【QB轻工标准】 塑料管材耐磨损性试验方法

ICS83.140.30
分类号：G33
备案号：58764-2017
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T5101-2017
塑料管材耐磨损性试验方法
Test method for abrasion resistance of plastics pipes2017-04-12发布
中华人民共和国工业和信息化部2017-10-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）归口。QB/T5101-2017
本标准起草单位：承德市金建检测仪器有限公司、四川鑫成新材料有限公司、北京工商大学、浙江伟星新型建材股份有限公司、上海化工研究院、山东科力新材料有限公司、中国电建集团装备研究院有限公司。
本标准主要起草人：张香玲、陈晓梅、谢建玲、项爱民、陆国强、沈贤婷、齐宏岗、操梅芳本标准为首次发布。
1范围
塑料管材耐磨损性试验方法
QB/T5101-2017
本标准规定了以砾石/水混合物为磨损介质的塑料管材（以下简称“管材”）耐磨损性试验方法。本标准适用于热塑性和热固性塑料管材耐磨损性能的评价。本标准也适用于改性塑料管材以及多层复合塑料管材等耐磨损性能的评价。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1033.1一2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法GB/T2918一1998塑料试样状态调节和试验的标准环境GB/T19278一2003热塑性塑料管材、管件及阀门通用术语及其定义3术语和定义
GB/T19278一2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
± abrasion resistance
耐磨损性
材料耐受运动的固/液混合物机械作用对管材试样表面产生磨损的能力。3.2
质量磨损量
fmass abrasion value
试样磨损后减少的质量值。
体积磨损量volumeabrasionvalueAV
试样磨损后减少的体积值。
wall thickness abrasion value壁厚磨损量
试样磨损后减少的壁厚值。
rollingperiod
摇摆周期
试样在管材耐磨损性试验机上，轴向从0°到-22.5°，再到+22.5°，然后回到0°的过程，记为1个摇摆周期次数。
4符号、代号
下列符号、代号适用于本文件。eem：磨损前平均壁厚
QB/T5101-2017
eemi：磨损第i次后平均剩余壁厚ey：任一点壁厚
mo管材试样初始质量
m：第i个10万次摇摆周期磨损后试样剩余质量Ae：第i个10万次摇摆周期磨损后的壁厚磨损量Am：第i个10万次摇摆周期磨损后的质量磨损量AV：第个10万次摇摆周期磨损后的体积磨损量5原理
把准备好的磨损介质放入一端封好的管材中，再密封另一端。将该管材固定到管材耐磨损性试验机上，使管材在轴向做角度为土22.5°的正弦式的往复倾斜动作，测试磨损介质的运动对管材内表面产生的磨损量。原理见图1。
说明：
端封：
一试样：
-磨损介质：砾石和水的混合物：管材长度：
摇摆角度：45°（-22.5°到+22.5°）。图1
设备和材料
6.1设备
管材耐磨损性试验原理图
6.1.1管材耐磨损性试验机
管材耐磨损性试验机由摇摆机构、试样固定装置、计数器、端封等组成。管材耐磨损性试验机应完成-22.5°到+22.5°的正弦式的往复倾斜动作。2
QB/T5101-2017
端封的端面应为平面，与管材轴向垂直，且与试样端面紧密接触，避免磨损介质过多的滞留于端部。6.1.2壁厚测量仪
分辨力不小于0.01mm，
能测量管材任一点壁厚的仪器。6.1.3衡器
根据不同质量范围选取适当的衡器称量。量程小于等于5kg的衡器，分度值为0.1g：量程大于5kg的衡器，分度值为1g。
6.1.4标准筛
标准筛，筛孔尺寸见表1。
6.2磨损介质
6.2.1磨损介质应采用天然的、未破碎的砾石和水的混合物。砾石规格及质量配比见表1。注：磨损介质宜取自河滩的砾石。表1
筛孔尺寸
标准筛筛孔尺寸、砾石规格及质量配比砾石规格
磨损介质的加入量见表2。质量误差为土0.01kg。表2
试样公称外径
磨损介质的加入量
砾石质量
砾石质量配比
水的质量
从试验管材上截取长度L为（1000土10）mm的试样至少2根，试样两端面应平整，与轴向垂直，便于用端封封堵。
QB/T51012017
8试验程序
8.1试样状态调节和试验环境
将试样用清水冲洗干净，按照GB/T2918一1998的要求在温度为（23土2）℃，相对湿度不大于50%的环境下状态调节至少24h，自然晾干。并在此温度、湿度下进行试验。8.2试验步骤
8.2.1将试样放在天平或其他衡器上称量，并记录为mo。注：用于测量试样质量磨损量和体积磨损量时的初始质量，仅进行壁厚磨损量测量时可不进行此步质量测量。8.2.2在试样外壁沿纵向进行画线标记，用壁厚测量仪沿该标线连续测试或每隔10mm测量管材的壁厚ey，测量长度不包括试样两端150mm的范围，计算所有测量值的平均值eem注：此步骤仅用于测量试样壁厚磨损量时初始壁厚的测量。8.2.3将第7章制备管材试样时切下的碎片，剪切至10mm×10mm左右样块，经状态调节后，按GB/T1033.1—2008测定密度。
注：此步骤仅用于计算试样体积磨损量时。8.2.4按6.2.1表1的规定，分别采用不同筛孔尺寸的标准筛筛分砾石。按6.2.2表2的规定，根据管材试样公称外径，称量磨损介质。8.2.5
8.2.6用端封封住试样的一端，把准备好的磨损介质从另一端加入到试样中，再密封另一端。将两端密封的管材试样固定到管材耐磨损性试验机上。使9.2.3标记的1面位于正下方。8.2.7
启动试验机，使其以（20土1）次/min的频率连续往复摇摆。8.2.8
8.2.9将经过10万次摇摆后的试样取下，按8.1对管材进行状态调节，然后按8.2.1称量试样质量mi或按8.2.2测量试样壁厚eemi，记录数据。8.2.10按8.2.4～8.2.8进行第2个10万次摇摆的磨损试验。每10万次摇摆后重复步骤8.2.4～8.2.8，直至万次100万次摇摆的磨损试验。注1：试验过程及聚乙烯管材与超高分子量聚乙烯管材的对比数据参见附录A。注2：亦可进行更多次数，如200万次、300万次甚至更高磨损次数的试验。9结果表示
9.1质量磨损量
第i个10万次摇摆周期后的质量磨损量Am，按公式（1）计算，以克（g）表示：Am,=mo-m,..
式中：
第i个10万次摇摆周期后的质量磨损量，单位为克（g）；管材试样初始质量，单位为克（g）：第i个10万次摇摆周期后管材试样剩余质量，单位为克（g）：1～10中的数，当i=1时表示摇摆10万次，i=10表示累计摇摆100万次。所得结果保留3位有效数字。
9.2体积磨损量
第i个10万次摇摆周期后的体积磨损量△V，按公式（2）计算，以立方厘米（cm）表示：AV=
（2）
式中：
QB/T5101—2017
第1个10万次摇摆周期后的体积磨损量，单位为立方厘米（cm2）：管材密度，单位为克每立方厘米（g/cm2）。1～10中的数，当1=1时表示摇摆10万次，1=10表示累计摇摆100万次。所得结果保留3位有效数字。
9.3壁厚磨损量
第i个10万次摇摆周期后的壁厚磨损量Ae，按公式（3）计算，以毫米（mm）表示De,=eem-eemt
式中：
第i个10万次摇摆周期后的壁厚磨损量，单位为毫米（mm）：磨损前平均壁厚，单位为毫米（mm）：第i个10万次摇摆周期后的平均剩余壁厚，单位为毫米（mm）：1～10中的数，当1=1时表示摇摆10万次，1=10表示累计摇摆100万次所得结果保留两位小数。
9.4平均磨损量
（3）
取至少2根同批次管材试样进行试验，其平均磨损量为两根试验管材第i个10万次摇摆后的磨损量的算术平均值。所得结果保留3位有效数字，壁厚磨损量的算术平均值保留2位小数9.5重做试验
如果所测得两个试样的结果偏差大于10%，应重做试验10
试验报告
试验报告应包括以下内容：
试验材料的描述，包括制造商、型号、批号、材质等：注明参照本标准：
试样规格，公称外径，公称壁厚：试样数量：
磨损介质：
试样干燥方法、条件：
摇摆频率；
质量磨损量和/或体积磨损量和/或壁厚磨损量，注明单个值及算术平均值：与规定程序的任何偏差；
在试验过程中观测到的任何异常现象；试验机构名称：
试验日期。
QB/T5101-2017
附录A
（资料性附录）
试验过程及聚乙烯管材与超高分子量聚乙烯管材对比数据的示例A.1为对比不同材质的管材耐磨损性能，使用同一台管材耐磨损性试验机，对超高分子量聚乙烯管材和聚乙烯管材各两根样品，分别进行了累积100万次摇摆的耐磨损性试验。质量磨损量和壁厚磨损量的测量结果分别见图A.1和图A.2。A.2按照表1的要求，筛取磨损介质，并分别放置，做好标记，如图A.1所示。2mm~+mm
4mm~8mm
8mm~16mm
图A.1磨损介质筛取
16mm~32mm
A.3截取两根外径160mm，长1000mm的超高分子量聚乙烯管材，管材要求干燥、清洁。A.4沿管材轴向粘贴直尺，作为壁厚测量的标记点，如图A.2所示。单位为毫米
图A.2管材磨损处标记
A.5将两根管材分别进行质量称量，记录初始质量mo，或用壁厚测量仪沿直尺每10mm测量一点壁厚，并记录。计算平均值eew，如图A.3所示。图A.3管材壁厚测量示例
A.6按照表A.1和表A.2的配比要求对磨损介质进行混合。QB/T5101-2017
A.7将两根管材的一端用端封密封，然后倒入混合好的磨损介质，将管材的另一端也密封好。A.8将密封好的两根管材放置到管材耐磨损性试验机上，设定摇摆周期为10万次，启动试验。摇摆10万次结束后，将管材冲洗干净，干燥。A.9称量管材磨损后的剩余质量和/或测量剩余壁厚，并记录数据。A.10将管材重新装入磨损介质，再放到管材耐磨损性试验机上进行试验，每10万次清洗、称量、记录数据、更换磨损介质，直至完成100万次的磨损试验。A.11计算两根管材磨损100万次后的平均磨损量，并作出试验报告。超高分子量聚乙烯管材与聚乙烯管材耐磨损性试验-表A.1
管材公称
管材类型
超高分子量
聚乙烯管材1
超高分子量
聚乙烯管材2
算术平均值
聚乙烯管材1
聚乙烯管材2
算术平均值
质量磨损量/g
摇摆次数/万次
超高分子量聚乙烯管材与聚乙烯管材耐磨损性试验表A.2
管材公称
管材类型
超高分子量
聚乙烯管材1
超高分子量
聚乙烯管材2
算术平均值
外径d
一质量磨损量试验数据
壁厚磨损量试验数据
壁厚磨损量/mm
摇摆次数万次下载标准就来标准下载网
QB/T5101—2017
管材公称
管材类型
聚乙烯管材1
聚乙烯管材2
算术平均值
外径d
表A.2（续）
壁厚磨损量/mm
摇摆次数/万次
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。