Comparison and Applications of Testing Methods for Long⁃term Hydrostatic Strength of Polyethylene Pipe Materials

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.11.013

Abstract

Abstract:

This paper summarized and compared test principles， data requirements and extrapolation calculation of two test methods， ISO 9080 and ASTM D 2837， for PE-HD pipes. The calculation process of maximum operating pressure of PE-HD pipes under these two standard systems was further analyzed， which can provide a theoretical reference of design for pipeline in different applicable areas.

Key words: material classification, long-term hydrostatic strength, design factor, maximum operating pressure

CLC Number:

TQ 322.4⁺2

SUN Jin, ZHE Dongmei, HU Yanlei, CHENG Debao, XU Haiyun. Comparison and Applications of Testing Methods for Long⁃term Hydrostatic Strength of Polyethylene Pipe Materials[J]. China Plastics, 2021, 35(11): 84-90.

Figures/Tables 8

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时间范围/h	观察值数量
<1 000	≥6
10~1 000	≥3
1 000~6 000	≥3
>6 000	≥3
>10 000	≥1

时间范围/h	观察值数量
<1 000	≥6
10~1 000	≥3
1 000~6 000	≥3
>6 000	≥3
>10 000	≥1

分级方法标准		ISO 9080	ASTM D 2837
数据要求	静液压测试方法	ISO 1167	ASTM 1598
	测试温度选择	≥2	单一温度（可选择23 ℃对比）
	每个温度的测试点个数	≥30	≥18
	最长测试时间	≥9 000	≥10 000
外推计算	拟合方程	2、3或4参数方程	2参数方程
	时间	50年	11.4年（100 000 h）
	置信水平	97.5 %置信下限	50 %置信下限
	所需要的计算结果	σ_LPL（20 ℃，50年）	σ_LTHS（23 ℃， 11.4年）
验证	韧性	拐点的自动检验	80 ℃或90 ℃静液压
验证	脆性	拐点的自动检验	3参数方程
应用	分级结果	MRS	HDB

分级方法标准		ISO 9080	ASTM D 2837
数据要求	静液压测试方法	ISO 1167	ASTM 1598
	测试温度选择	≥2	单一温度（可选择23 ℃对比）
	每个温度的测试点个数	≥30	≥18
	最长测试时间	≥9 000	≥10 000
外推计算	拟合方程	2、3或4参数方程	2参数方程
	时间	50年	11.4年（100 000 h）
	置信水平	97.5 %置信下限	50 %置信下限
	所需要的计算结果	σ_LPL（20 ℃，50年）	σ_LTHS（23 ℃， 11.4年）
验证	韧性	拐点的自动检验	80 ℃或90 ℃静液压
验证	脆性	拐点的自动检验	3参数方程
应用	分级结果	MRS	HDB

ASTM D 3350分类	树脂密度	耐SCG性能（PENT）	设计因子F（给水）	HDB值（23 ℃）	HDS值（23 ℃）
PE4710	等级4：0.947~ 0.955 g/cm³	等级7：> 500 h	0.63	1 600 psi（11.03 MPa）	1 000 psi（6.89 MPa）
PE3408	等级3：0.940~ 0.947 g/cm³	等级4：> 10 h	0.50	1 600 psi（11.03 MPa）	800 psi（5.52 MPa）