准号
刚度等级
压力等级
内衬树脂
内衬
结构层树脂
增强材料
名称代号
例如:
FWRPMP—111112JC/T838—1998表示以无碱玻璃纤维为增强材料,间苯型不饱和聚酯树脂为结构层树脂,采用增强热固性内衬,内衬层树脂为间苯型不饱和聚酯树脂,压力等级为0.25Mpa,刚度等级为2500N/m2的玻璃纤维缠绕增强邻苯型不饱和聚酯树脂夹砂压力管,按JC/T838—1998生产。
5技术要求
5.1外观
管的内表面应光滑平整,无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、贫胶区和气泡;管端部应平齐;边棱应无毛刺;外表面无明显缺陷。
如有特殊防护要求,由供需双方协商确定。
5.2.1管径与偏差
管径分内径系列和外径系列。
凡选用内径系列,管径应符合表1的规定;凡选用外径系列,管径应符俣表2的规定。
表1、表2相互独立。
表1管内径(ID)系列尺寸与偏差mm
表2管内径(OD)系列尺寸与偏差mm
5.2.2长度和偏差
长度应按供需双方同意的标准安装长度供货,其中一部分管可以不是标准长度,但数量最多不超过每种规格的15%,除特别规定外,每根管长度变化范围不应超过标准安装长度的25%。
管的长度和偏差应符合表3的规定。
表3管的长度和偏差mm
5.2.3壁厚
5、2、3壁厚
管壁最小厚度必须在公称厚度的90%以上,平均厚度不小于公称厚度。
5.3管壁结构
管壁通常由内衬层、结构层、夹砂层和表面层组成。
壁厚由结构设计确定。
5.4水压渗漏性能
以压力等级1.5倍水压进行试验,管子不应有渗漏。
5.5力学性能
5.5.1最小环向拉伸强度
5.5.1.1有长期静水压设计基础(HDB)(见附录E)时,最小环向拉伸强度(计算方法见附录E)应不小于表4的规定。
无长期静水压设计基础(HDB)时,最小环向拉伸强度应小于表5的规定。
5.5.2管的最小轴向拉伸强度
管的最小轴向拉伸强度应符合表6的规定。
表4最小环向拉伸强度(KN/m)
表5最小环向拉伸强度(KN/m)
5.5.3管的平行板外载刚度
管的平行板外载钢度应符合表7的规定,
表6最小轴向拉伸强度(KN/m)
(续表6)
表7在5%挠度下管的最小平行板外载刚度
5.5.4挠曲水平
在挠曲水平A(表8),样品管筒身段不应有明显裂纹。
在挠曲水平B(表8),管壁结构不应有明显分层、玻璃纤维拉伸破坏、断裂或屈曲等损伤,挠曲水平A和B应同时满足。
表8的规定是建立在安装后长期使用的现场最大挠度为5%的基础上。
如果样品管在满足其中的一项或两项要求(即水平A或B)下失效,样品管代表的同批管材的长期许用挠曲值必须将规定值按比例降低。
表8环初始挠度
5.6树脂含量
管内衬层树脂含量大于65%,表面层树脂含量大于80%,结构层树脂含量为(35±5)%,夹砂层树脂含量大于25%。
5.7树脂不可溶份含量
树脂不可溶份含量均不小于90%
5.8巴氏硬度
管表面为增强热固性树脂时,巴氏硬度不小于40。
5.9卫生要求
输送饮用水的夹砂管应保证水质符号GB5749要求。
6试验方法
6.1外观
目测管的内、外表面和两端面。
6.2尺寸测量
管的尺寸测定按附录A(标准的附录)执行。
6.3水压渗漏检验
水庄检验按GB/T5351,注满水,排除气体,以均匀的速率加压至相应压力等级的1.5倍,至少保压120秒。
仔细检查有无可见的渗漏。
6.4力学性能
6.4.1初始环向拉伸强度。
6.4.1管的初始环向拉伸强度可按以下方法测定:
a)按分离盘法测定,见附录B(标准的附录):
b)按GB/T1447,试样尺寸(不适宜正向夹持方式时,可采用侧向夹持方式。
)按附录C(标准的附录);
c)按GB/T5351
6.4.1.2仲裁方法
a)公称直径不大于2m,按分离盘法测定;
b)公称矗柽大于2m,按CB/T1447测定,试样尺寸按附录C。
6.4.2初始辅向拉伸强度
初始轴向拉伸强度按GB/T1447,试样尺寸按附录C。
6.4.3管的平行板外载性能
平行板外载性能按CB/T5352规定试验,计算方法按附录F(提示的附录)。
6.5管的挠曲水平性能
管的挠曲水平性能按CB/T5352规定试验。
6.6树脂含量
树脂含量按GB/T2577规定试验。
6.7树脂不可溶份含量
树脂不可溶份含量按GB/T2576规定试验。
6.8巴氏硬度
巴氏硬度按GB/T3854规定试验。
6.9卫生要求
水质按GB5749检验。
7检验规则
检验分出厂检验和型式检验。
7.1出厂检验
7.1.1检验项自
管子必须按5.1、5.2、5.4、5.5、5.8的要求进行外观、尺寸、水压渗漏、力学性能、巴氏硬度检验。
7.1.2抽样与判定规则
7.1.2.1外观、尺寸、水压渗漏检验(公称直径不大于1400mm)、巴氏硬度
a)抽样方案:
逐根检验。
b)判定规则:
若检验项目全部合格,则判为合格,否则判为不合格。
7.1.2.2水压渗漏检验(公称直径大于1400mm)、环向拉伸强度、初始轴向拉伸强度,平行板外载刚度、挠曲水平检验。
a)抽样方案:
以100根相同压力等级、刚度等级和相同类型与规格的压力管为一批,不足100根的按100根处理。
从每批中随机抽取一根样品进行试验;
b)判定规则;检验所抽样本,若全部合格则判该批为合格、若有不合格项,?
则加倍抽检:
若仍有不合格项,则判该批不合格。
7.2型式检验
7.2.1条件
如有下列情况之一时,应进行型式检验:
a)首制管或正常生产后,遇到材料、结构工艺有明显改变可能影响产品性能时;
b)连续半年以上停产后恢复生产时;
c)正常生产十二个月后;
d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
e)国家质量监督机构要求进行型式检验时。
7.2.2抽样与组批
7.2.2.1以80根为一批,在邻近周期检查时的一批产品中进行随机抽样。
7.2.2.2抽样与判定规则
a)抽样方式:
采用一次抽样法,样本数为4;
b)判定规则:
所抽样本全部合格,则相应批的型式检验合格,否则为不合格。
7.3检验后的处理
7.3.1对已判为合格的批,使用方应整批接收;对于判为不合格的批,未经使用方的同意,生产方不应在未作任何修复、处理的情况下整批或部分地、或与其它新的批混合后再次重新提交检验。
7.3.2在已判为合格的酌批中,如再发现不合格品,不影响己作出的判断,这些不合格品的处理由供需双方协商解决。
7.3.3型式检验不合格时,应认真调查原因,及时排除造成不合格的因素后,方能恢复生产。
7.3.4按照产品的订货合同等文件的具体要求,可将不合格批进行筛选:
修复,由供需双方协商处理。
8连接方法
连接类型有胶结连接,外铺层连接,密封圈承插连接,套管连接或桌用下述允许使用的机械形武连接。
8.1粘结连接
粘结连接形式有三种:
每一种形式的连接强度都要满足或超过5.5.1、5.5.2所述的管的环向强度和轴向强度要求
8.1.1锥形承口和插口胶结粘结
将压力管的连接端做成带有一定锥度的承口和插口,用适当的粘结剂将两者连接成一体。
8.1.2直线承口胶结粘结
将压力管的连接端做成不带锥度的承口和插口,用适当的胶粘剂粘成一体。
8.1.3锥度承口和直插口连接
将连接节点做成带锥度承口和直口,用适当的胶粘剂将其粘成一体。
8.2外铺层连接
将一定数量的增强材料用有催化剂系统的树脂基体进行浸渍,将其铺到管端结合处以连接成整体并达到压力密封要求。
铺层的拉伸强度不小于管体自身的强度。
8.3密封圈承、插连接
管连接方式分承插连接和套管连接。
必要时,密封圈式承、插口连接或套管连接纵向限位采用8.2规定的外部铺层法。
8.4机械连接
机械连接包括法兰、螺纹、压缩接头或市场上现成的类似连接形式。
各种机械连接在输水管管体运行的压力和温度等级下可靠性良好。
9标志、包装、运输及储存
9.1标志
每根管至少应在一处作上耐久标志。
标志不应损伤管壁,在正常的装卸和安装中,字迹应保持清晰。
标志应包括以下内容:
a)管的公称尺寸;b)按第4章分类对管进行标记;c)生产企业名称、商标、批号。
9.2包装与运输
a)管层与层之间用垫木隔开、摞放高度不得超过2m。
在保证管壁不受损伤的前提下,不同直径的管允许套装;
b)管在运输及装卸过程中不应受到剧烈撞击、抛掷,除非买方另有规定,管子应按标准的商业运输条件发运;
c)每件包装应附合格证。
9.3贮存
摞放地应卓整,管的摞放高度不得超过2m。
摞放地应远离火源,。
不宜长期露天堆放。
附录A
(标准的附录)
尺寸测量方法
A1管的厚度(t)的测量
A1.1仪器
精度为0.02mm的球形测头百分尺。
A1.2方法
垂直切割管端部,沿圆周至少测量7次,测点均布。
A1.3计算
计算所测值的算术平均值。
A1.4报告
给出得到的最大厚度和最小厚度以及平均厚度。
A2管的平均外径(D)的测量
A2.1仪器
精度为lmm测量工具
A2.2方法
测量管的周长值估计到小数点后一位,计算出外径值,每隔一定距离进行一次测量,共进行5次测量,取平均值。
A2.3报告
报告应包括最小、最大和平均外径。
A3管的平均内径(d)的测量
按式(A1)计算管的平均内径:
d=D-2t…………………………………………………………(A1)
式中:
d—平均内径,mm;
D—按A2测定的平均外径,mm;
t—按A1测定的平均厚底,mm。
A4管的长度的测量
A4.1仪器
精度为1mm的钢卷尺。
A4.2方法
把管放在平面上,测定长度精确到1mm。
A4.3报告
给出管长度的测定值。
附录B
(标准的附录)
分离盘法测定管的环向拉伸强度
B1试样
B1.1试样尺寸见图B1
B1.2试样数量按GB1446第二章。
B2试验条件
B2.1试样环境条件按GB1446第三章。
B2.2试样设备按GB1446第五章。
拉伸试验的分离盘见图B2,分离盘直径尺寸见表B1。
B2.3试验加载速度应为0.015D,mm/分。
注:
D为管的公称直径
B3试验步骤
B3.1在试样上任取两点,只要它们相距180℃,并加以标注。
试样表面应无划痕。
B3.2用千分尺测量环状试样任意一点的宽度和厚度。
测量精度按GB1446第四章。
B3.3把管道试样装到试验装置上的分离盘的外周缘,将选定两点放在装置的裂口处。
试验设备应设计成有可能将试验管环准确地在设备上定位的特点,这样管环固定在准线中央,与试验机的附属设备的各点相连。
试样与盘的接触表面要加以润滑。
B3.4均匀连续地对试样施加载荷,直到破坏。
记录破坏载荷,若试样没有完全破坏或断续破坏,则该试样作废,另取试样补充。
B4环向拉伸强度σ
按式(B1)计算:
σa=Pb/(2b)…………………………………………(B1)
式中:
σa—试样拉伸强度,kN/m:
Pb—最大或拉断载荷,kN:
b——试样宽度,m。
B5试验结果和试验报告
按GB1446第六章、第七章
图B2环向拉伸试验的分离盘
表B1分离盘直径尺寸
附录C
(标准的附录)
轴向与环向拉伸强度试验的试样
C1轴向拉伸强度试验的试样
对不同壁厚的加砂管进行试验时,其试样形状尺寸见图C1和表C1。
C2环向拉伸强度试验的试样
对不同壁厚的加砂管进行试验时,其试样形状及尺寸见图C2和表C2。
图C1试样形状
表C1轴向拉伸试样尺寸mm
图C2试样形状
表C2环向拉伸试样尺寸mm
附录D
(提示的附录)
埋地压力管的设计
D1介绍
埋地玻璃钢管道的结构设计程序包括确定设计条件,选择管材压力等级和相应的管材性能,选择安装参数并完成适当的计算,以确保管材符合D7部分的设计要求,如果计算结果不满足要求,必须提高安装参数或选择不同特性的管材,或者两者同时进行并重新计算。
本节不包括特殊情况所需要的特殊资料和计算(见D9部分)
在玻璃钢管道的设计中既采用了准确的计算又有经验的方法,除了进行短期试验外,在模拟应用条件下通过对从长期试验中获得的数据进行统计推断,将许多性能极限确定为50年,利用相应的设计系数通过折减性能极限值获得设计应力值和设计应变值。
设计系数的建立是为了在材料特性发生变化时,以及发生设计计算中未能预计到的载荷情况时满足管道在设计使用寿命内的性能,设计系数是建立判断以往经验和正确的工程原理基础上的。
本节所讨论的设计方法适用于均匀管壁和加肋管壁,进行加肋管材设计时,部分计算公式必须加以改进以满足加肋管特殊性能要求,另外,为满足加肋管的设计要求,可采用本标准未提及的计算方法。
D2设计术语
本节讨论的埋设管的设计采用以下定义
工作压力Pw
指系统在标准运行条件下介质预期的最高长期运行压力。
压力等级Pc
指在没有其它荷载的情况下,压力管道所承受的最大压力。
波动压力Ps
指瞬时高于工作压力的压力,有时也叫作水锤,是由系统中的阀门操作,泵的启动、停止等引起介质流速变化造成的。
波动允许值Psa
指在不改变压力等级的条件下,管道所适应的压力波动量,可根据配水系统通常遇到的压力波动预测波动允许值。
静采压设计并基准HDB
指压力管的长期静水压环向强度,根据本标准附录E规定的试验方法和详细评价程序确定。
设计系数FS
指将特定的力学和物理性能折算成计算的设计值而采用的特定数,其值大于1。
参数
指本章中的方程式所用参数的定义,见D3。
D3设计条件
设计条件的确定极大地取决于介质流量及流速极限、压力、管线标高及有关的地理位置、地形、占道权以及安装需要的考虑。
本附录采用的普通参数定义如下:
B′——弹性支撑经验系数(无量纲);
Bd——管道起拱线处沟槽宽度,mm;
D——平均直径,mm;
Df——形状系数(表D—l,无量纲);
DL——挠曲滞后系数(无量纲);
E——环向弯曲弹性模量,MPa(Nm2);
E′——土壤反作用组合模量,N/m2;
E′b——管区回填土壤反作用模量,N/m2;
E′n——管道标高处原土壤反作用模量,N/m2;
EH——环向拉伸弹性模量,MPa;
F——单位管道长度上的荷载,N/m
FS——设计系数;
H——管顶以上埋设深度,m;
h——管顶以上地面高度,MPa;
hw——管顶以上水位高度,mm;
HDB——静水压设计基准,MPa(应力基准)或mm/mm(应变基准);
ID——管内径,mm;
I——单位长度管环弯曲惯性矩,mm4/mm;
If——冲击系数,(无量纲);
K=(2nL/πD)2
Kx——管道基床系数(无量纲);
L——刚性环向加强筋间距,mm;
L1——管顶深度处行进方向的轮载区宽度,m(见图D-2);
L2——管顶深度处与行进垂直方向的轮载区宽度,m(见图D-2);
n——屈曲时的波数,n≥2;
OD——管外径,mm;
P——车辆通过时的载荷(轮载),N;
Pc——压力等级,MPa;
Ps——波动压力,MPa;
Psa——波动压力允许值,MPa;
Pv——管内真空压力,MPa;
Pw——工作压力,MPa;
qa——许用屈曲压力,MPa;
qu——无侧限抗压强度,ton/m2;
r——管道平均半径,mm;
rc——回圆系数(无量纲);
Rw——水的浮力系数(无量纲)
Sb——长期环弯曲应变,mm/mm;
Sc——土壤支撑组合系数(无量纲);
Si——环向拉伸强度,MPa;
Sr——压力等级时的环向拉伸应力,或应变,mm/mm;
SN——管壁刚度,N/m2;
t——管壁结构层厚度,mm;
tL——内衬厚度,mm;
tt——管壁结构层和内衬层的总厚度,mm;
Wc——作用于管道上的垂直土壤载荷,N/m2;
WL——作用于管道上的活动载荷,N/m2;
γs——土壤比重,N/m3;
γw——水的比重,N/m3;
Vhl——泊松比(环向施加应力);
Vlh——泊松比(轴向施加应力);
△y——管径垂直挠曲的预计值,mm;
△ya——管径垂直挠曲的最大允许值,mm;
σb——由于挠曲引起的最大环弯曲应力,MPa;
σc——组合载荷引起的大应力,Mpa;
σpr——内压引起的工作压力,MPa;
δd——最大允许长期安装挠曲值,mm;
εb——由于挠曲引起的最大环弯曲应变,mm/mm;
εc——组合载荷引起的最大应变,mm/mm;
εpr——内压引起的工作压变,mm/mm。
D3.1水头损失
玻璃钢管由于其内表面光滑,不易产生腐蚀馏和腐蚀作用,摩擦阻力小,水头损失明显比其它管材小,这反映在典型的Manning长期流动系数值n为0.009,Hazen-WilliamsC为150,设计人员在确定设计条件时可以考滤选用这些值。
D3.2波动压力
对于给定的系统设计参数,可根据以管材弹性模量和厚度与管径比计算波动压力,在设计阶段应确定是否会有过大的波动压力产生,提供自动波动压力释放措施,或选择较高压力等级,以及预先排除这种过大波动压力产生的条件。
D3.3基本设计条件
在进行设计计算前应确定的设计条件是:
1)管道的公称直径(本标准表l、表2):
2)工作压力Pw(D7.1.2部分);
3)波动压力Ps(D7.1.3部分);
4)管区辅设深度处原土材料与回填材料的土壤条件(D7.3.8部分);
5)回填土比重γs(D7.3.5部分);
6)最大覆盖土深度和最小覆盖土深度(D7.3.5部分);
7)车辆载荷P(D7.3.6部分);
8)负压Pv(D7.5部
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- 中华人民共和国 建材行业 JC 标准