城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法 GB/T 29046-2012
中华人民共和国国家标准
城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法
Test methods of technical specification for pre-insulated directly buried district heating pipes
GB/T29046-2012
发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
发布日期：2012年12月31日
实施日期：2013年09月01日
前言
本标准按照GB/T 1．1-2009给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。
本标准由全国城镇供热标准化技术委员会(SAC/TC 455)归口。
本标准起草单位：北京市公用事业科学研究所、北京豪特耐管道设备有限公司、城市建设研究院、河北昊天管业股份有限公司、北京市建设工程质量第四检测所、天津市管道工程集团有限公司保温管厂、大连开元管道有限公司、大连益多管道有限公司、天津市宇刚保温建材有限公司、唐山兴邦管道工程设备有限公司、天津津能管业有限公司、河南中科防腐保温工程有限公司、中国中元国际工程公司。
本标准主要起草人：杨金麟、白冬军、杨健、贾丽华、周曰从、张建兴、刘瑾、丛树界、叶连基、闫必行、邱华伟、冮彪、于桂霞、郑中胜、牛三冲、张金玲、周抗冰、吴江、胡全喜、冯文亮、高雪、沈旭。
引言
为使我国预制直埋保温管道产品进一步向着标准化、规范化生产的方向发展，严格控制产品的质量，切实保证管道的长期使用寿命，需要统一预制直埋保温管道产品的各项技术性能指标，并制定相应配套的、先进可操作的检验测试方法标准。
对于热水供热预制直埋保温管道的检测参考了EN 253：2009《用于区域供热热水管网 由工作钢管、聚氨酯保温层和高密度聚乙烯外护管组成的预制直埋保温管》的性能检测试验方法及其2003版的部分性能检测试验方法；热水保温管件、保温接头、保温管道阀门的检测分别参考了EN 448：2009《用于区域供热热水管网 由工作钢管、聚氨酯保温层和高密度聚乙烯外护管组成的预制直埋保温管件》、EN 489：2009《用于区域供热热水管网 由工作钢管、聚氨酯保温层和高密度聚乙烯外护管组成的预制直埋保温管道接头》、EN 488：2003《用于区域供热热水管网 由工作钢管、聚氨酯保温层和高密度聚乙烯外护管组成的预制直埋保温管道钢制阀门》的检测试验方法；对于蒸汽供热预制直埋保温管道的保温性能检测参考了ASTM C653：1997(R2007)《低密度纤维毡热阻系数的测定方法》和ASTM C411：2005《高温绝热材料热面性能试验方法》的检测试验方法。同时也采纳了一些在国内保温管道生产、施工和检测工作实践中认为科学、实用、操作性强的检测试验方法。
1 范围
1 范围
本标准规定了城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测的术语、保温管道外观和结构尺寸检测、保温管道材料性能检测、热水直埋保温管道直管的性能检测、热水供热保温管道接头的性能检测、热水供热保温管道管件的质量检测、热水供热保温管道阀门的性能检测、保温管道报警线性能检测、蒸汽直埋保温管道性能检测、蒸汽直埋保温管道管路附件质量检测、蒸汽直埋保温管道外护管防腐涂层性能检测及主要测试设备、仪表及其准确度、数据处理和测量不确定度分析、检测报告等。
本标准适用于城镇供热预制直埋热水保温管道和城镇供热预制直埋蒸汽保温管道技术指标的检测；供热管道的各类预制直埋管路附件以及直埋管道接口部位技术指标的检测。
2 规范性引用文件
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。
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API SPEC 5L 管线钢管规范(Specification for Line Pipe)
3 术语和定义
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3．1
供热管道保温结构表观导热系数 equivalent thermal conductivity of thermal insulation construction for heating pipes
实验室模拟测试时，由供热管道上测定的热流密度、工作钢管表面温度和外护管表面温度计算所得的保温结构等效导热系数。
3．2
老化处理 ageing treatment
按照供热管道预期使用寿命与连续工作绝对温度之间的关系式，使外护管始终处于室温环境，将工作钢管升温至一个高于正常使用的温度，保持恒温至关系式中该温度所对应的时间。
3．3
抗长期蠕变性能测试 test for long term creep resistance
使供热管道工作钢管升温到比正常使用温度高的一定温度点，保持恒定。施加径向作用力，测定保温材料在使用期内的径向位移。
3．4
热面性能测试 hot surface performance test
模拟保温管道设计工况，保温结构热面为最高使用温度，冷面为室温环境。恒温稳定一定时间后，测试保温结构的保温性能，并检测保温结构和材料的状况。
4 保温管道外观和结构尺寸检测
4 保温管道外观和结构尺寸检测
4．1 外护管表面
采用目测检查保温管道外护管表面或防腐层有无凹坑、鼓包、裂纹及挤压变形等缺陷，采用卡尺和钢直尺测量其划痕和变形深度及长度。
4．2 端面垂直度
采用钢直尺和角度尺测量其端面与工作钢管轴线垂直度偏差，检查保温管两端保温结构是否平整。
4．3 保温层厚度
在管道的两个端面上，沿环向均匀分布位置，用钢直尺或深度尺分别测量不少于4处的保温层厚度尺寸，计算其算术平均值为保温层厚度。
4．4 管道端面聚氨酯保温层结构
4．4．1 目测检查聚氨酯保温层是否存在挤压变形。用钢直尺和深度尺测量挤压变形量值，并计算变形量占设计保温层厚度的百分数。
4．4．2 检查管端的聚氨酯泡沫与工作钢管及外护管是否紧密粘接。采用塞尺、钢直尺和钢围尺测量聚氨酯泡沫脱层的间隙径向尺寸、轴向深度和环向弧长。
4．5 工作钢管焊接预留段长度
用钢直尺测量工作钢管焊接预留段尺寸。
4．6 轴线偏心距
在管道的两个端面上，目测找到同一直径上的最大和最小保温层厚度位置，采用分度值为1mm的钢直尺，分别测量不少于4个直径方向上的保温层厚度。当端面不垂直平整时，采用长钢直尺延伸外护管表面长度，再测量保温层厚度。保温管道外护管与工作钢管的最大轴线偏心距按式(1)计算：
式中：
C——最大轴线偏心距，单位为毫米(mm)；
h1——保温层的最大厚度，单位为毫米(mm)；
h2——与测量的h1位于同一直径上的保温层最小厚度，单位为毫米(mm)。
5 保温管道材料性能检测
5．1 工作钢管
5 保温管道材料性能检测
5．1 工作钢管
5．1．1 工作钢管材质、尺寸和性能的检测按GB 3087、GB/T 3091、GB/T 8163、GB/T 9711、SY/T 5037、API SPEC 5L的规定执行。钢管液压测试应按GB/T 241的规定执行。
5．1．2 采用分度值为1mm的钢直尺、钢卷尺，精度为0．02mm的游标卡尺测量工作钢管的公称直径、外径及壁厚。
5．1．3 采用目测检查工作钢管的表面质量。
5．2 保温材料
5．2 保温材料
5．2．1 聚氨酯泡沫塑料
5．2．1．1 制备试样的基本要求
聚氨酯泡沫塑料各项性能检测的试样，应在室温(23±2)℃下存放72h后的保温管道上切取，取样点应距管道保温层两端头大于500mm处。取样时应去除紧贴工作钢管和外护管的泡沫皮层，去除皮层厚度分别为5mm和3mm。多块试样应在保温层同一环形截面均匀分布的位置上切取。
5．2．1．2 泡孔尺寸
5．2．1．2．1 沿保温层环向均匀分布的3个位置上分别切取1块试样，每块试样的尺寸为50mm×50mm×tmm，t为保温层径向最大允许厚度，但不应小于20mm。
5．2．1．2．2 用切片器沿每块试样的任意一个切割面切取厚度为0．1mm～0．4mm的试片。
5．2．1．2．3 将两片50mm×50mm的载玻片，用胶布沿一边粘接成活页状，上层载波片上贴附1张印有30mm长标准刻度的透明塑料膜片。
5．2．1．2．4 分别将3块试片夹在两载波片之间，再将载波片置于投影仪或放大40倍～100倍有标准刻度的读数显微镜之下，调节成像清晰度。在30mm直线长度上计数泡孔数目，并以30mm除以泡孔数目，分别求得每块试片上泡孔的平均弦长。然后计算3块试片泡孔的平均弦长。当试片长度不足30mm，可在最大长度上计数泡孔数目，再将实际最大长度除以数得的泡孔数目，得到泡孔的平均弦长。
5．2．1．2．5 当泡孔结构尺寸在各个方向上明显不均匀时，则应在3块试样的3个正交方向上各切取试片，求取9块试片上泡孔的平均弦长。
5．2．1．2．6 平均泡孔尺寸按式(2)计算，计算结果保留两位有效数字。
式中：
D——泡孔平均尺寸，单位为毫米(mm)；
L——泡孔平均弦长，单位为毫米(mm)；
A——弦长与直径的换算系数，按0．616取值。
5．2．1．2．7 采用精度为0．02mm的游标卡尺或千分尺测量试样尺寸。
5．2．1．3 闭孔率
5．2．1．3．1 泡沫闭孔率的测试应按GB/T 10799的规定执行。
5．2．1．3．2 试样应取3组，每组为2个正立方体或2个圆柱体。正立方体边长为25mm；圆柱体的直径不应小于28mm，高为25mm。
5．2．1．3．3 用干燥的氮气(或氦气)重复清扫仪器样品室、膨胀室和系统不少于2次；隔离膨胀室后，使样品室升压至20kPa，待气压稳定时，记录升压值；连通膨胀室系统，待气压稳定时，记录降压后的最终气压值。
5．2．1．3．4 根据升、降压的比值和试样室、膨胀室体积，计算出试样体积，并根据与试样几何体积的比值关系，计算出体积开孔率和闭孔率。
5．2．1．3．5 测试仪器设备：采用气体比重仪测试泡沫闭孔率，应校准仪器的试样室体积和膨胀参考体积，精确至100mm3；标准压力传感器的测量范围为0kPa～175kPa，线性精度为0．1％；尺寸测量采用精度为0．02mm的游标卡尺或千分尺。
5．2．1．4 空洞、气泡
5．2．1．4．1 在距管道外护管端头1．5m处起，沿管道轴线方向每间隔100mm长度，环向切割外护管和泡沫保温层，共切割5刀，形成4个环状切块，切面应垂直于保温管轴线。依次剥开4个环状切块，露出的保温层环形切面应平整完好。
5．2．1．4．2 测量环形切面上的空洞和气泡尺寸。对大于6mm的空洞和气泡(平面上任意方向测量)，应在两个相互垂直方向上测量其尺寸，这两个尺寸的乘积定义为空洞或气泡的面积。小于6mm的空洞和气泡不做测量。
5．2．1．4．3 计算各个环形切面上的所有被测空洞和气泡面积之和，该面积之和占总环形切面面积的百分率即为测定的空洞、气泡百分率。
5．2．1．4．4 测试仪器设备：分度值1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．1．5 密度
5．2．1．5．1 泡沫密度的测试应按GB/T 6343的规定执行。
5．2．1．5．2 从管道保温层泡沫的中心切取3块试样(不应含有空洞)，每块试样的尺寸为30mm×30mm×tmm，其中t为保温层径向最大允许厚度，但不应大于30mm。试样也可按保温层轴线方向取30mm长的圆柱体，圆柱体直径为保温层径向最大允许厚度，但不应大于30mm。
5．2．1．5．3 测量试样的尺寸，单位为毫米(mm)，计算尺寸的平均值，并计算试样体积；称量试样，单位为克(g)；计算表观密度，取平均值，精确至0．1kg/m3。
5．2．1．5．4 测试仪器设备：分辨率0．01g的电子秤或天平；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．1．6 压缩强度
5．2．1．6．1 泡沫压缩强度的测试应按GB/T 8813的规定执行。
5．2．1．6．2 从管道保温层泡沫的中心切取5块试样，试样尺寸为30mm×30mm×tmm，或直径为30mm、高度为t的圆柱体。t为保温层径向最大允许厚度，但不应小于20mm。
5．2．1．6．3 试验机以每分钟压缩试样初始径向厚度10％的速率进行压缩，直到试样厚度变为初始厚度的85％，记录力-位移曲线。
5．2．1．6．4 在试验曲线上找出使试样产生10％相对形变的力，分别计算5块泡沫试样的径向压缩强度，并取平均值。
5．2．1．6．5 测试仪器设备：试验机的量程为0kN～20kN，精度0．5级，试验力和变形示值误差为±0．5％，移动速度调节范围为0．01 mm/min～500mm/min、相对误差±1％；精度为0．01mm的千分尺或精度0．02mm的游标卡尺。
5．2．1．7 吸水率
5．2．1．7．1 从管道保温层泡沫的中心切取3块试样，试样尺寸为边长25mm的正立方体；也可沿管道轴向取高度为25mm、直径为25mm的圆柱体。试样表面用细砂纸磨光。
5．2．1．7．2 试验室室温保持在(23±2)℃。将试样放入温度设定为50℃的干燥箱中，干燥24h。取出试样放入干燥器中自然冷却，待达到室温后称取并记录试样的质量；将试样重新放入干燥箱中干燥4h，再放入干燥器中冷却到室温后称取、记录质量。如此反复进行烘干、冷却和称重，并对比连续两次称重的结果。当连续两次的称重值相差小于0．02g时，则判定试样达到恒重要求，最后一次称重值为试样吸水前的质量m0。
5．2．1．7．3 测量试样线性尺寸，计算试样几何体积V3。将试样放入盛有蒸馏水的烧杯中，采用不锈钢丝网压住试样，使水位高出试样上表面50mm，试样与试样之间不得互相接触，并用短毛刷除去试样表面的气泡。加热蒸馏水，水沸后保持90min。取出试样并立即浸入(23±2)℃水的烧杯中保持1h。取出试样后，用清洁滤纸轻轻吸去表面水分，立即称重，得到试样吸水后的质量m1。
5．2．1．7．4 吸水率按式(3)计算：
式中：
η0——试样吸水率；
m0——试样吸水前质量，单位为克(g)；
m1——试样吸水后质量，单位为克(g)；
V3)；
ρ——蒸馏水的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)。
测试结果为3块试样数据的算术平均值，取3位有效数值。
5．2．1．7．5 测试仪器设备：温度范围为常温至300℃、控温精度为±0．5℃的电热鼓风干燥箱；硅胶干燥器；分辨率为0．01g的电子天平；1000mL烧杯；1kW电炉；精度为0．02mm的游标卡尺；分辨率1℃的温度计；计时器。
5．2．1．8 导热系数
5．2．1．8．1 泡沫导热系数的测试可按GB/T 10294、GB/T 10295、GB/T 10296、GB/T 10297中的任一种方法，以GB/T 10294作为仲裁检测方法。
5．2．1．8．2 导热系数测试仪的精度为±3％～±5％；数显温度计的精度为±0．5℃。
5．2．2 泡沫玻璃绝热制品
5．2．2．1 体积密度
5．2．2．1．1 体积密度的测试应按JC/T 647规定的试验方法执行。
5．2．2．1．2 制作3块试样，每块试样的尺寸不应小于200mm×200mm×25mm。
5．2．2．1．3 称取试样质量，测量试样几何尺寸，计算体积密度，取3块试样体积密度的算术平均值，精确至1kg/m3。
5．2．2．1．4 测试仪器设备：分辨率为0．1g的天平；分度值为1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．2．2 抗压强度
5．2．2．2．1 抗压强度的测试应按GB/T 5486的规定执行。
5．2．2．2．2 制作5块试样，每块试样的尺寸为100mm×100mm×40mm。测试前，试样应在(110±5)℃温度下烘干至恒定质量。试样上下100mm×100mm的两受压面均匀涂刷乳化或熔化沥青，并覆盖沥青油纸，然后在干燥器中至少干燥24h。
5．2．2．2．3 在试验机上以(10±1)mm/min的速度施加荷载，直至试样破坏，记录荷载-压缩变形曲线。
5．2．2．2．4 确定压缩变形5％时的荷载为破坏荷载，并按受压面积计算抗压强度。剔除其中1块试样偏差较大的测试结果数据，取4块试样抗压强度的算术平均值为测试结果。
5．2．2．2．5 测试仪器设备：试验机的要求按5．2．1．6．5的规定；温度范围为常温至300℃，控温精度为±0．5℃的电热鼓风干燥箱；量程为2kg，分辨率为0．1g的天平；分度值为1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．2．3 抗折强度
5．2．2．3．1 抗折强度的测试应按GB/T 5486的规定执行。
5．2．2．3．2 制作5块试样，每块试样的尺寸为250mm×80mm×40mm。测试前，试样应在(110±5)℃温度烘干至恒定质量。在试样的支撑点和施加荷载点位置处，均匀涂刷乳化或熔化沥青，并在涂层上覆盖沥青油纸，然后再在干燥器中至少干燥24h。
5．2．2．3．3 试验机支座辊轴与加压辊轴的直径应为(30±5)mm，调整两支座辊轴间距不应小于200mm，加压辊轴应位于两支座辊轴正中，且应保持互相平行。试验机以(10±1)mm/min的速度施加荷载，记录试样的最大破坏荷载。
5．2．2．3．4 按试样尺寸和最大破坏荷载计算抗折强度，剔除其中1块试样偏差较大的测试结果数据，以4块试样抗折强度的算术平均值作为测试结果。
5．2．2．3．5 测试仪器设备：试验机的要求同5．2．1．6．5规定；温度范围为常温至300℃，控温精度为±0．5℃的电热鼓风干燥箱；分度值为1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．2．4 体积吸水率
5．2．2．4．1 体积吸水率的测试应按JC/T 647规定的试验方法执行。
5．2．2．4．2 制作3块试样，每块试样的尺寸为450mm×300mm×50mm。
5．2．2．4．3 称取试样质量，测量试样几何尺寸。将试样放入盛有(20±5)℃自来水的水箱中，试样各边与水箱壁的距离不应少于25mm，浸泡时间为2h。
5．2．2．4．4 取出试样并吸干表面水分后，再称取试样质量。按吸水前后的质量差及其几何体积，计算其体积吸水率。以3块试样吸水率的算术平均值作为测试结果。
5．2．2．4．5 测试仪器设备：分辨率为0．1g的天平；分度值为1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．2．5 透湿系数
5．2．2．5．1 透湿系数的测试应按GB/T 17146规定的干燥剂法进行。
5．2．2．5．2 制作3块试样，每块试样的厚度为20mm，长、宽不应小于80mm。
5．2．2．5．3 试样密封并夹紧在试样盘上，采用蜡封将试样边缘和不该暴露的部位封闭，测量试样在盘中暴露于水蒸汽的区域面积。试样下面放有干燥剂(无水氯化钙或硅胶)，与试样下表面之间留有6mm的间隙。将该试样盘组件放入温度为23℃～32℃、相对湿度为(90±2)％的恒温恒湿箱内，使试样暴露面朝上，测定水蒸气通过试样进入干燥剂的速度。
5．2．2．5．4 定时对试样盘组件称重并记录质量、时间和温湿度。用质量变化值对时间作出一条曲线，开始时质量变化较快，逐渐变化速率达到稳定状态，测试曲线趋于直线，直线的斜率即为湿流量。当吸水量超过干燥剂初始质量的一定比例(无水氯化钙为10％、硅胶为4％)之前，结束试验。
5．2．2．5．5 结果计算：
a)湿流密度按式(4)计算：
式中：
g——湿流密度，单位为克每平方米秒[g/(m2·s)]；
△m——质量变化，单位为克(g)；
△t——时间间隔，单位为秒(s)；
△m/△t——直线斜率即湿流量，单位为克每秒(g/s)；
A——试样暴露面积，单位为平方米(m2)。
b)透湿率按式(5)计算：
式中：
ω2·s·Pa)]；
△p——水蒸气压差，单位为帕(Pa)；
ps——试验温度下的饱和水蒸气压(查表)，单位为帕(Pa)；
RH1——高水蒸气压一侧(恒温恒湿箱内)的相对湿度，％；
RH2——低水蒸气压一侧(干燥剂处)的相对湿度，％。
c)透湿系数按式(6)计算：
δp＝ωp×L ………………………(6)
式中：
δp——透湿系数，单位为克每米秒帕[g/(m·s·Pa)]；
L——试样厚度，单位为米(m)。
以3块试样透湿系数的算术平均值作为测试结果。
5．2．2．5．6 测试仪器设备：温度范围为0℃～150℃、相对湿度为30％～98％的恒温恒湿箱；精度为±1℃的温度计、精度为±2％的湿度计；分辨率为0．01g的天平。
5．2．2．6 导热系数
泡沫玻璃材料导热系数的测试方法同5．2．1．8。
5．2．2．7 浸出液的离子含量
5．2．2．7．1 浸出液离子含量的测试应按JC/T 618的规定执行。
5．2．2．7．2 称取20g试样，磨碎后放入烧杯，加500mL水搅拌2min，称量烧杯、试样和水的总质量。煮沸并保持(30±5)min，冷却后加水至原总质量，搅拌均匀，制成浸出液。再以1000r/min高速离心3min，将上层清液约300mL作为试液。
5．2．2．7．3 浸出液离子含量测定方法：
a)氯化物测定采用分光光度计法，试剂为硝酸、硝酸铁溶液和硫氰酸汞溶液；氯化物也可采用电位滴定法测定，试剂为乙醇、硝酸、硝酸钾和氯化钾溶液，以银-硫化银电极为测量电极，甘汞电极为参比电极，用硝酸银标准滴定溶液滴定，按电位突跃确定反应终点。
b)氟化物测定采用分光光度计法，试剂为硝酸锆、依来铬菁R。
c)硅酸盐测定采用硅钼黄法，试剂为乙醇、盐酸、钼酸铵和二氧化硅标准溶液，用分光光度计测定硅含量；硅酸盐测定也可采用硅钼蓝法，试剂为乙醇、盐酸、钼酸铵和二氧化硅标准溶液，再用抗坏血酸将试液还原成蓝色，用分光光度计测定硅含量。
d)钠离子的测定采用原子吸收分光光度计法，试剂为盐酸、钠标准溶液和比对溶液，用原子吸收分光光度计测定钠含量。
5．2．2．7．4 测试仪器设备：分辨率为0．1g的天平；精度为0．2mV/格、量程为－500mV～＋500mV的电位计；银-硫化银测量电极；双液接型饱和甘汞参比电极；分度值为0．02mL或0．01mL微量滴定管；波长范围190nm～1100nm、波长精度±0．5nm、光度测定范围0．0％T～125％T的可见分光光度计；波长范围190nm～900nm、波长精度±0．5nm、火焰/石墨炉系统原子吸收分光光度计。
5．2．3 绝热用玻璃棉及其制品
5．2．3．1 检测项目
绝热用玻璃棉及其制品性能检测项目应执行GB/T 13350的规定。
5．2．3．2 纤维平均直径
5．2．3．2．1 纤维平均直径的测试应按GB/T 5480的规定执行，可采用显微镜法或气流仪法测定纤维平均直径，以显微镜法为仲裁方法。
5．2．3．2．2 显微镜法：抽取1g左右的纤维放在一块载玻片上，共计3块载玻片，分别用显微镜逐一地测100根纤维的平均格数，并换算成纤维平均直径。
5．2．3．2．3 气流仪法：使气流通过定容定量的纤维，利用特定条件下纤维直径与空气流量之间存在的函数关系来计算出纤维的平均直径。纤维试样应经过约550℃、30min灼烧，去除粘结剂后缩分。
5．2．3．2．4 测试仪器设备：放大倍数800倍以上、分辨率为0．5μm的显微镜；最大量程200g、分辨率为0．01g的天平；气流流量范围为1．0L/min～6．5L/min、压差为1960Pa的气流式纤维测定仪；最高温度为1000℃，控温精度±10℃的高温炉。
5．2．3．3 渣球含量
5．2．3．3．1 渣球含量的测试应按GB/T 5480的规定执行。
5．2．3．3．2 制作3块试样，每块切取试样的全厚度，质量11g左右。在(500±20)℃的高温炉中灼烧30min以上，除尽粘结剂后称重，精确到0．01g。
5．2．3．3．3 试样在压样器中压制后放入量杯内，加入50mL表面活性剂溶液并充分搅拌，再倒入分离装置中加水分离，使纤维分散、悬浮，水流量为120mL/min～180mL/min，分离10min；将排出的渣球经105℃～300℃烘干不少于20min，再用孔径不大于0．25mm的筛分装置进行15min的筛分，然后称量渣球并计算渣球含量。以3块试样渣球含量的算术平均值作为测试结果。
5．2．3．3．4 测试仪器设备：内径为
80mm、总高度为380mm的分离筒；量程到200mL/min的玻璃转子流量计；最大量程为200g，分辨率为0．01g的天平；温度范围为常温至300℃，控温精度为±2℃的电热鼓风干燥箱；最高温度为1000℃、控温精度±10℃的高温电炉。
5．2．3．4 含水率
5．2．3．4．1 含水率的测试应按GB/T 16400的规定执行。
5．2．3．4．2 称取试样10g，精确到0．1mg，共3份。
5．2．3．4．3 试样在(105±2)℃的干燥箱中反复干燥、称重，直至恒重，按烘干前后的质量变化计算含水率。以3份试样含水率的算术平均值作为测试结果。
5．2．3．4．4 测试仪器设备：温度范围为常温至300℃，控温精度为±2℃的电热鼓风干燥箱；最大量程为100g，分辨率为0．1mg的天平。
5．2．3．5 导热系数
玻璃棉材料导热系数的测试方法同5．2．1．8。
5．2．3．6 尺寸及密度
5．2．3．6．1 玻璃棉及其制品的尺寸及密度测试应按GB/T 5480的规定执行。
5．2．3．6．2 毡的厚度可在翻转或抖动后立即测定。将毡制品平放在玻璃板上，在宽度方向距两边各100mm的平行线上，用钢直尺或钢卷尺测量长度各1次，取两次测量结果的算术平均值为长度尺寸；在长度方向距两边各100mm和中间位置的三条平行线上，用钢直尺或钢卷尺测量宽度各1次，取三次测量结果的算术平均值为宽度尺寸；用4个测点测量厚度：在长度方向距两端各100mm的两条平行线上，分别在正中位置和距宽边100mm位置各取1个测点，在宽度的中线上取1个测点，再在距宽边100mm平行线的中间取1个测点，4个测点应分散均匀分布。将针形厚度计压板轻放到各个厚度测点上，在针插入试样与玻璃板接触1min后读取厚度尺寸，取4个测点测量结果的算术平均值为厚度尺寸。然后称出试样的质量，计算试样密度。
5．2．3．6．3 测试仪器设备：最大量程为5000g，分辨率为1g的电子秤；分度值为1mm，压板压强49Pa，压板尺寸为200mm×200mm的针形厚度计；分度值为0．1mm，压板压强98Pa测厚仪；分度值为1mm钢直尺或钢卷尺；精度为0．02mm游标卡尺。
5．2．3．7 燃烧性能
5．2．3．7．1 燃烧性能的测试应按GB 8624规定的不燃材料级别要求，并按GB/T 5464规定的不燃性试验方法进行测试。
5．2．3．7．2 制作5块圆柱体试样，每块试样的直径
mm，高(50±3)mm。当材料厚度小于50mm时，试样高度可用叠加该材料的层数来保证。
5．2．3．7．3 试样先放入(60±5)℃的干燥箱中干燥20h～24h，再置于干燥器中冷却至室温，称量并记录其质量。
5．2．3．7．4 稳定加热炉炉温在(750±5)℃至少10min，将放有试样的试样架装于炉中，立即启动计时器；当炉内、试样中心和试样表面的3支热电偶达到温度平衡，即10min内温度变化不超过2℃时，记录炉内、试样中心和试样表面的温升，记录试样的火焰持续时间，结束试验。将试样及试验后试样破碎或掉落的所有碳化物、灰和残屑一起放在干燥器中冷却至室温，然后称重。
5．2．3．7．5 计算5个试样炉内温升、试样中心和表面温升的算术平均值，炉内平均温升△tf不应超过50℃；计算5个试样火焰持续时间的算术平均值，平均火焰持续时间不应超过20s；计算5个试样质量损失的算术平均值，平均质量损失不应超过原始质量的50％。
5．2．3．7．6 测试仪器设备：控温精度为±2℃的加热炉系统；精度为±1℃的测温热电偶；温度范围为常温至300℃，控温精度为±2℃的电热鼓风干燥箱；分辨率为0．1g的天平；精度±1s的计时仪表。
5．2．3．8 热荷重收缩温度
5．2．3．8．1 热荷重收缩温度的测试应按GB/T 11835规定的试验方法进行。
5．2．3．8．2 制作2块圆柱体试样，每块试样的直径47mm～50mm，高50mm～80mm。
5．2．3．8．3 根据玻璃棉毡的种类和密度分级，在250℃～400℃范围内选择热荷重收缩温度测试的预定温度点。将试样放入热荷重试验装置的加热容器中，试样上部加荷重板和杆，使压力达到490Pa。以5℃/min的升温速率加热，当加热温度升到比预定温度点低约200℃时，升温速率降为3℃/min，直至试样厚度收缩率超过10％时，停止升温。
5．2．3．8．4 求出试样厚度收缩率为10％时的炉内温度，取2块试样测量结果的算术平均值；记录有无冒烟、颜色变化以及气味等现象。
5．2．3．8．5 测试仪器设备：温度范围为常温至900℃，升温速率控制精度为±2℃/min，荷重压力精度为±1％～±2％的热荷重试验装置。
5．2．3．9 腐蚀性
5．2．3．9．1 玻璃棉及其制品对金属的腐蚀性测试应按GB/T 11835规定的方法进行，测定玻璃棉在高温条件下对金属的相对腐蚀潜力。
5．2．3．9．2 制作30块玻璃棉毡状材料试样，其尺寸为114mm×38mm、厚度(25．4±1．6)mm；制作铜、铝、钢金属试板各10块，其尺寸为100mm×25mm，铜板厚度(0．8±0．13)mm、铝板厚度(0．6±0．13)mm、钢板厚度(0．5±0．13)mm(均选用型材)；将消毒棉用丙酮进行溶剂提取48h，真空干燥后备用。
5．2．3．9．3 将3种各5块金属试板分别放入2块玻璃棉试样之间，外边用不锈钢丝网平整包裹固定，制成3组各5个组合试件；用同样方法将其余金属试板分别放入2块消毒棉之间，制成三组各5个对照组合试件，厚度与以上组合试件相近。
5．2．3．9．4 将试件同时垂直悬挂在温度为(49±2)℃、相对湿度为(95±3)％的恒温恒湿箱内。试验时间为：钢板试件(95±2)h；铜和铝板试件(720±5)h。
5．2．3．9．5 试验结束后，以消毒棉中的金属试板为对照样，检验夹入玻璃棉中金属试板的腐蚀程度。
5．2．3．9．6 测试仪器设备：控温精度为±2℃、控湿精度为±3％的恒温恒湿箱。
5．2．3．10 吸湿率
5．2．3．10．1 吸湿率的测试应按GB/T 5480的规定方法进行。
5．2．3．10．2 毡状或板状玻璃棉制品试样尺寸应不小于150mm×150mm，厚度为制品原始厚度，制作3个试样。用钢直尺和针形厚度计测出试样尺寸。
5．2．3．10．3 试样先在(105±5)℃干燥箱中烘干至恒重，记下重量及烘干温度；再放入干燥箱使试样在不低于60℃的环境中达到均匀温度；然后放入温度(50±2)℃、相对湿度(95±3)％的恒温恒湿箱中保持(96±4)h。取出试样后冷却至室温，然后称重。
5．2．3．10．4 按试样尺寸和试验前后的称重记录数据，计算吸湿率。以3块试样吸湿率的算术平均值作为测试结果。
5．2．3．10．5 测试仪器设备：最大量程200g，分辨率为0．01g的天平；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；控温精度±1℃、相对湿度精度±3％、箱内置样区无凝露的恒温恒湿箱；分度值为1mm钢直尺；分度值为1mm，压板压强49Pa的针形厚度计。
5．2．3．11 憎水率
5．2．3．11．1 憎水率测试应按GB/T 10299规定的方法进行。
5．2．3．11．2 毡状试样尺寸为300mm×150mm，厚度为制品的原始厚度。
5．2．3．11．3 试样经(105±5)℃干燥至恒重后称重，用钢直尺和测厚仪测量试样尺寸。
5．2．3．11．4 将试样放置在与水平位置成45°角的试样架上，调整喷头距试样上端75mm点的高度为150mm；以1L/min的稳定水流量喷淋1h后，用皱纹纸吸干表面水滴，立即称重。
5．2．3．11．5 根据喷淋前后试样质量的变化及尺寸计算憎水率。
5．2．3．11．6 测试仪器设备：憎水率试验仪，其凸圆形喷头上均布19个0．9mm的孔，附带玻璃转子流量计的流量范围为10L/h～100L/h，精度为±1％；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；分度值为1mm的钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺；分度值为0．1mm、压板压强98Pa的测厚仪；分辨率为0．01g的天平。
5．2．3．12 吸水率
5．2．3．12．1 吸水率测试应按GB/T 5480的规定执行。
5．2．3．12．2 试样尺寸为150mm×150mm，厚度为制品原始厚度。制作6块试样。
5．2．3．12．3 测量试样尺寸后在干燥箱中(105±5)℃干燥至恒重并称重；然后将试样置于常温水面下方25mm处保持2h；取出试样，沥干5min并擦去浮水，称取试样的湿重。
5．2．3．12．4 按试样干、湿重及其尺寸，计算吸水率。以6块试样吸水率的算术平均值作为测试结果。
5．2．3．12．5 测试仪器设备：量程200g，分辨率为0．1g的天平；分度值为1mm的钢直尺；分度值为0．1mm、压板压强98Pa的测厚仪；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱。
5．2．3．13 有机物含量
5．2．3．13．1 有机物含量的测试应按GB/T 11835矿物棉及其制品有机物含量试验方法的规定执行。
5．2．3．13．2 称取干燥试样10g以上，放入经过灼烧和称重的蒸发皿或坩埚内，在鼓风干燥箱里105℃～110℃烘干至恒重后，置于干燥器中冷却至室温，将试样连同器皿一起称重。
5．2．3．13．3 然后放入马弗炉内，以(500±20)℃灼烧30min以上，再置于干燥器中冷却至室温后一起称重，计算有机物含量。
5．2．3．13．4 测试仪器设备：量程100g，分辨率为0．1mg的天平；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；最高温度为1000℃，控温精度±10℃的高温炉；干燥器。
5．2．3．14 最高使用温度
5．2．3．14．1 最高使用温度测试应按GB/T 17430的规定执行。
5．2．3．14．2 截取一段长度不小于2．5m、用玻璃棉制作保温层的保温管道为试样，按圆管法试验方法，使保温结构内层热面温度为最高使用温度，外层为室温，保持恒温96h进行测试。
5．2．3．14．3 试验后，目测检查玻璃棉保温层是否完整，观察外观的变化。检测玻璃棉密度、导热系数的变化。
5．2．3．14．4 测试仪器设备：圆管法热传递测试装置，含控温热源、精度为±0．5℃的温度传感器、精度为±4％的热流传感器；精度为0．02mm的游标卡尺；长度为1m的钢直尺。
5．2．4 绝热用硅酸铝棉
5．2．4．1 体积密度
5．2．4．1．1 硅酸铝棉的体积密度测试应按GB/T 5480规定的密度测量桶方法执行。
5．2．4．1．2 将用天平称量的100g试样均匀放入密度测量桶的外桶内，使内桶与棉贴实，5min后测量内、外桶高度差。计算体积密度。
5．2．4．1．3 测试仪器设备：最大量程200g，分辨率0．01g的天平；密度测量桶：外桶内径150mm，内桶外径149mm、质量8．8kg，内外桶高度均为150mm；分度值为1mm钢直尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．4．2 含水率
含水率测试同5．2．3．4。
5．2．4．3 导热系数
硅酸铝棉的导热系数测试方法同5．2．1．8。
5．2．4．4 吸湿率
吸湿率测试同5．2．3．10，按GB/T 5480的规定执行。
5．2．4．5 燃烧性能测试
燃烧性能测试同5．2．3．7，按GB/T 5464规定的不燃性试验方法执行。
5．2．4．6 浸出液的离子含量
浸出液的离子含量测试同5．2．2．7，按JC/T 618的规定执行。
5．2．5 硅酸钙管壳
5．2．5．1 外观质量
5．2．5．1．1 外观质量检测应按GB/T 10699外观质量试验方法的规定进行检测。测试管壳的尺寸、缺棱缺角、端部垂直度和纵向翘曲度偏差。
5．2．5．1．2 量具工具：分度值为1mm的钢直尺；分度值为1mm的钢卷尺；分度值为1mm的钢直角尺，其中一个臂的长度为500mm；精度为0．02mm的游标卡尺；卡钳。
5．2．5．2 密度和质量含湿率
5．2．5．2．1 应按GB/T 10699密度和质量含湿率试验方法的规定进行测试。
5．2．5．2．2 制取3块不小于75mm×75mm×原始厚度的试样分别称重，经(110±5)℃烘干至恒重，冷却后称重并测量几何尺寸。
5．2．5．2．3 根据烘干前后的质量和试样几何尺寸，计算试样的密度和质量含湿率。以3块试样密度和质量含湿率的平均值作为测试结果。
5．2．5．2．4 测试仪器设备：常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；最大量程2000g、分辨率为1g的天平；分度值为1mm的钢直尺；分度值为1mm的钢卷尺；分度值为1mm的钢直角尺，其中一个臂的长度等于500mm；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．5．3 线收缩率和裂缝
5．2．5．3．1 线收缩率和裂缝检测应按GB/T 10699匀温灼烧试验方法的规定执行。
5．2．5．3．2 制取3块长、宽约120mm、厚度不小于25mm的试样，经(110±5)℃烘干至恒重并冷却至室温；然后在表面长、宽两个方向用刀片分别划出二条相距100mm的平行线，再划二条分别垂直于平行线的辅助线，测量平行线各与辅助线交点间的距离。
5．2．5．3．3 将试样水平放于高温炉中，按要求以100℃/h～150℃/h的升温速率升温到650℃或1000℃，并在该温度下恒温16h；冷却至室温后再测量平行线各与辅助线交点间的距离，计算其线收缩率，并用放大镜检查裂缝和翘曲情况。
5．2．5．3．4 测试仪器设备：最高工作温度1000℃、恒温精度±10℃、升温速率为100℃/h～150℃/h的高温炉；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；精度为0．02mm的游标卡尺；干燥器；4倍放大镜。
5．2．5．4 导热系数
硅酸钙管壳的导热系数测试方法同5．2．1．8。
5．2．5．5 抗压强度
5．2．5．5．1 抗压强度测试应按GB/T 10699规定的方法执行。
5．2．5．5．2 制取3块100mm×100mm、厚度不小于25mm无裂缝的试样。经(110±5)℃烘干至恒重并冷却至室温；测量其长、宽、厚尺寸，计算受压面积。
5．2．5．5．3 在试验机上以10mm/min的速度对试样施加荷载，直至试样破坏。由荷载与变形曲线上变形速度明显增加或变形为5％时的荷载(取较小值)求得试样破坏时的荷载，计算抗压强度。以3块试样抗压强度的平均值作为测试结果。
5．2．5．5．4 测试仪器设备：试验机要求同5．2．1．6．5规定；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；分度值为1mm的钢直尺；分度值为1mm的钢卷尺；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．2．5．6 抗折强度
5．2．5．6．1 抗折强度测试应按GB/T 10699规定的方法执行。
5．2．5．6．2 制取3块长度约250mm～300mm、宽度为75mm～150mm、厚度不小于25mm的试样，放大镜检查应无裂纹；经(110±5)℃烘干至恒重并冷却至室温，测量每块试样的宽度和厚度。
5．2．5．6．3 在试验机上，试样置于两根间距为200mm、直径(30±5)mm、长度不小于150mm的圆形下支承肋上，同样尺寸的上支承肋以10mm/min的下降速度加荷，直至试样压坏，记录最大荷载，计算抗折强度。以3块试样的抗折强度算术平均值作为测试结果。
5．2．5．6．4 测试仪器设备：试验机要求同5．2．1．6．5规定；常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；钢直尺和游标卡尺；4倍放大镜。
5．2．5．7 可溶性氯离子浓度
硅酸钙管壳中的可溶性氯离子浓度测试方法同5．2．2．7。
5．2．5．8 憎水性
硅酸钙管壳憎水性测试方法同5．2．3．11，应按GB/T 10299的规定执行。试样为无破坏裂纹的管壳，长度为300mm，横截面为半环形或扇形，厚度为原始壁厚。
5．2．6 辐射(反射)层材料性能
5．2．6．1 材料辐射率
应采用辐射率测试仪法、红外测温仪和热电偶比较测试法进行材料辐射率测试。
5．2．6．1．1 辐射率测试仪法应符合下列要求：
a)制取尺寸约为100mm×100mm、厚度为原始厚度的材料试样，采用辐射率测试仪测定试样单位面积辐射的热量与黑体材料在相同温度、相同条件下的辐射热量之比，黑体的辐射率为1．0。测量结果保留两位有效数字。
b)辐射率测试仪测量范围：ε＝0．01～0．99，精度为±1％。
5．2．6．1．2 红外测温仪和热电偶比较测试法应符合下列要求：
a)制取尺寸约为100mm×100mm、厚度为原始厚度的材料试样，并通过相关传热学资料对被测材料辐射率预先进行查询，得参考值为ε0。
b)设定测试区域环境温度为被测材料的实际使用温度，将试样放置在该使用温度条件下，用红外测温仪对材料测温，并将红外测温仪的输入辐射率设定为ε0，记录测得的材料表面温度T1。然后使用热电偶对相同温度条件下的试样再次测温，记录测得的表面温度T2。
c)按式(7)计算使用温度下的材料辐射率：
式中：
ε′1——以材料辐射率参考值ε0为依据，用比较测试法测试、计算所得的材料辐射率值；
ε0——相关资料中查得的辐射率参考值；
T1——红外测温仪测得的材料表面温度，单位为摄氏度(℃)；
T2——热电偶测得的材料表面温度，单位为摄氏度(℃)。
再次以材料辐射率参考值ε0为依据，重复上述测试步骤，得材料辐射率ε″1。取该两次结果ε′1、ε″1的算术平均值作为被测材料辐射率的第一次测试结果ε1。
d)重复b)、c)中的步骤，将每次所得的辐射率值作为参考值，输入红外测温仪重新进行测试和计算，当连续两次结果的差值不大于2％时，以最后一次的结果作为被测材料的辐射率。
e)测试仪器设备：红外测温仪，精度±0．2℃；热电偶，精度±0．2℃。
5．2．6．2 材料耐温平直度
将尺寸为500mm×500mm的辐射(反射)层材料试样贴附在平板上，放置到常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱里。调温至该材料的最高使用温度，保持恒温不少于2h。取出试样检查其平直度，不应出现明显的鼓泡和褶皱。
5．2．7 土壤导热系数
5．2．7．1 现场测试
5．2．7．1．1 测试点应沿供热管道轴线、按设计埋深的管道中心位置选取(对运行中的管道应距管道轴线约10m的管道中心位置选取)，应包含管道沿线不同类型土壤和不同地下水位处的测点，每种类型和水位条件的测点数量不应少于3个。在尽量不破坏土壤结构和原始特性的条件下，进行测点布置。
5．2．7．1．2 土壤导热系数按GB/T 10297规定的方法测定，测定现场土壤温度条件下的导热系数，土壤温度用数显温度计在测试点附近测量。
5．2．7．2 实验室测试
5．2．7．2．1 测点选取同5．2．7．1．1。
5．2．7．2．2 在测点位置，保证不破坏土壤结构和特性的条件下，采用圆桶型取样器，取3块尺寸为150mm×150mm圆柱体形的完整试样，立即称重后迅速装入塑料密封袋中，放置在阴凉处，避免阳光直射。测定取样处的土壤温度。
5．2．7．2．3 在实验室中，按现场土壤测试温度的条件下，对土壤试样称重。若与现场称重数值比较出现偏差，应采用喷雾方法向试样加入与失去重量相同的水量。待水分渗透均匀后，按GB/T 10297方法测定土壤导热系数。
5．2．7．3 测试结果
测试给定温度下的土壤导热系数时，要求温度测试精度为±1℃；导热系数测试结果保留至小数点后3位有效数字，精确至±0．001W/(m·K)。
5．2．7．4 测试仪器设备
导热系数仪的精度为±3％～±5％；数显温度计的精度为±0．5℃。
5．3 外护管管材
5．3 外护管管材
5．3．1 高密度聚乙烯外护管
5．3．1．1 试样
外护管检测试样应从室温(23±2)℃下存放16h后的保温管上切取。
5．3．1．2 表面质量
内外表面质量检测，采用无放大目测，检查内外表面是否有影响其性能的沟槽，是否存在气泡、裂纹、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷；管端截面与轴线的垂直度偏差检测同4．2的方法。
5．3．1．3 外径和壁厚
5．3．1．3．1 外径和壁厚测试应按GB/T 8806的规定执行。
5．3．1．3．2 测试仪器：分度值为1mm的钢直尺；分度值为0．5mm～1．0mm的钢卷尺(钢围尺)；精度为0．02mm游标卡尺；精度为0．01mm的千分尺。
5．3．1．4 管材的分级核定
高密度聚乙烯管材分级核定应根据PE管材原料最小要求强度MRS的分级规定，查验管道生产企业提供的材料分级检测报告。当出现对材料级别的异议时，应依据GB/T 18475和GB/T 18252的规定对管材进行长期静液压强度测定，进行分级核定。
5．3．1．5 密度
5．3．1．5．1 密度的测试应按GB/T 1033．1规定的浸渍法或滴定法执行。
5．3．1．5．2 浸渍法：将在空气中已称量、悬挂在金属丝上不大于10g的试样浸入浸渍液的容器中再称量，然后按称量的质量和浸渍液密度计算试样的密度。
5．3．1．5．3 滴定法：将薄片试样沉入较低密度的浸渍液中。通过向低密度浸渍液中滴入重浸渍液，直至最重和最轻的试样片都能稳定悬浮在混合液中至少1min，用比重瓶法测定混合液的密度来求取被测试样的密度。
5．3．1．5．4 测试仪器设备：分辨率为0．1mg的分析天平；大口径浸渍容器；精度±0．1℃温度计；比重瓶；恒温浴。浸渍液和分度值为0．1mL的滴定管。
5．3．1．6 炭黑含量
5．3．1．6．1 炭黑含量的测试应按GB/T 13021规定的热失重法执行。
5．3．1．6．2 取3份管材试样，每份约1g，粉碎后称重。
5．3．1．6．3 管式电炉升温至(550±50)℃，通入经活性铜和乙酸锰脱氧的氮气，流速为200mL/min，吹扫约5min。然后将放入样品舟中的试样推入管式电炉中心，调节氮气流速为100mL/min，使试样在(550±50)℃环境中热解45min。再将样品舟移至管式电炉的低温位置，继续保持通气10min。取出样品舟，在干燥器中冷却后称重。
5．3．1．6．4 将样品舟置于调节温度至(900±50)℃的马弗炉中进行煅烧，直至炭黑全部消失，再次冷却后称重。
5．3．1．6．5 按式(8)计算炭黑含量：
式中：
c——炭黑含量，％；
m1——试样质量，单位为克(g)；
m2——试样连同样品舟在(550±50)℃热解后的质量，单位为克(g)；
m3——试样连同样品舟在(900±50)℃煅烧后的质量，单位为克(g)。
取3份试样炭黑含量的算术平均值为测试结果。
其中的灰分含量按式(9)进行计算：
式中：
c1——灰分含量，％；
m——样品舟的质量，单位为克(g)。
取3次灰分含量的算术平均值为测试结果。
5．3．1．6．6 测试仪器设备：分辨率0．1mg称重天平；测温精度±1℃的温度计；由活性铜和乙酸锰除氧器、管式电炉、马弗炉、40mL/min～400mL/min气体流量计配置而成的炭黑含量测定装置；50mm～60mm长的石英样品舟。
5．3．1．7 炭黑弥散度
5．3．1．7．1 炭黑弥散度测试的试样应在外护管的同一横截面上，沿环向均匀切取，共切取6个厚度约为25μm、面积约为15mm2的切片。
5．3．1．7．2 在放大倍数不低于100倍的显微镜下，检查切片是否存在炭黑的结块、气泡、空洞和杂质，并测量其尺寸；检查是否存在黑白相间的色差条纹。
5．3．1．7．3 测试仪器设备：薄片刨刀；放大100倍显微镜；精度为±0．01mm数显游标卡尺。
5．3．1．8 熔体质量流动速率
5．3．1．8．1 外护管材料熔体质量流动速率的测试应按GB/T 3682规定执行。
5．3．1．8．2 试样从外护管或PE焊料上切取，制成3g～6g的粉状或薄片状试样。
5．3．1．8．3 试验之前先按选定的试验温度190℃预热测定仪料筒，保持恒温不少于15min。然后将试样装入料筒并压实，活塞上加5kg砝码负荷，保持料桶温度190℃不变。
5．3．1．8．4 随着活塞在重力作用下下降，口模下挤出试样细条。当活塞下标线到达料筒顶面时，用切断器切断挤出物，将带有气泡的挤出段丢弃。直到挤出段不出现气泡时，逐一收集按一定时间间隔切下的挤出段，每条挤出段的长度应不短于10mm。当活塞上标线到达料筒顶面时，终止切割。
5．3．1．8．5 逐一称量挤出段的质量，偏差超过15％的挤出段应予去除。计算至少3段质量的算术平均值，再按切割的时间间隔，求出熔体质量流动速率的平均值。
5．3．1．8．6 测试仪器设备：熔体流动速率测定仪，料筒内径为(9．55±0．025)mm、口模内径为(2．095±0．005)mm；精度为±0．1s的秒表；分辨率为0．5mg的天平。
5．3．1．9 热稳定性
5．3．1．9．1 外护管材料热稳定性的测试应按GB/T 17391规定执行。测定试样在高温氧气条件下开始发生自动催化氧化反应的时间(氧化诱导期)来判定聚乙烯管材的热稳定性。
5．3．1．9．2 试样制备时应首先在管道和管件外护管上截取1块20mm～30mm宽的圆环，从圆环上截取1个20mm长的弧形段，在弧形段上切取一个直径略小于热分析仪样品皿的圆柱体，最后从圆柱体上切割一个重(15±0．5)mg的圆片状试样。每组试样数量为5个，试样应避免直接暴露在阳光下。
5．3．1．9．3 首先按GB/T 13464规定的方法，用高纯度校准物质的相转变温度来校准差热分析仪。再接通氧气和氮气，转换气体切换装置分别调节两种气体的流量，使之均达到(50±5)mL/min，然后切换至氮气。将盛有(15±0．5)mg试样的开口铝皿置于热分析仪的样品支持架上，以20℃/min的速率升温至(210±0．1)℃，并使该温度恒定。开始记录热曲线(温度-时间关系曲线)(图1)。保持恒温5min后，迅速切换成氧气。当热曲线上记录到氧化放热达到最大值时终止试验。
5．3．1．9．4 在记录的热曲线图上，标出由氮气切换成氧气时的点A1，并在曲线出现明显变化时的最大斜率处画切线，标注此切线与基线延长线的交点为A2，该两点间的时间即表示试样热稳定性的氧化诱导期(min)。
取5次试验氧化诱导期的算术平均值为试验结果。
图1 热曲线图
5．3．1．9．5 测试仪器设备：能连续记录试样温度的同步热分析仪，精度为±0．1℃；分辨率为0．1mg的天平；量程为10mL/min～100mL/min、0．5级气体流量计；氧气和高纯度氮气的供气及气体切换装置。
5．3．1．10 拉伸屈服强度与断裂伸长率
5．3．1．10．1 拉伸屈服强度及断裂伸长率测试应按GB/T 8804的规定执行。
5．3．1．10．2 试样样条的纵向应平行于管材的轴线，沿环向均匀分布位置切取，长度约150mm。试样数量不得少于3个，管材外径大于和等于450mm时，应制取8个试样。管材壁厚小于或等于12mm时，可按标准尺寸采用哑铃形裁刀冲制或机械加工方法制样；壁厚大于12mm时，应采用机械加工方法制样。
5．3．1．10．3 在试验机上测试时，应按试样壁厚、类型和制作方法的不同，在10mm/min～100mm/min范围内分别选取、设定试验速度，进行机械拉伸试验。
5．3．1．10．4 试验机自动显示、记录管材的拉伸屈服强度及断裂伸长率，或按记录的拉力、试样尺寸和变形量计算拉伸屈服强度及断裂伸长率。以多个试样拉伸屈服强度及断裂伸长率的算术平均值为测试结果。
5．3．1．10．5 测试仪器设备：试验机要求同5．2．1．6．5规定；精度为0．01mm的数显卡尺。
5．3．1．11 外护管电晕处理后的表面张力
5．3．1．11．1 按照ISO 8296规定的方法进行测试。应用表面张力测试笔，将已知表面能量的测试涂料涂画在被测表面上，以判定测试涂料的表面张力与被测材料的表面张力是否一致。
5．3．1．11．2 选择一个能量等级的测试笔在被测表面上涂画约100mm长的线条，然后在2s之内观察涂料的90％以上边缘是否发生收缩、形成滴状。如果出现收缩，则应更换低一级表面能量的测试笔重画，直至不出现收缩时，表明此测试涂料的表面能量与被测材料的表面能量相对应，即其表面张力一致。相反，如果第一次的画线上未出现收缩，则应更换高一级表面能量的测试笔重画，直至出现收缩时，就可判定前一支测试笔的能级与被测材料的表面能量相一致。采用此种方法测出的材料表面张力误差约为±1mN/m。
5．3．1．12 纵向回缩率
5．3．1．12．1 纵向回缩率测试应按GB/T 6671的规定执行。
5．3．1．12．2 试样为(200±20)mm长、原始壁厚的管材。
5．3．1．12．3 沿试样长度方向刻画两条间距为100mm的圆周标线，任意一条标线距管材端部的距离不少于10mm。然后将试样置于(110±2)℃的鼓风干燥箱中120min，测量加热前后试样标线间的距离，求出相对于原始长度的变化百分率。
5．3．1．12．4 测试仪器设备：常温至300℃、控温精度±1℃的鼓风干燥箱；测量精度±0．5℃的温度计；精度为0．01mm的数显卡尺。
5．3．1．13 外护管外径增大率
5．3．1．13．1 选取一根用作保温管道外护管、并已进行圆整的高密度聚乙烯管材为外径增大率测试试样。
5．3．1．13．2 在管材试样发泡之前，沿轴线方向间隔一定距离选择3点位置测量周长。当保温管道完成发泡定型后，在同样位置测量发泡后的周长。
5．3．1．13．3 按式(10)计算外径增大量占原外径的百分比：
式中：
v——外径增大率，％；
D1——发泡后的外径，单位为毫米(mm)；
D0——发泡前的外径，单位为毫米(mm)。
计算3点位置的外径增大率，以其算术平均值为测试结果。
5．3．1．13．4 测试仪器设备：分度值为0．5mm～1mm的钢卷尺(钢围尺)。
5．3．1．14 耐环境应力开裂
5．3．1．14．1 耐环境应力开裂测试应按ISO 16770的规定执行。
5．3．1．14．2 试样制备应符合下列规定：
a)在外护管同一圆周截面的均匀分布位置沿轴线方向切取试样，管道工作钢管直径小于500mm时，切取4个试样，当管道工作钢管直径大于等于500mm时，切取6个试样。试样的型式可以是图2所示的哑铃形；也可以是宽度为10mm、具有平行边的长条形，试样厚度为外护管的原始壁厚，试样的长度应能保证在两端夹头之间还具有4倍壁厚的距离。切取试样可以采用铣、切或冲的方法。
b)在试样长度方向的中间，垂直于轴线同一截面的4个边上，用刻痕刀具刻制出4条相连接的刻痕。该刻痕刀具应设计成能使刻痕底部尖顶的半径不超过10μm。试样厚度不同，刻痕的深度也随之变化，一般深度约为1．6mm。由于外护管具有弧形表面，刻痕的深度会出现不均，但是每一面上都不得存在无刻痕的现象。
图2 外护管耐环境应力开裂测试试样图
5．3．1．14．3 按下列步骤进行测试：
a)调制试验装置环境室内的溶液，即在水中加入2．0％表面活性剂(壬酚聚乙二醇醚或仲辛基聚氯乙烯醚[TX-10])。
b)测量已刻痕试样的实际带状面积，即试样横截面积去除四周刻痕后的实际净面积；将试样安装在夹头上，并保证刻痕部位完全浸入环境溶液中。
c)施加按式(11)计算的砝码质量，使试样承受(4．0±0．04)MPa的恒定拉伸应力。
式中：
M——施加的负载砝码质量，单位为千克(kg)；
A2)；
σ——拉伸应力，单位为兆帕(MPa)；
L1、L2——杠杆臂长；
R——杠杆臂长之比，当负载直接加在试样上时，则R＝1。
d)调节溶液温度为(80±1)℃，保持恒温。不断搅拌溶液，防止表面活性剂沉淀。
e)环境室溶液达到恒温后开始计时，进行4个或6个试样的试验测试。
f)连续测试300h，不断检查试样是否发生破坏。期间出现试样破坏时，终止试验。
5．3．1．14．4 测试仪器设备：测试设备应能提供为试样施加轴向应力负载的装置，并能保证试样浸泡在控温的表面活性剂溶液环境中。典型的装置如图3所示。要求施加轴向应力负载的精度为±1％；溶液环境控温精度为±1℃；测温仪表的精度为±0．1℃；计时仪表精度为±1min。
图3 耐环境应力开裂试验装置示意图
5．3．1．15 长期机械性能
5．3．1．15．1 外护管材料长期机械性能测试的试样尺寸应符合GB/T 8804中类型1的规定。当外护管直径小于800mm时，切取6个试样，当外护管直径大于等于800mm时，切取12个试样。试样应均匀分布在外护管的同一截面上，其长度沿外护管轴线方向。
5．3．1．15．2 将试样装卡在恒温浴中的拉伸夹具上，并完全浸入其中的水溶液里。水溶液含有2．0％的表面活性剂(壬酚聚乙二醇醚或仲辛基聚氯乙烯醚[TX-10])，通过不断搅拌防止水溶液中表面活性剂沉淀。调节水溶液温度为(80±1)℃，并对试样施加(4．0±0．04)MPa的恒定拉应力。
5．3．1．15．3 当水溶液温度达到恒定的(80±1)℃时，开始计时。记录试样破坏的时间，计时精确到±12h。试验进行至2000h时，停止试验。
5．3．1．15．4 测试仪器设备：具有恒温浴和轴向拉伸装置的长期机械性能测试仪，其拉力传感器精度为±50．5％；测温仪表的精度为±1℃；计时仪表精度为±1min。
5．3．2 玻璃纤维增强塑料外护管
5．3．2．1 试样
检测试样应从室温(23±2)℃下存放16h后的保温管上切取。
5．3．2．2 表面质量
采用外表面无放大目测方法。外护管颜色应为不饱和聚酯树脂本色或所添加的颜色，检查外护管表面是否有漏胶、纤维外露、气泡、层间脱离、显著性褶皱、色调明显不均等。
5．3．2．3 材料成分
应按GB/T 18369、GB/T 18370的规定检测外护管材料中无碱纤维无捻纱、布的主要性能指标，按GB/T 1549的规定检测无碱、中碱玻璃纤维无捻粗纱碱金属氧化物含量，按GB/T 8237的规定检测不饱和聚酯树脂的主要性能指标。
5．3．2．4 密度
5．3．2．4．1 密度测试应按GB/T 1463的规定执行。采用浮力法测定纤维增强塑料外护管材料的密度。
5．3．2．4．2 制取5块试样，质量为1g～5g，试样表面应平整光滑。
5．3．2．4．3 采用适当长度的金属丝悬挂试样，金属丝直径小于0．125mm。分别称量试样和金属丝的质量，精确到0．1mg。将用金属丝悬挂的试样全部浸入量杯内(23±0．5)℃的蒸馏水中，除去试样上的气泡，称量水中的试样质量，精确到0．1mg。
5．3．2．4．4 根据每次称量的质量数据和蒸馏水密度计算试样材料的密度。以5块试样密度的算术平均值为测试结果。
5．3．2．4．5 测试仪器：分辨率为0．1mg的精密天平；精度为±0．5℃的温度计；烧杯或其他容器。
5．3．2．5 拉伸强度
5．3．2．5．1 拉伸强度测试应按GB/T 1447的规定执行。
5．3．2．5．2 试样从外护管同一截面上的环向均匀分布位置切取，数量不少于5个，玻璃纤维缠绕的外护管应按纤维方向取样。试样型式可为哑铃形或长条形，哑铃形试样长度为180mm、标距为(50±0．5)mm、中间平行段宽度为(10±0．2)mm，长条形试样长度为250mm、标距为(100±0．5)mm、中间平行段宽度为(25±0．5)mm，试样厚度均为外护管原始厚度。采用机械加工方法制作。
5．3．2．5．3 测量试样工作段任意3处的宽度和厚度，其算术平均值为该试样的宽度和厚度。将试样夹持到试验机的夹具上，对准上下夹具与试样的中心线。调整试验机加载速度为10mm/min，连续加载直至试样破坏，记录试样的屈服载荷、破坏载荷或最大载荷，以及试样的破坏形式。
5．3．2．5．4 按式(12)计算拉伸强度：
式中：
σt——拉伸强度(拉伸屈服应力、拉伸断裂应力)，单位为兆帕(MPa)；
F——屈服载荷、破坏载荷或最大载荷，单位为牛顿(N)；
b——试样的宽度，单位为毫米(mm)；
h——试样的厚度，单位为毫米(mm)。
以5个试样拉伸强度的算术平均值作为测试结果。
5．3．2．5．5 测试仪器设备：试验机要求同5．2．1．6．5规定；精度为0．02mm的游标卡尺。
5．3．2．6 弯曲强度
5．3．2．6．1 弯曲强度测试应按GB/T 1449的规定执行。
5．3．2．6．2 试样从外护管同一截面上的环向均匀分布位置切取，数量不少于5个。试样长度不应小于80mm，宽度为(15±0．5)mm，厚度为管材原始厚度。
5．3．2．6．3 测量试样中间三分之一长度内任意3点位置的宽度和厚度，其算术平均值为该试样的宽度和厚度。试验机的加载上压头圆柱面半径为(5±0．1)mm，支座圆角半径为(2±0．2)mm。以16倍±1倍的试样厚度尺寸为支座跨距，采用无约束支撑，连续加载速度为10mm/min，测定弯曲强度。对挠度达到1．5倍试样厚度之前呈现破坏的材料，记录最大载荷或破坏载荷；对挠度达到1．5倍试样厚度时仍不呈现破坏的材料，记录该挠度下的载荷。
5．3．2．6．4 按式(13)计算弯曲强度：
式中：
σf——弯曲强度(或挠度为1．5倍试样厚度时的弯曲应力)，单位为兆帕(MPa)；
P——破坏载荷(或最大载荷，或挠度为1．5倍试样厚度时的载荷)，单位为牛顿(N)；
l——跨距，单位为毫米(mm)；
b——试样的宽度，单位为毫米(mm)；
h——试样的厚度，单位为毫米(mm)。
以5个试样弯曲强度的算术平均值作为测试结果。
5．3．2．6．5 测试仪器设备同5．3．2．5．5。
5．3．2．7 渗水性
5．3．2．7．1 渗水性测试应按GB/T 5351的规定执行。
5．3．2．7．2 试样为外护管上截取的管段，当外护管管径D小于或等于150mm时，管段的试验段长度L应大于或等于5D，且不小于300mm；当外护管管径D大于150mm时，管段的试验段长度L应大于或等于3D，且不小于750mm。在试验段长度以外，还应在两端分别延长50mm～100mm，为密封段长度。
5．3．2．7．3 试样两端加装密封后，浸入常温密封水槽中，水槽加压至0．05MPa，保持稳压1h。将取出试样的两端密封拆除，检查有无渗透。
5．3．2．7．4 测试仪器设备：水压试验装置；1级精度压力表。
5．3．2．8 长期机械性能
玻璃纤维增强塑料外护管材料的长期机械性能测试方法同5．3．1．15。
5．3．2．9 外径和壁厚尺寸
玻璃纤维增强塑料外护管外径和壁厚尺寸检测方法同5．3．1．3。
6 热水直埋保温管道直管的性能检测
6．1 管道的保温性能
6 热水直埋保温管道直管的性能检测
6．1 管道的保温性能
6．1．1 管道保温结构表观导热系数λ50和保温层材料导热系数λi
6．1．1．1 试样制备
6．1．1．1．1 试样应从保温管道产品中间、距离管端大于或等于500mm、垂直于管道轴线截取。当测试管段的工作钢管直径小于500mm时，其长度宜为3m；当工作钢管直径大于或等于500mm时，其长度不应小于5m。型式试验时，作导热系数测试的管道试样应采用生产4周～6周以后的管道。
6．1．1．1．2 在管道试样两端距端头大于或等于0．5m处，应按GB/T 10296的要求，在保温结构上垂直于管道轴线直至工作钢管切割出宽度不大于4mm的隔热缝，并在缝中填充绝热性能好的纤维棉，阻隔轴向传热。
6．1．1．1．3 在测试管段中间按不同的测试精度要求，选择1个～3个垂直于管段轴线的并列测试截面，两个测试截面的间距应为100mm～200mm。测试截面个数按测试精度要求选取，测试精度要求高时，测试截面增至3个。选择并列多个测试截面时，管段上的测试参数取多个截面测试结果的平均值。在每个测试截面上，沿外护管表面的环向布置温度和热流传感器。当工作钢管直径小于或等于500mm时，分别在每一个截面的顶部、沿环向45°处和225°处各布置温度和热流传感器；当工作钢管直径大于500mm时，则在每一个截面上沿环向均布8个温度和热流传感器。
6．1．1．1．4 测试段长度的测量精度为±1．0mm；外护管的平均外直径和工作钢管的外直径测量精度均为±0．5mm；外护管厚度的测量精度为±0．1mm。
6．1．1．2 测试步骤
6．1．1．2．1 设定工作钢管内的温度为(80±10)℃，温度控制精度应小于或等于±0．5℃。
6．1．1．2．2 管道外护管处于室内环境中，试验室内封闭环境的温度控制为(23±2)℃，试验过程中温度变化不得超过±1℃，室内空气平静、无扰动。
6．1．1．2．3 试验运行至少4h后，观察测试系统传热是否达到稳态。连续3次间隔0．5h的观测值不超过该3次的平均值，而且不表现为单向增减的趋势，则认为已达到稳态，采集并记录测试数据。工作钢管和外护管表面的温度测量精度为±0．1℃；外护管表面的热流测量精度在4％以内。计算测试截面上热流、温度的算术平均值和各截面的平均值。
6．1．1．3 导热系数计算
6．1．1．3．1 表观导热系数λ50的确定应符合下列规定：
a)管道保温结构在平均工作温度为50℃时的表观导热系数λ50应按式(14)进行计算：
式中：
λ50——管道保温结构的表观导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]；
ql,av——单位长度平均线热流密度，单位为瓦每米(W/m)；
t——保温结构内表面温度，单位为开尔文(K)；
tw——保温结构外表面温度，单位为开尔文(K)；
DS——保温结构内径，单位为米(m)；
DW——保温结构外径(外护管外径)，单位为米(m)。
b)管道保温结构的平均表观导热系数，是在(80±10)℃范围内选取3个不同的工作钢管运行温度进行测试，由测得的数据按线性回归的方法计算求得。对于型式试验，要测定3个不同管径、不同管道温度下的平均值来确定其表观导热系数λ50。导热系数值要圆整到0．001W/(m·K)。
6．1．1．3．2 保温层材料导热系数λi的确定应符合下列规定：
a)计算管道保温结构中保温层材料的导热系数λi，应加上外护管热阻的修正项，预先测定外护管的壁厚，计算外护管内径，计及外护管材料的导热系数(高密度聚乙烯的导热系数值宜为0．40W/(m·K))。工作钢管的热阻可忽略不计。
b)保温层材料导热系数λi按式(15)进行计算：
式中：
λi——保温层材料导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]；
λc——外护管材料导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]；
Dc——外护管内径，单位为米(m)。
6．1．1．4 试验设备
6．1．1．4．1 加热热源：能对工作钢管内提供温度不低于200℃的加热介质，温度控制精度应小于或等于±0．5℃；
6．1．1．4．2 实验室环境条件可调，环境空气温度控制精度应小于或等于±1℃，空气相对湿度变化应小于或等于±5％，环境风速应小于或等于0．5m/s。
6．1．2 人工加速老化处理后管道的保温性能
6．1．2．1 管道老化处理
6．1．2．1．1 老化处理前的管道试样制备同6．1．1．1。
6．1．2．1．2 老化处理之前，试样管道两端应进行充分密封，以防止气体渗透、扩散。
6．1．2．1．3 老化处理步骤：设定管道工作钢管内的介质温度为(90±1)℃，温度控制精度应小于或等于±0．5℃。管道外护管处于室内环境中，室内温度控制为(23±2)℃，试验过程中温度变化不得超过±1℃。试验室应确保密闭，防止气体扩散、渗透，以保证保温材料泡孔中的气体成分不发生明显变化。连续运行150天。
6．1．2．2 保温性能测试
老化处理后管道保温性能测试同6．1．1．2。导热系数计算同6．1．1．3。老化处理的试验设备要求同6．1．1．4。
6．2 聚氨酯保温层直埋热水管道的剪切强度
6．2 聚氨酯保温层直埋热水管道的剪切强度
6．2．1 常温下保温管道轴向剪切强度
6．2．1．1 试样制备
试样测试段应是一截长度为保温层厚度2．5倍，且不应短于200mm的保温管道。在保温结构两端，保留适当长度的工作钢管，以便于试验操作。试样应在距管端部500mm～1000mm处、垂直于管道轴线截取。共制作3段试样。
6．2．1．2 测试步骤
如图4所示，试样处于常温(23±2)℃环境条件下，由试验装置按5mm/min的速度对工作钢管一端施加轴向力，直至保温结构的结合面破坏分离。记录最大轴向力值，并计算轴向剪切强度。试验可在管道轴线置于垂直方向或水平方向的两种情况下进行，当管道轴线处于垂直方向时，轴向力中应计入工作钢管的重量。
图4 轴向剪切强度测试装置示意图
6．2．1．3 轴向剪切强度计算
轴向剪切强度应按式(16)进行计算：
式中：
τax——轴向剪切强度，单位为兆帕(MPa)；
Fax——轴向施加的力，单位为牛(N)；
L——试样的长度，单位为毫米(mm)；
Ds——工作钢管外径，单位为毫米(mm)。
取三个试样分别测试结果的算术平均值作为最终测试结果。
6．2．1．4 测试仪器设备
测试仪器设备为200kN～1000kN压力试验机；精度为±0．5％的测力传感器。
6．2．2 常温下保温管道切向剪切强度
6．2．2．1 试样制备
6．2．2．1．1 试样应为一截长度是工作钢管直径0．75倍的保温管道，且不得小于100mm。在保温结构两端，保留适当长度的工作钢管，用于固定试样和方便试验操作。试样应在距管端部500mm～1000mm处、垂直于管道轴线截取。共制作3段试样。
6．2．2．1．2 如图5所示，将工作钢管一端固定在固定支架1上；试样外护管表面被传力夹具3环抱，传力夹具的内环面上具有足够数量直径约为5mm的半球状突起，突起嵌入外护管表面未被完全钻透的凹孔中，但不应对外护管产生径向压力；传力夹具上对称安装两根杠杆2，每一根杠杆端头与保温管道中心线的距离，即力臂长度a＝1000mm。
图5 切向剪切强度测试装置示意图
6．2．2．2 测试步骤
试样处于常温(23±2)℃环境条件下，通过两根对称杠杆，试验装置按25mm/min的速度连续施加切向力，直至保温结构的结合面破坏分离，记录最大切向力值。切向力垂直作用于杠杆上，在每一根杠杆上施加的切向力为Ftan/2。
6．2．2．3 切向剪切强度计算
切向剪切强度应按式(17)计算：
式中：
τtan——切向剪切强度，单位为兆帕(MPa)；
Ftan——切向剪切力，单位为牛(N)；
L——试样长度，单位为毫米(mm)；
Ds——工作钢管外径，单位为毫米(mm)；
a——每一根杠杆的长度，单位为毫米(mm)。
取三个试样分别测试结果的平均值作为最终测试结果。
6．2．2．4 测试仪器设备
测试仪器设备200kN～1000kN压力试验机；精度为±0．5％的测力传感器；专用传力夹具。
6．2．3 140℃时管道的轴向剪切强度
试验室环境温度为(23±2)℃的条件下，使长度不小于3．5m被测保温管道的工作钢管升温，在30min时间内达到(140±2)℃，并保持温度稳定时间不少于4h。然后在离管道端部500mm～1000mm处，按6．2．1．1的要求尽快制作试样，再按6．2．1．2和6．2．1．3的要求进行140℃时管道的轴向剪切强度测试和计算。如在制样和测试过程中，不能保持工作钢管温度为140℃，则应保证工作钢管开始降温到施加轴向力之前的时间不得超过30min。对试验设备的要求同6．1．1．4和6．2．1．4。
6．3 聚氨酯保温层直埋热水管道的预期寿命
6．3 聚氨酯保温层直埋热水管道的预期寿命
6．3．1 管道的老化处理
6．3．1．1 试样制备
从批量生产的保温管道上截取保温结构完整的管段，其长度不应小于3．5m。采用涂覆树脂等方法对管段端部的泡沫保温材料进行密封，阻断泡沫保温材料内部气体向外扩散和外部空气向其内部渗透。
6．3．1．2 老化处理步骤
在按6．1．1．4要求的试验设备上，将保温管段的工作钢管升温。使工作钢管内的温度达到160℃后，保持恒温时间3600h；或者达到170℃后，保持恒温1450h。要求温度控制偏差不超过0．5℃，外护管始终保持在(23±2)℃的试验室环境中，试验室应保证封闭，无气流扰动。
老化处理过程中，要求连续记录工作钢管内的温度和试验室环境温度，温度测试仪表精度为±0．1℃。
6．3．2 老化处理后管道的剪切强度
6．3．2．1 常温条件下的轴向剪切强度
将经过老化处理、并已冷却至室温的管道，去除受氧化不利影响的管端部分材料，在离管道端部500mm～1000mm处，按6．2．1．1的试样制备方法，截取轴向剪切强度测试的试样管段。试验室环境温度(23±2)℃的条件下，按6．2．1．2和6．2．1．3的规定进行轴向剪切强度测试和计算。测试仪器设备同6．2．1．4。
6．3．2．2 140℃时管道的轴向剪切强度
将经过老化处理后的管道，按6．2．3中的规定，使工作钢管升温，在30min时间内达到(140±2)℃，并保持温度稳定时间不少于4h。然后按6．2．1．1的要求尽快制作试样，再按6．2．1．2和6．2．1．3的要求进行140℃时管道的轴向剪切强度测试和计算。测试仪器设备同6．1．1．4和6．2．1 4。
6．3．2．3 常温条件下的切向剪切强度
将经过老化处理、并已冷却至室温的管道，去除受氧化不利影响的管端部分材料，在离管道端部500mm～1000mm处，按6．2．2．1的试样制备方法，截取切向剪切强度测试的试样管段。试验室环境温度(23±2)℃的条件下，按6．2．2．2和6．2．2．3的规定进行切向剪切强度的测试和计算。测试仪器设备同6．2．2．4。
6．4 聚氨酯保温层直埋热水管道连续运行温度超过120℃的管道预期寿命
6．4 聚氨酯保温层直埋热水管道连续运行温度超过120℃的管道预期寿命
6．4．1 测试要求
对于连续运行温度超过120℃的直埋保温管道，应测试其在保证30年使用寿命条件下的连续运行最高耐受温度。选择至少于3个不同的老化处理温度，分别进行1000h以上的管道老化处理，然后检测老化处理后的管道在140℃条件下的切向剪切强度，其结果均应大于或等于管道运行中要求达到的切向剪切强度值(0．13MPa)。
6．4．2 试验管段制备
从批量生产的保温管道上截取保温结构完整的试验管段，其长度不应小于3．5m。采用涂覆树脂等方法对管段端部的泡沫保温材料进行密封，阻断泡沫保温材料内部气体向外扩散和外部空气向其内部渗透。
6．4．3 测试步骤
6．4．3．1 选择一个老化处理温度Tk，在试验装置上使试验管段工作钢管内通入温度为Tk的介质，进行老化处理，温度控制精度为±0．5℃。管道外护管处于室内环境中，试验室密闭，室内温度控制为(23±2)℃，试验过程中室内温度变化不得超过±1℃。在此老化处理温度Tk下，实际老化处理时间Lk应保证大于或等于1000h，否则应重新选择老化处理温度Tk。试验期间应连续记录工作钢管温度和室内环境温度。
6．4．3．2 对老化处理后的管段，按6．2．3规定的方法，在30min时间内使工作钢管升温到(140±2)℃，并保持温度稳定时间不少于4h。然后在离管道端部至少500mm处，按6．2．2．1的要求尽快制作切向剪切强度测试试样，再按6．2．2．2和6．2．2．3的要求进行140℃条件下管道的切向剪切强度测试和计算。
6．4．3．3 共计选择不少于3个不同的老化处理温度点，各个温度点之间的温差应大于或等于3℃，其最高温度与最低温度之差应大于或等于10℃。分别在各个温度点之下，按照6．4．3．1规定的步骤进行老化处理，按照6．4．3．2规定的步骤进行140℃条件下的切向剪切强度测试和计算，老化处理的时间应大于或等于1000h。老化试验1000h以后，开始在140℃条件下，进行切向剪切强度试验，检测的最大时间间隔为7天。
6．4．3．4 每一个老化处理温度(Tk)点之下，测得的管道在140℃条件下的切向剪切强度值与老化处理时间(Lk)成线性关系，作出其关系曲线。其中切向剪切强度降至0．13MPa之前及之后的三次检测应在7天之内完成。通过查看曲线上相邻两个切向剪切强度值大于和小于0．13MPa的点，采用内插法可得出该保温管道切向剪切强度值等于0．13MPa时实际应采用的老化处理时间(Lk)，及其所对应的老化处理温度(Tk)。
6．4．4 计算连续运行保温管道的最高耐受温度
6．4．4．1 根据实际应采用的老化处理温度Tk和老化处理时间Lk，按式(18)运用线性回归的方法计算Arrhenius关系式中的系数C和D：
式中：
Lk——老化处理温度点Tk下的老化处理时间，单位为小时(h)；
Tk——老化处理温度，单位为摄氏度(℃)；
C——回归系数；
D——回归系数。
按式(19)计算相关系数r：
当相关系数r小于0．98时，所测数据无效，应扩大取样范围、重新选择老化处理温度点进行测试。
6．4．4．2 保温管道的计算连续运行最高耐受温度，即按式(20)计算在保证连续运行寿命30年条件下保温管道的最高耐受温度：
式中：
CCOT——30年使用寿命条件下的连续运行温度值，单位为摄氏度(℃)。
6．4．5 测试仪器设备
测试仪器设备同6．1．1．4和6．2．2．4。
6．5 直埋热水保温管道抗冲击性能
6．5 直埋热水保温管道抗冲击性能
6．5．1 管道抗冲击性能的测试应按照GB/T 14152的规定执行。
6．5．2 测试的试样应从批量生产的保温管道上截取，其长度不应小于1．5m。在试样上画出等距离的标线。
6．5．3 测试之前先将试样置于(－20±1)℃的温度环境下，时间应不少于3h。然后在10s之内将试样从低温环境处理设备中移出，调整冲击试验机的落锤高度为2m，落锤质量为3．0kg，在标线范围内完成抗冲击性能测试。
6．5．4 抗冲击性能测试后，目测检查管道外护管上是否出现裂纹等缺陷。
6．5．5 测试仪器设备：低温范围达到－30℃的低温箱；冲击试验机，落锤质量3．0kg，其半球形冲击面直径为25mm。
6．6 140℃时的直埋热水保温管道抗长期蠕变性能
6．6 140℃时的直埋热水保温管道抗长期蠕变性能
6．6．1 试样制备
6．6．1．1 试样应从正规生产的保温管道中间部分截取，抗蠕变性能测试的试样管段，要求其工作钢管外径为60mm，外护管外径为125mm，保温层材料是聚氨酯硬质泡沫塑料。共制备3段试样。
6．6．1．2 如图6，试样包括一个测试段A和两个位于测试段两端的隔热段B。测试段A的长度为100mm，隔热段B的长度各为50mm，在测试段与隔热段之间还要切割出宽度小于4mm的两个隔热切口。该两个切口应贯穿外护管和保温层直达工作钢管表面、对称地垂直于工作钢管轴线。
6．6．2 测试步骤
6．6．2．1 用试样两端外伸的一段工作钢管直接将试样支撑，在测试段A的长度上设有施加径向力的挂具，见图6。
图6 长期抗蠕变性能测试的试样和加载装置示意图
6．6．2．2 试样置于温度为(23±2)℃的环境中，测量聚氨酯泡沫塑料保温层的厚度S。
6．6．2．3 对试样工作钢管加热，升温到(140±2)℃后，保持温度恒定不变。周围环境温度也保持(23±2)℃不变，进行抗蠕变性能测试。
6．6．2．4 工作钢管恒温时间达到500h时，采用在挂具下方吊挂砝码的方法施加径向作用力Frad。砝码及挂具的重量定为(1．5±0．01)kN。该作用力负载应是恒定的，施加时要求无冲击和震动。
6．6．2．5 如图7所示，在测试段外护管顶部的中间位置，设置位移量测试仪表，沿作用力方向测量保温材料的径向位移△S。在施加径向作用力之前，加热周期达到500h时，测试仪表显示的径向位移量△S＝0。
6．6．2．6 保持工作钢管温度不变的条件下，分别在施加作用力Frad后达到100h和1000h的时刻，记录径向位移量△S100和△S1000。
图7 长期抗蠕变性能测试径向位移测定装置示意图
6．6．3 测试结果
6．6．3．1 创建一张双对数坐标图，横轴坐标为时间(h)，纵轴坐标为径向位移ΔS(mm)。在双对数坐标图上，以6．6．2．5中测定的ΔS＝0坐标点作为起点，将横轴坐标为30年、纵轴坐标径向位移ΔS＝20mm的坐标交点ΔS30y作为终点，在两点之间连成直线，见图8。该直线用于对聚氨酯保温层材料长期抗蠕变性能测试结果的判定。
6．6．3．2 将6．6．2．6测试记录的两次位移测量值ΔS100和ΔS1000标示在该双对数坐标图上。若测得的ΔS100和ΔS1000值落于该直线上，或落于该直线以下的区域，则判定该聚氨酯泡沫保温层材料的长期抗蠕变性能测试结果合格；若测得的ΔS100和ΔS1000值位于该直线以上区域，则其长期抗蠕变性能不合格。
相同保温管道产品三个试样测试结果的算术平均值，用来判定该聚氨酯泡沫保温层材料的长期抗蠕变性能测试结果。
图8 长期抗蠕变性能测试径向蠕变量坐标图
6．6．4 测试仪器设备
加热及室温控制同6．1．1．4；1．5kN砝码及砝码挂具；精度为±0．1％的百分表。
7 热水保温管道接头的性能检测
7．1 管道接头承受土壤应力条件下的性能(砂箱试验)
7 热水保温管道接头的性能检测
7．1 管道接头承受土壤应力条件下的性能(砂箱试验)
7．1．1 试样制备
管道对接接头承受土壤应力条件下的性能测试试样为一条中间具有完整保温结构接头的管段，其长度不应小于2．5m。型式试验时，需取3个试样。
7．1．2 测试步骤
7．1．2．1 将试样埋在砂箱的砂层中，测量填砂高度，计算砂和压板重量，模拟1m埋深时管道表面承受的垂直土壤应力为18kN/m2。
7．1．2．2 测试之前，先使工作钢管内介质加温至(120±2)℃，保持恒温24h。然后降至室温，开始试验测试。
7．1．2．3 启动推拉动力装置，调节推进速度为10mm/min，后退速度为50mm/min，位移量是75mm。
7．1．2．4 连续不停顿地往复推拉各100次，完成试验测试。
7．1．3 测试结果
7．1．3．1 目测检查管道接头处保温结构是否出现撕裂或破损。
7．1．3．2 目测检查未发现问题时，进行水密封性测试，并应符合下列规定：
7．1．3．2．1 将接头试件浸入密闭的水箱中，水温(23±2)℃，使水着色并增压至30kPa，保持恒压24h；
7．1．3．2．2 取出试件，切开接头部分，检查是否有水渗入接头内部。
7．1．4 测试仪器设备
7．1．4．1 试验采用的砂箱最小尺寸如图9所示，测试接头管段埋于砂箱中，顶部配备刚性压板以模拟土壤应力。
7．1．4．2 采用室温状态下干燥的自然砂，其含湿量不超过0．5％，粒度分布要求如图10所示。
7．1．4．3 往复运动的动力装置与工作钢管连接，可调节推拉测试管段前进和后退的速度。
7．1．4．4 加热装置要求同6．1．1．4．1。
图9 砂箱最小尺寸图
图10 标准砂质量图
7．2 接头气密性
7．2 接头气密性
7．2．1 接头外护管结构制作完成后，在其表面钻孔安装充气接头。
7．2．2 外护管结构上的温度降至40℃以下时，经接头充入空气或氮气，充气压力为0．02MPa，稳定压力2min后，在接头连接部位涂刷肥皂水，进行接头气密性检查。
7．2．3 接头气密性测试和发泡之后，应及时堵塞开孔，严格密封。
7．3 接头保温层聚氨酯泡沫性能
7．3 接头保温层聚氨酯泡沫性能
7．3．1 接头保温层聚氨酯泡沫性能测试试样应从室温下储存不少于72h的管道接头上切取。
7．3．2 接头保温层聚氨酯泡沫的型式试验应进行空洞和气泡百分率检测、泡孔尺寸检测、泡沫压缩强度测试、泡沫密度测试、泡沫闭孔率测试、泡沫吸水率测试、泡沫导热系数测试。测试按5．2．1聚氨酯保温管道直管对聚氨酯泡沫性能的方法进行。
7．4 热缩式高密度聚乙烯外护管接头的外观和剥离强度
7．4 热缩式高密度聚乙烯外护管接头的外观和剥离强度
7．4．1 外观
目测检查热缩带边缘有无均匀的热熔胶溢出，有无过烧、鼓包、翘边和漏烤现象。
7．4．2 热缩带剥离强度
当热缩带自然冷却至常温后，在与外护管搭接缝处撬出一条宽度为20mm～30mm的开口，用同宽度的夹子夹住热缩带，夹子连接测力计(弹簧秤)，以50mm/min的速率沿圆周切线方向均匀拉开热缩带。将测量记录的拉力值除以开口的剥离宽度(cm)，即为剥离强度，单位按N/cm。
7．5 热熔焊式接头的拉剪强度
7．5 热熔焊式接头的拉剪强度
7．5．1 测试方法应按GB/T 8804规定执行。
7．5．2 试样应从保温管道外护管同一横截面上的均匀分布位置截取，试样数量不得少于3个，外护管外径大于和等于450mm时，应制取8个试样。采用机械加工方法制样。
7．5．3 热熔焊式外护管接头试样拉剪强度测试时，应保证试样不发生扭曲，试验机宜采用如图11所示的对中式夹头。
7．5．4 拉剪强度按试验机记录的最大拉力和试样结合面的面积进行计算，以多个试样拉剪强度的算术平均值为测试结果。
7．5．5 测试仪器设备：同5．2．1．6．5。
图11 拉剪强度测试的对中夹头示意图
8 热水保温管道管件的质量检测
8．1 钢制管件
8 热水保温管道管件的质量检测
8．1 钢制管件
8．1．1 材质、尺寸公差及性能
钢制管件的材质、尺寸公差及性能的检测应按GB/T 699或GB/T 700的规定执行。
8．1．2 公称直径与壁厚
8．1．2．1 钢制管件的公称直径与壁厚的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．2．2 将钢制管件外弧中心的表面清除干净，直径在钢制管件弯曲部分采用卡钳或精度1mm的卡尺测量；壁厚在管件外弧中心采用精度不大于0．2mm超声波测厚仪至少测量5次，取其平均值。
8．1．3 表面质量
钢制管件外观的表面质量采用目测和量尺进行检测。
8．1．4 弯曲部分褶皱的凹凸高度
8．1．4．1 弯曲部分褶皱的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．4．2 目测检查弯头与弯管的弯曲部分是否有褶皱及波浪形起伏。在目测波浪形起伏凹点与凸点偏差最大处，用卡尺和钢直尺检测凹点与凸点距弯头和弯管表面的最大高度。
8．1．5 弯曲部分椭圆度
8．1．5．1 弯曲部分椭圆度的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．5．2 在弯曲部分始端、中间、终端，每一截面处用卡钳或精度1mm卡尺至少均匀取4点检测。椭圆度按式(21)进行计算：
式中：
O——椭圆度；
dmax——弯曲部分截面的最大管外径，单位为毫米(mm)；
dmin——弯曲部分截面的最小管外径，单位为毫米(mm)。
8．1．6 弯头的弯曲半径
8．1．6．1 弯头的弯曲半径的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．6．2 找出两端直管段的中心线，量出直管段长度，找出两端直管段与弯曲部分中心线上的交点，过交点作两条垂直于直管段的垂线，两垂线交于B点(如图12)，再用分度值1mm钢直尺测量弯头弯曲半径。
图12 弯头的弯曲半径测量示意图
8．1．6．3 仪器设备：直角尺、2000mm钢直尺、卡钳、平台。
8．1．7 管端椭圆度及直管段长度
8．1．7．1 管端椭圆度及直管段尺寸的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．7．2 在弯头与弯管的直管段管端200mm长度范围内，分别选取一个截面用卡钳或精度1mm卡尺至少均匀取4点测量其外径，椭圆度计算同8．1．5。用精度1mm钢直尺或钢卷尺测量直管段长度。
8．1．8 弯曲角度偏差
8．1．8．1 弯曲角度偏差的检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．8．2 将弯管放在平台上，然后用直角尺在弯管两端的直管段上分别找出N点(N≥6)投影到平台上(如图13)。将弯管从平台上拿走，按照这些点找出两端直管段的中心线，交于A点，再用精度为1°的角度尺测量出弯曲角度α。
图13 弯曲角度偏差测量示意图
8．1．8．3 仪器设备：角度尺、平台、2000mm钢直尺、直角尺。
8．1．9 三通支管与主管角度偏差
8．1．9．1 三通支管与主管之间允许角度偏差检测应按SY/T 5257的规定执行。
8．1．9．2 按8．1．6．2的方法找出三通支管与主管段中心线，用精度为1°角度尺测量三通支管与主管之间的角度。
8．1．9．3 仪器设备：直角尺、2000mm钢直尺、角度尺、平台。
8．1．10 焊缝质量
8．1．10．1 焊缝外观质量检查按GB 50683的规定执行。
8．1．10．2 射线和超声波探伤按JB/T 4730的规定执行。
8．1．11 密封性
8．1．11．1 水密性测试应符合下列规定：
8．1．11．1．1 使用洁净水，试验压力为1．3倍管件设计压力，保压10min应无渗漏。
8．1．11．1．2 测试仪器设备：管件端封夹具；水压试验装置、计时器。
8．1．11．2 气密性试验应符合下列规定：
8．1．11．2．1 管件两端封闭，一端安装充气接头。
8．1．11．2．2 经充气接头向管件内部充入空气，气压为0．02MPa，保持压力30s。
8．1．11．2．3 管件的焊缝处涂刷肥皂水，或将管件置于水中，检查管件应无渗漏。
8．1．11．2．4 测试仪器设备：管件端封夹具、气压试验装置、计时器。
8．2 保温层
8．2 保温层
8．2．1 材料性能
管件保温层材料的性能检测按5．2．1～5．2．5的规定执行。
8．2．2 最小保温层厚度
剥离外护管后，用精度1mm探针在管件弯曲部分背弧侧中心截面处，沿环向均布取3点测量保温层厚度；或在该截面的剖面上均布3点位置，用精度为0．02mm卡尺测量保温层厚度。取测量值的最小值作为测量结果。
8．3 外护管
8．3 外护管
8．3．1 材料性能
管件保温结构中高密度聚乙烯外护管材料性能检测按5．3．1的规定执行。
8．3．2 外径增大率
高密度聚乙烯外护管外径增大率检测按5．3．1．13的规定执行。
8．3．3 最小弯曲角度
8．3．3．1 外护管焊缝最小弯曲角度测试试样应在焊缝位置沿外护管轴线方向切取。对于对接焊缝，要在一条焊缝上按均匀分布位置切取5个试样；对于挤出焊缝，要在一条焊缝上按均匀分布位置切取6个试样。
试样尺寸和弯曲试验装置尺寸按外护管壁厚e的范围确定，见表1。
表1试样尺寸和弯曲试验装置尺寸 单位为毫米
8．3．3．2 最小弯曲角度测试步骤应符合下列规定：
a)测试前应清除试样受压一侧的焊珠，修平试样边缘。
b)如图14所示，将试样置于两个直径50mm的平行支辊上，支辊的间距尺寸ls和弯曲压头直径d按表1要求。对于对接焊缝，5个试样的内表面都向上，与压头接触；对于挤出焊缝，3个试样内表面向上，另3个试样外表面向上。
c)在压力试验机上，缓慢向压头施加均匀压力，同时采用万能角度尺测量试样焊缝两边部分的夹角α，直至达到按图15所示与壁厚对应的最小弯曲角时为止。
d)检查试样弯曲到最小弯曲角后焊缝及其周边是否出现裂纹。
图14 外护管焊缝的弯曲试验装置示意图
图15 最小弯曲角度图
8．4 保温管件的轴向偏心距、钢制管件与外护管间的角度偏差和主要结构尺寸偏差
8．4 保温管件的轴向偏心距、钢制管件与外护管间的角度偏差和主要结构尺寸偏差
8．4．1 轴向偏心距检测时，应测量管件端头保温结构垂直截面同一直径上的保温层最大厚度h1和最小厚度h2值，然后按式(1)进行计算。
8．4．2 角度偏差检测宜在管件垂直地面静止情况下，分别用数显角度水平尺沿钢管轴线方向和沿外护管轴线方向读数，求出角度偏差。
8．4．3 主要结构尺寸偏差采用钢直尺、卡尺、钢围尺、数显角度水平尺、平台等量具检测保温管件的各结构尺寸，计算尺寸偏差。
8．5 焊接聚乙烯外护管的密封性
8．5 焊接聚乙烯外护管的密封性
聚乙烯外护管焊接后，目测检查全部焊缝质量。发泡之后，焊接外护管表面(除端口外)不得有聚氨酯泡沫塑料溢出。
9 热水保温管道阀门的性能检测
9．1 阀门承压能力
9 热水保温管道阀门的性能检测
9．1 阀门承压能力
阀门承压能力检测应按GB/T 13927规定的压力试验执行。
9．2 阀门承受轴向应力条件下的性能
9．2 阀门承受轴向应力条件下的性能
9．2．1 受轴向应力阀门
对安装在非预应力系统中的阀门，应进行承受轴向应力条件下的性能测试。
9．2．2 轴向力计算
作用在阀门上的轴向力按式(22)、式(23)计算：
Ft＝σyt×As …………………………(22)
Fc＝σyc×As …………………………(23)
式中：
Ft——轴向拉伸力，单位为牛(N)；
Fc——轴向压缩力，单位为牛(N)；
σyt——拉伸应力，单位为兆帕(MPa)，取163MPa；
σyc——压缩应力，单位为兆帕(MPa)，取144MPa；
A2)。
9．2．3 阀门试样
按型式试验的要求，在具有相同设计结构原理的阀门系列中，选择一台有代表性的、平均规格尺寸的阀门进行轴向应力条件下的性能测试。
9．2．4 轴向应力条件下阀门负载性能
9．2．4．1 未施加轴向力时，阀门壳体、阀杆密封性和阀座密封性的测试应按GB/T 13927的规定执行。
9．2．4．2 阀门施加轴向压缩力时应按下列步骤进行负载试验：
a)阀门处于开启状态，两端施加按9．2．2计算的轴向压缩力，使阀内充满(140±2)℃的试验介质，增压至阀门冷态最大允许工作压力(CWP)，开始负载试验。
b)负载试验共进行14天，每天测量和记录1次轴向压缩力、试验介质温度和压力、阀门开关的力矩值。
9．2．4．3 负载试验以后，卸载轴向压缩力，阀内充满(140±2)℃的试验介质，再进行阀座的严密性测试。
9．2．4．4 阀门施加轴向拉伸力时应按下列步骤进行负载试验：
a)阀门处于开启状态，两端施加按9．2．2计算的轴向拉伸力，使阀内充满环境温度的试验介质，增压至阀门冷态最大允许工作压力(CWP)，开始负载试验。
b)负载试验共进行14天，每天测量和记录1次轴向拉伸力、试验介质压力、阀门开关的力矩值。
9．2．4．5 保持阀门的轴向拉伸力进行阀座的严密性测试。
9．2．4．6 轴向拉伸力卸载后，再进行阀门壳体和阀杆的密封性测试。
9．2．5 测试仪器设备
9．2．5．1 阀门轴向力采用液压试验机产生，按不同阀门口径，选择的试验机最大拉、压力不应小于1000kN，并配备阀门端口密封压板。施加拉力时，阀门端口需焊接封闭的拉力板。
9．2．5．2 高温高压热水机，热水温度(140±2)℃；热水流量12L/min；水压2．5MPa。
9．2．5．3 测量试验介质压力、温度和泄漏率的仪表应符合GB/T 13927中的规定。阀门开关扭矩采用精度为±0．5％FS的扭矩传感器或扭矩扳手测量。轴向力宜按试验机液压和工作缸径面积进行计算，也可采用精度为±1％FS的测力传感器测量。
9．3 阀门组件保温结构外护管和保温层材料性能
9．3 阀门组件保温结构外护管和保温层材料性能
阀门保温结构中保温层和外护管材料的性能检测同5．2．1和5．3．1中直管材料的检测方法。
10 保温管道报警线性能检测
10 保温管道报警线性能检测
10．1 报警线端头外观与尺寸
目测检查保温管道产品的报警线外露端头部分是否损坏，其长度是否比工作钢管外露部分长20mm。
10．2 报警线导通性能
采用如图16的回路对报警线进行导通性能测试，电源电压应小于或等于24VDC，回路短路电流应小于100mA。连通报警线两端时，有声光显示表明其导通性合格。
图16 报警线导通性能测试示意图
10．3 报警线绝缘性能
采用1000VDC的兆欧表进行报警线绝缘性能测试，测试时间为1min。报警线与工作钢管之间以及报警线与管道中其他导体之间的绝缘电阻不应小于500MΩ。
11 蒸汽直埋保温管道性能检测
11．1 保温管道保温结构热面性能
11 蒸汽直埋保温管道性能检测
11．1 保温管道保温结构热面性能
11．1．1 测试方法
11．1．1．1 保温管道保温结构热面性能的测试应按GB/T 17430的规定执行。
11．1．1．2 管道试样的制备(不设试样管道端头的隔热缝)、测试截面的确定、温度和热流传感器的设置，均与6．1．1．1中热水保温管道保温性能测试中的要求和方法相同。
11．1．1．3 设定保温结构热表面温度为管道的最高使用温度，将工作钢管内通入该温度的介质，管道外护管处于室温环境，开始试验测试。当测试系统达到要求的温度并稳定后，保持恒温96h。恒温期间每间隔12h，测量记录1次温度和热流参数。然后停止热源供热，将整个装置冷却到室温。
11．1．1．4 测试仪器设备：热源温度为350℃，其余仪器设备同6．1．1．4的规定。
11．1．2 保温性能参数计算
按保温管道的结构参数、实测温度和热流参数的平均值，计算管道保温结构在工作温度状态下的表观导热系数λP、计算保温层材料的导热系数λi。计算方法和公式同6．1．1．3的规定。
11．1．3 保温结构尺寸和质量
检查经热面性能测试并冷却后的保温结构。检查保温材料是否出现开裂和裂缝的数量，测量裂逢长度、宽度和深度。观察保温材料是否出现分层，观察管道下部有无保温层材料脱落现象。用钢直尺沿管长方向放置，再测量保温层中部的最大翘曲尺寸。
11．2 蒸汽直埋保温管道抗压强度和工作钢管轴向移动性能(砂箱试验)
11．2 蒸汽直埋保温管道抗压强度和工作钢管轴向移动性能(砂箱试验)
11．2．1 采用砂箱试验对蒸汽直埋保温管道的抗压强度和轴向移动性能进行测试。
11．2．2 试样管段应从批量生产的蒸汽直埋管道上截取，其长度不应小于2．5m，对具有滑动支架的蒸汽管道应至少保有2个滑动支架。
11．2．3 测试分为空载试验和加载试验。
11．2．3．1 空载试验时，将管道试样置于砂箱中，使其裸露在砂层之上，将外护管与箱体固定。然后以10mm/min的速度往复推拉工作钢管，使其轴向位移量为100mm，进行空载试验。连续往复推拉各3次，检查工作钢管移动是否有卡涩现象，用测力传感器测定每次推拉力的大小，计算该6次推拉力的平均值。
11．2．3．2 加载试验时，将管道试样埋入砂中，计算填砂层高度和压板加载共同产生的管道试样表面平均载荷，使其达到0．08MPa。然后以10mm/min的速度往复推拉工作钢管，轴向位移量为100mm，进行加载试验。连续往复推拉各3次，记录每次推拉力的大小，并计算该6次推拉力的平均值。
11．2．4 结果计算。
计算空载平均推拉力与加载平均推拉力的比值，其结果不应小于0．8。
11．2．5 测试仪器设备。
对试验设备砂箱和往复移动动力装置的要求同7．1．4中的规定；推、拉力的测定采用精度应为±1％的测力传感器。
11．3 蒸汽直埋保温管道抗冲击性能
11．3 蒸汽直埋保温管道抗冲击性能
11．3．1 玻璃纤维增强塑料外护管蒸汽直埋保温管道整体抗冲击性能的测试应按6．5热水直埋保温管道抗冲击性能测试方法执行。
11．3．2 钢制外护管蒸汽直埋保温管道抗冲击性能测试是对其外防腐层抗冲击性能的测试。应根据实际的防腐层材料，按13．1．5中的规定进行抗冲击性能的测试。
12 蒸汽直埋保温管道管路附件的质量检测
12 蒸汽直埋保温管道管路附件的质量检测
12．1 管路附件的外观和尺寸偏差
检测方法按8．1中对热水直埋保温管道管件的该项目检测方法执行。
12．2 管路附件中保温层材料
根据保温层使用的材料按5．2中对该类材料规定的检测项目进行检测。
12．3 管路附件外护管的密封性
管路附件外护管的密封性测试宜采用气体压力试验。将端口密封后，向管路附件内部施加0．2MPa压力，稳压30min。试压期间用肥皂水等检漏。
12．4 管路附件的抗冲击性能
抗冲击性能检测应按11．3的规定执行。
13 蒸汽直埋保温管道外护管防腐涂层性能检测
13．1 聚乙烯防腐层
13 蒸汽直埋保温管道外护管防腐涂层性能检测
13．1 聚乙烯防腐层
13．1．1 性能
聚乙烯防腐层性能检测应按GB/T 23257-2009的规定执行。挤压聚乙烯防腐层分为底层为胶粘剂、外层为聚乙烯的二层结构和底层为环氧粉末涂料、中间层为胶粘剂、外层为聚乙烯的三层结构。
13．1．2 外观
采用目测检查，检查表面是否平滑，无暗泡、麻点、皱折和裂纹，色泽是否均匀。
13．1．3 厚度
防腐层的厚度应采用磁性测厚仪进行测量。每根管沿顶面等间距测量3次，然后把管旋转3次，每次旋转90°，每次旋转后再沿顶面等间距测量3次。记录12个防腐层厚度数据，得出平均值、最小值和最大值。
13．1．4 漏点
防腐层的漏点应采用电火花检漏仪进行检测。按照防腐层厚度，计算和确定检漏电压峰值。当防腐层厚度Tc小于1mm时，检漏电压V为3294
；当Tc大于或等于1mm时，检漏电压V为7843。调整检漏仪电压检查漏点。检漏时，探头移动速度不应大于0．3m/s。
13．1．5 抗冲击强度
13．1．5．1 从防腐管上截取尺寸为350mm×170mm×δ(管道壁厚，mm)的试样一组5块，其中350mm为沿管道轴向长度。
13．1．5．2 对试样先进行25kV的电火花检漏，并对无漏点的试样距各边缘大于38mm范围内用磁性测厚仪测量4点的防腐层厚度，计算其平均厚度。
13．1．5．3 用测得的防腐层厚度乘以8J，作为试验冲击能，并据此调整冲击试验机，对每块试样距边缘不小于30mm的点进行冲击，相邻冲击点之间的距离也不应小于30mm，5块试样共冲击30次。
13．1．5．4 对冲击后的试样进行25kV的电火花检漏，不出现漏点时表明该防腐层抗冲击强度大于8J倍的防腐层厚度。
13．1．6 粘结力
13．1．6．1 防腐层的粘结力大小是通过测定其剥离强度来进行检验的。
13．1．6．2 将管道防腐层沿环向划开20mm～30mm宽、长度大于100mm的长条，深度直至外护钢管表面。撬起一端用测力计(弹簧秤)以10mm/min的速率与管壁成90°匀速拉开，如图17所示。记录拉开时测力计的数值。测试时的温度宜为(20±5)℃，用表面温度计监测防腐层外表面温度。
图17 剥离强度测试示意图
13．1．6．3 将测量记录的拉力值除以防腐层的剥离宽度(cm)，即为剥离强度，单位为N/cm。以3次测定数据的平均值为测定结果。
13．2 熔结环氧粉末外涂层
13．2 熔结环氧粉末外涂层
13．2．1 性能
熔结环氧粉末外涂层性能检测应按SY/T 0315的规定执行。
13．2．2 外观
涂层外观应进行目测检查，检查表面是否平整、色泽均匀、无气泡、无开裂及缩孔。
13．2．3 厚度
涂层厚度检测采用磁性测厚仪，检测方法按13．1．3的规定。
13．2．4 漏点
漏点检测应采用电火花检漏仪，在涂层完全固化且温度低于100℃的状态下进行漏点检测，检测电压应根据涂层的最小厚度(μm)数值确定，以5V/μm进行计算。
13．2．5 附着力
13．2．5．1 从防腐管上截取尺寸为100mm×100mm×δ(管道壁厚，mm)的试件3块。烘箱内烧杯中的新鲜水已预热到(75±3)℃，将试件浸泡在烧杯中，保持该温度至少24h不变。然后取出试件，在试件温热的条件下，用小刀在涂层上划出一个30mm×15mm的长方形，划透涂层直至钢管表面。
13．2．5．2 待试件冷却到(23±2)℃后，将刀尖插入长方形任一角的涂层下面，以水平方向的力撬剥涂层，直至涂层剥完或明显难以剥离。
13．2．5．3 按下列标准评定涂层附着力等级：明显不能被剥离的涂层为1级；被剥离小于或等于50％的涂层为2级；被剥离大于50％的涂层为3级；容易被剥离成条状或大块碎屑的涂层为4级；整片被剥离的涂层为5级。
13．2．6 抗冲击性能
13．2．6．1 从防腐管上截取尺寸为200mm×25mm×δ(管道壁厚，mm)的试件3块，其中200mm为沿管道轴线方向。
13．2．6．2 将试件放入(－30±3)℃的冷冻箱内保持不少于1h。
13．2．6．3 冷冻箱中取出试件放在冲击试验机上，与半径为40mm、硬度为(55±5)HRC的弧面砧块对正，以1kg落锤、16mm直径的冲头、调整冲击试验机的冲击能至少为5J，在取出试件后的30s之内冲击试件3次，各个冲击点间相距至少50mm。
13．2．6．4 将试件升温到(20±5)℃，使用电火花检漏仪调整电压为5000V进行检漏。
13．3 玻璃钢防腐层
13．3 玻璃钢防腐层
13．3．1 防腐层外观表面质量的检测按5．3．2．2的规定执行。
13．3．2 防腐层材料的检测按5．3．2．3的规定执行。
13．3．3 防腐层厚度应采用磁性测厚仪检测，检测方法按13．1．3的规定执行。
13．3．4 防腐层漏点检测应采用电火花检漏仪，检测方法按13．1．4的规定执行。
13．3．5 防腐层抗冲击性能的测试按6．5的规定执行。
13．4 聚脲外防腐层
13．4 聚脲外防腐层
13．4．1 性能
聚脲外防腐层性能测试应按HG/T 3831的规定执行。
13．4．2 外观
采用目测检查防腐层外观。检查防腐层是否连续，是否无漏涂、无流痕、无气泡和无皱褶。
13．4．3 厚度
防腐层厚度应采用磁性测厚仪检测，检测方法按13．1．3的规定执行。
13．4．4 漏点
防腐层漏点检测应采用电火花检漏仪，检漏电压按防腐层厚度μm数值确定，以5V/μm进行计算，检漏仪探头以0．15m/s～0．3m/s的速度移动。
13．4．5 抗冲击性能
13．4．5．1 冲击试验机的重锤质量为1．36kg，半球形锤头直径为15．9mm，1．52m长的下落导管附有分度值为2．5mm的标尺。
13．4．5．2 在有代表性的防腐层管段上截取试件7块，其尺寸为410mm×50mm×δ(管道壁厚，mm)，其中410mm为沿管道轴线方向。测试前试件应在(23±2)℃室温下放置24h。
13．4．5．3 在(23±2)℃条件下进行测试。对无漏点的试件首先选择一个足以使防腐层破损的高度进行冲击，电火花检漏确认破损后，降低50％的冲击高度，再在新区域进行冲击，直至用此方法反复降低高度进行冲击而不出现破损时为止。在不出现破损的前一个高度重做试验，如果出现破损，则降低一个高度增量；如果没有破损，就增加一个高度增量。相邻冲击点的高度增量保持不变，完成20个相继的冲击。
13．4．5．4 冲击强度按式(24)进行计算：
式中：
M——冲击强度的平均值，单位为焦(J)；
h0——发生次数较少的最低冲击高度，单位为厘米(cm)；
d——冲击高度增量，单位为厘米(cm)；
N——20次冲击中发生或不发生破损的总次数中，取少者为N值；
A——N值中，高于h0值的增量个数与该高度发生次数乘积的和；
W——锤重，单位为克(g)。
式中的±号选取：当N值为发生破损的总次数时，取负号；当N值为不发生破损的总次数时，取正号。
13．4．6 剥离强度
防腐层剥离强度的测试按13．1．6的规定执行。
14 主要检测设备、仪表及其准确度
14 主要检测设备、仪表及其准确度
按测试项目要求选择测试设备、仪表，其准确度范围应符合表2的规定。
表2测试用设备、仪表及其准确度
15 数据处理和测量不确定度分析
15 数据处理和测量不确定度分析
15．1 采集的可疑数据应剔出，并标明原因。
15．2 同一测试参数所测数据应按算术平均值的方法计算。
15．3 对出现的测试误差应进行误差来源分析，改进测试方法，调整测试仪器，必要时进行重复测试，确定重复性误差。
15．4 测试结果应按JJF 1059的规定做出测量不确定度分析，按照A类和B类评定方法计算合成不确定度，并给出扩展不确定度评定。
16 检测报告
16 检测报告
16．1 检测报告应包括以下内容：
a)检测任务书及检测项目概况；
b)检测方案，检测主要参数，主要测试仪器设备及其精度；
c)检测日期，检测工作安排及主要技术措施；
d)检测单位、人员及职责；
e)检测数据处理，计算公式，测量不确定度分析；
f)检测结果分析评定及建议。
16．2 原始记录、数据处理资料及检测报告应存档。