附录A

(规范性)

设计验证试验

A.1通则

当制造商选择验证试验评定管件的设计时，应按本附录的规定进行验证试验。

试验样品关键部位的设计厚度应确定并记录。试验结果覆盖范围内的产品关键部位的设计厚度比例不应小于试验样品关键部位的设计厚度比例。

注1:关键部位的说明见（按附录A的规定进行设计验证试验,并由此设计管件关键部位的壁厚。关键部位通常为弯头的内弧、三通和四通的肩部、管帽的转向弧和异径管的大端。必要时,应提供相应的验证试验报告及记录以供验证。试验管件的规格不宜大于DN600(NPS24)）。

注2:关键部位的设计厚度比例为关键部位的厚度与公称壁厚之比。

验证试验应基于样品及其连接管段的计算试验压力。试验采用爆破试验的方法。

工厂制造的不同角度的弯头，其几何形状与试验的90°弯头类似，不需要单独进行试验。翻边短节免做验证试验，因为它们用于法兰安装中，依据使用条件，具有不同的额定值。

A.2试验组件

A.2.1样品

除对表A.1所列试验管件可覆盖的类型范围之外，每种类型的管件均应进行试验。样品应取自具有相同基本形状和制造方法的同一材料类别的管件成品，并应检查材料等级、壁厚和尺寸，各项要求应符合本文件的规定。

不同基本形状包括：

a)弯曲半径不同的弯头(例如短半径不同于长半径，也不同于3D半径);

b)在全封闭的模具中成形的三通/四通不同于在非全封闭模具中冷压成形的三通/四通，也不同于在非全封闭模具中热压成形的三通/四通；

c)同心异径管不同于偏心异径管；

d)不同形状的管帽。

不同制造方法包括：

a)芯棒成形的弯头不同于由两个半壳焊接成形的弯头；

b)冷成形的三通/四通不同于热成形的三通/四通，也不同于用锻件加工的三通/四通；

c)圆锥形异径管不同于钟形(带直边)异径管；

d)挤压拉伸成形的管帽不同于从冷成形三通端部切下的管帽，也不同于用棒材机加工的管帽；

e)冷成形工艺不同于热成形工艺，也不同于局部加热成形工艺。

表A.1试验管件类型的覆盖范围

A.2.2管段

应将计算的爆破压力至少与A.6规定的试验压力相等的无缝或焊接管段与样品焊接相连。管段可以比样品标志的公称壁厚更厚，但不应超过1.5倍；当管段厚度与样品内圆错边大于1.5mm时，应加工成不大于1:3斜面的内过渡。管段长度应符合下列规定：

a)公称尺寸小于或等于DN350(NPS14)时，管段长度不应小于管段的外径；

b)公称尺寸大于DN350(NPS14)时，管段长度不应小于管段外径的一半。

A.3试验介质

试验介质宜为水。

A.4试验温度

试验应在常温下完成。试验过程中不应有意增加或降低试验介质和组件的温度。

A.5试验数量

每种试验管件的样品数量不宜少于3件。当试验的样品数量不同时，按表A.2选择试验系数f用于试验压力公式(A.1)中。

注1:当试验样品的类型、基本形状、制造方法、材料等级、规格和壁厚均相同时，在试验条件许可的情况下，可以将2件(采用试验系数1.05)或3件(采用试验系数1.0)样品与管段焊接相连，串连成一个试验组件，一次性完成2件或3件样品的试验。

注2:可以将A.8所述基本形状相同的不同规格和壁厚的2件(采用试验系数1.05)或3件(采用试验系数1.0)样品组件组成一组试验。例如，将基本形状、制造方法和材料等级相同的DN50、DN200和DN600的各一件样品试验组件视为一组，可以采用1.0的试验系数，这组试验能覆盖该类型管件DN25~DN1200的规格范围。

表A.2试验系数f

A.6试验压力

试验压力按式(A.1)计算，保留一位小数。

P=2*S*tnom*f/D……(A.1)

式中：

P一计算的验证试验压力，单位为兆帕(MPa);

S—在代表样品的试样上测得的实际抗拉强度，它应满足样品标志的材料等级的抗拉强度规定，单位为兆帕(MPa);

tnom一样品标志的公称壁厚(异径时取大端),单位为毫米(mm);

f—试验系数，见表A.2;

D一样品公称尺寸所对应的外径(异径时取大端),单位为毫米(mm)。

A.7试验程序

A.7.1施加试验压力

应使用具有适当压力容量的泵，向试验组件以适当的速度均匀加压。首先应排除组件中的滞留空气，再均匀加压直至计算的试验压力的70%或试验组件出现变形(此时，直接附在组件上的测量仪器可以移除);压力再次均匀增加，直至破裂，或达到/超过所需的试验压力并保持时间不应少于3min。可增加试验组件的压力，以补充由于试验组件的变形而导致的试验压力降低。

A.7.2记录压力-时间读数

试验压力与时间的读数应定期记录。宜使用经校准的电子装置完成记录。

A.7.3试验结果

在试验过程中，如果试验组件的任何零件(例如样品、管段或焊缝等)失效，则试验应终止。如果试验组件在达到计算的试验压力之前或期间有任何泄漏，则试验不成功。只有在试验组件至少达到计算的试验压力并至少连续保持3min也未显示密封失效或出现裂纹时，或在试验组件超过计算的试验压力后发生破裂时，则试验合格。

如果最终实际的试验压力等于计算的试验压力，则关键部位的设计厚度应至少为样品的实际测量厚度。如果最终实际的试验压力高于计算的试验压力，则关键部位的设计厚度可按比例减少，但不应超过15%且不低于公称壁厚。

A.8试验结果的适用性

不需要对各种规格、壁厚及材料等级的所有管件逐一进行试验。对一种代表性管件合格的验证试验可评定下述范围的同类型管件：

a)规格范围：公称尺寸(DN)为试验管件的0.5倍～2倍；

b)厚度范围：tnom/D比值为试验管件的0.5倍～3倍；

c)材料等级：不需要对所有材料等级的管件进行试验。在表A.3材料组号对应的不同材料类别中选择一种材料等级的管件所进行的试验，可验证同一材料组号对应的所有材料类别的管件。

表A.3材料组号对应的材料类别

A.9试验结果的保持

制造商应具有质量控制程序并用于整个制造过程，以保证所制造产品的材料、制造工艺、几何形状和关键部位的设计厚度比例等与所试验的样品相符。相关的制造图纸和质量记录应予以保留。

当产品的几何形状或制造方法有重大变化时，制造商应重新试验，或通过分析表明该变化不会影响以前的试验结果。需要重新试验的几何形状的重大变化包括改变了原定厚度或改变了成形模具的形状。

在本文件发布之前所完成的试验，不因本文件的试验程序和要求的变更而失效，前提是试验报告应包括以下内容：

a)设计的关键部位；

b)材料等级或材料组号；

c)制造方法；

d)关键部位的实际厚度。

A.10试验报告

每个试验都应编制试验报告，试验报告应包括下列内容：

a)试验的描述，包括材料等级、材料组号、制造方法、试验数量和采用的验证试验系数f等；

b)所用测量仪器和校准有效期；

c)代表样品的试样的拉伸试验报告；

d)试验的实际最终压力；

e)从试验开始至达到或超过规定试验压力的时间长度，或从试验开始到爆破的时间长度(见A.7.1);

f)所进行的计算(见A.6);

g)破裂的位置(如果有),包括简图或照片；

h)关键部位的实际测量厚度；

i)由制造商授权的试验人员的签字。当试验委托其他有压力管道设计和试验经验的第三方机构完成时，应由其出具试验报告。

关键部位的设计厚度应单独出具报告，并在试验报告中注明。