从塑料表壳水表强度试验论水表国际标准强度试验的局限性
近年随着金属价格的上涨,国内外用户为了减少成本和避免小偷偷盗水表,导致塑料表壳水表需求量上升,但是塑料与金属相比不单强度低,而且还有明显老化现象。为此我们共选择 8 种常用塑料表壳材料所制造的水表进行了整机耐压和螺纹力矩试验,对其中 3 种材料进行了露天日晒、雨淋 7 个月,3 种材料水浸 7 个月后整机耐压和螺纹力矩试验,试验数据汇总见表 1、表 2、表 3(试验数据仅对试验样品,因为每项试验做几个水表,所以表中数据综合考虑了试验趋势和权重):
从试验情况分析得出如下一些趋势:
(1)耐压强度大的表壳一般力矩也大;
(2)水浸、日照后一些材料刚性降低, 延伸性增大;
(3)结构设计会对强度产生影响;
(4)注塑参数差异也会对强度产生影响。
水表国际标准 ISO4064-3:2005 6.3.1~6.3.4 条规定了对水表的水压试验要求:
6.3.1 水压增大到 MAP×1.6 并保持 15min;
6.3.2 检查水表是否出现损坏,外部泄漏和指示装置进水;
6.3.3 水压增大到MAP×2 并保持 1min试验期间流量应为零;
6.3.4 检查水表是否出现有形损坏,外部泄漏和指示装置进水。
目前普通家用水表的水压等级一般都为MAP10,即最大允许工作压力为 1.0 MPa,最大试验压力为 2.0MPa,国际标准对强度试验的要求也仅有上述标准,如果某只水表符合上面标准就判定水表强度试验合格,但从试验情况看塑料表壳强度远小于金属表壳,某些材料的强度仅刚好满足标准要求,而且同样是塑料材料不同材料之间强度差异也较大,并且还存在老化现象。
本人认为,国际标准未考虑水表在现场安装时螺纹力矩强度的重要性,因为水表在安装现场难免会出现连接水表两端管道不在同一中心线上,另外也不易控制预留管道中间安装水表的长度,这样势必在安装水表时要用力扭紧连接螺母,这样才能保证水表与管道连接处不漏水,如果螺纹力矩强度不够的话,有可能导致在安装时整个水表报废。
对金属表壳的水表而言,因其实际强度远远大于标准要求,因此不考虑螺纹力矩一般也能够保证水表质量,但对塑料表壳水表而言,因其强度低,即使出厂时能够满足耐压要求,如果不考虑螺纹力矩的话也不一定能够保证水表的使用质量。由此推断, 国际标准在强度试验时仅考虑了水表密封结构与生产过程质量,而未考虑到制造水表外壳材料的问题,因此,水表国际标准在强度试验方面存在着一定的局限性。
有什么办法弥补这一个局限性呢?本人认为澳大利亚水表标准可值得借鉴。澳大利亚AS3565.1-2004 冷水水表标准除了规定与国际标准一样的进行压力试验外还在 3.4 条规定连接螺纹力矩试验:根据表 4 的力矩数值测试每只水表的连接螺纹,其结果应无裂痕、破裂、螺纹擦伤及其它破损。
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