国家标准计划《玻璃纤维增强热固性塑料管长期耐化学腐蚀性能的测定》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会。
主要起草单位 北京玻钢院检测中心有限公司 、福建路通管业科技股份有限公司 。
| 83 橡胶和塑料工业 |
| 83.120 增强塑料 |
玻璃纤维增强塑料具有高比强度、高比模量、良好电性能、良好阻热性能、良好的阻燃性能、良好的耐化学侵蚀性能、良好的耐疲劳性能等一系列优点,被广泛应用于建筑、交通运输、电子、航空航天、给排水、新能源等领域。
由于玻璃纤维增强塑料的耐化学腐蚀性能取决于树脂种类、纤维及纤维织物的组织结构、铺层方式等。
玻璃纤维增强塑料在长期化学腐蚀环境内时,对其耐化学腐蚀性能的影响不可忽略,长期化学腐蚀会导致材料的强度和模量在长期服役过程中下降,这将对其安全可靠性产生重大影响,一旦失效,将可能对人们的生命财产安全造成不可估量的损失。
因此,为保证玻璃纤维增强塑料在设计使用年限内的安全可靠性,对其耐化学侵蚀性能的研究尤为重要,耐化学腐蚀性能研究将逐渐成为玻璃纤维增强塑料制品设计、制造使用过程中重点关注的一项内容。
玻璃纤维增强热固性塑料管道,以其耐侵蚀、材质轻、内表面光滑、技术经济效益好等优点广泛应用于水利工程、市政给排水、化工、石油等领域,包括跨流域引水调水、城市引水供水和市政雨污排水、工业园区输水、农田排灌、火(核)电厂补给水管及冷却水循环系统、水利水电、石油化工、造纸、海水淡化、环境保护、工厂污水处理等。
玻璃钢管道在长期使用服役使用过程中不会像钢管和混凝土管等传统管材那样出现锈蚀、结垢等而影响其正常使用。
但玻璃钢管道属于树脂基复合材料,其力学性能在长期化学腐蚀环境内具有比较明显的时间相关性,会随着使用时间的增加而发生变化,强度、弹性模量和刚度都会降低,如果在恒定正常使用的径向变形下,持续一定时间后,管道可能由于化学腐蚀因素影响会导致出现失效,这些性能的变化对玻璃钢管道结构的安全可靠性具有重大影响。
目前国内外对玻璃纤维增强热固性管的耐化学侵蚀性能关注较多,也发布了ISO 10928:1997《塑料管道系统 玻璃纤维增强热固性塑料(GRP)管和管件 回归分析及其使用方法)》、GB/T 21238-2016玻璃纤维增强塑料夹砂管、GB/T 32378-2015/ISO 10471:2003《玻璃纤维增强热固性塑料(GRP)管 湿态环境下长期极限弯曲应变和长期极限相对环变形的测定》等标准,但对管道的耐化学腐蚀性能测试研究相对较少。
由于玻璃纤维增强热固性塑料管的材料、工艺、结构的复杂性导致仍有很多研究结论不完全统一,理论研究也不够成熟,特别是我国普遍采用的树脂种类不同,玻璃纤维增强热固性塑料管生产工艺就有定长缠绕、离心浇铸、连续缠绕三种,产品组成及组织结构均有差异,其耐化学腐蚀性能也不尽相同,加上生产与研究联系不够紧密,研究投入不够,从而导致我国在该领域的理论研究水平较低,耐化学腐蚀试验装备水平及试验研究水平亟待提高。
本项目参考了ISO 10952:2021《玻璃纤维增强热固性塑料(GRP)管和管件 挠曲管段内部耐化学侵蚀性能的测定》(Glass-reinforced thermosetting plastics(GRP) pipes and fittings- Determination of the resistance to chemical attack for the inside of a section in a deflected condition),根据我国玻璃纤维增强热固性塑料管的工艺特性和应用环境,提出其更为适合我国国情的耐化学腐蚀性能的测定方法,制定形成国家标准,填补玻璃钢管道长期耐化学腐蚀性能测试方法的空白,使管道长期耐化学腐蚀性能测试统一化,标准化。
通过测试结果确定玻璃钢管道长期受载环境下耐化学腐蚀性能的参考指标(化学腐蚀环境下的长期弯曲挠度及化学腐蚀环境下的长期弯曲应变等),简化和减少试验过程和试验设备投入,有利于玻璃钢管道的设计优化和使用寿命评估,对于促进玻璃纤维增强热固性塑料管及管件产业的健康良性发展具有重要意义。
本文件规定了测定玻璃纤维增强热固性塑料)管长期耐化学腐蚀性能的测试方法。耐化学腐蚀性能包括化学腐蚀环境下的长期弯曲挠度及化学腐蚀环境下的长期弯曲应变。主要技术内容包含:规定范围、术语定义、原理、测试液体、试验装置、试样、试样尺寸测定、环境调节、试验步骤、结果计算和试验报告等。