閥門疲勞性能試驗機校準規(guī)范CalibrationSpecificationforFatiguePerformanceTestingMachineofValve編制說明（征求意見稿）標準編制組2024年11月《閥門疲勞性能試驗機校準規(guī)范》編制說明一、工作簡況1.1任務來源本標準于2023年獲得中華人民共和國工業(yè)和信息化部立項，計劃編號JJFZ（建材）012-2023，由中國建筑材料聯(lián)合會歸口。1.2項目的必要性和解決的主要問題得益于近年來社會各行各業(yè)蓬勃發(fā)展，制造業(yè)建筑業(yè)等行業(yè)隨著經(jīng)濟發(fā)展以及市場需求日益壯大，各行業(yè)產(chǎn)品部件如雨后春筍噴涌而出，隨之而來的除了大規(guī)模制造業(yè)市場，還有各種類產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，各項技術(shù)指標參差不齊的嚴重問題，我國由制造業(yè)大國向高質(zhì)量制造強國的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。在競爭日益激烈的建筑業(yè)以及制造業(yè)領(lǐng)域，塑料閥門以其良好的流通性，穩(wěn)定的使用性能等優(yōu)點在行業(yè)市場中占得一席之地，相對與金屬閥門而言，塑料閥門經(jīng)濟性，廣泛性，耐腐蝕性等各方面遠遠優(yōu)于金屬閥門，隨著工業(yè)材料的質(zhì)量提升，塑料閥門在強度方面也絲毫不遜于金屬閥門。通用閥門作為一種廣泛使用的長期性產(chǎn)品，其疲勞性能是檢驗產(chǎn)品是否合格的關(guān)鍵指標之一。在實際使用過程中，閥門疲勞性能具有重要參考意義，閥門疲勞性能較差，則會發(fā)生使用壽命低，需要頻繁更換，維護成本高等問題，嚴重的可能會導致介質(zhì)泄漏產(chǎn)生重大損失，合格的閥門應能承受一定壓力條件下長期多次扭轉(zhuǎn)啟閉，并且不發(fā)生泄漏損壞失效等情況。因此，要嚴格把控產(chǎn)品質(zhì)量，就要對閥門進行疲勞性能試驗。目前熱塑性塑料閥門疲勞性能試驗機的各方面性能主要依據(jù)國家標準GB/T37842-2019《熱塑性塑料球閥》、GB/T28494-2012《熱塑性塑料截止閥》、GB/T27725-2011《熱塑性塑料蝶閥》、GB/T38008-2019《熱塑性塑料閘閥》、GB/T27726-2011《熱塑性塑料閥門壓力試驗方法及要求》、GB/T10002.3-2011《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）閥門》和GB15558.3-2008《燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)第3部分閥門》，上述標準對閥門疲勞性能試驗提出了一定要求和試驗方法，但是對于相關(guān)實驗裝置并未進行詳盡要求。。隨著行業(yè)發(fā)展、技術(shù)的進步，新產(chǎn)品的開發(fā)等原因，對檢測設(shè)備的要求也相對較高。目前我國產(chǎn)品標準以及方法標準中，對于檢測用閥門疲勞性能試驗機，通常只給出了范圍和精度的要求，有的甚至連這些都未給出。這給實驗室按照標準進行檢測增加了不少的難度，常會出現(xiàn)不同的實驗室或者生產(chǎn)廠按照同一個標準進行檢測，但是所測得的結(jié)果有不小的偏差，實驗室間比對的結(jié)果差異較大。該閥門疲勞性能試驗機作為一個非標試驗機，設(shè)備包含有流量表、壓力表等多個組成部分。目前針對該設(shè)備的流量計、壓力表等單獨組件有相對應的檢定規(guī)程，但是對于閥門疲勞性能試驗機整機的檢定規(guī)程是缺失的。同時對于設(shè)備管路結(jié)構(gòu)以及測試儀表的布局位置也沒有整體的評價指標，這會對實驗結(jié)果造成重大的影響。造成了各個實驗室的設(shè)備無法科學準確的進行溯源，設(shè)備出具的數(shù)據(jù)差異較大，各實驗室間數(shù)據(jù)不一致，無可比性，同時讓生產(chǎn)企業(yè)無所適從。為了能使實驗室正確評價閥門疲勞性能指標，保證各實驗室所使用的閥門疲勞性能試驗機檢測的數(shù)據(jù)能保證具有良好的復現(xiàn)性和一致性，為該閥門疲勞性能試驗機制定整機檢定規(guī)程具有非常重要的現(xiàn)實意義。1.3主要工作過程2023年10月，成立技術(shù)規(guī)范起草工作組--閥門疲勞性能試驗機校準規(guī)范起草小組，起草小組以中國國檢測試控股集團陜西有限公司為組長，并召開首次工作組內(nèi)部會議，初步分配工作內(nèi)容，設(shè)定完成時限，起草小組在會后提出了具體的工作方案；2023年10月—2024年5月，標準起草小組針對閥門疲勞性能試驗機方面對國內(nèi)外標準參數(shù)進行對比，以中國國檢測試控股集團陜西有限公司為主，結(jié)合國內(nèi)其他國家中心提供的檢測數(shù)據(jù)，進行了參數(shù)對比，并進行綜合考慮，確定相關(guān)參數(shù)；根據(jù)市場調(diào)研以及國內(nèi)外標準的調(diào)研結(jié)果，初步提出技術(shù)規(guī)范草案，并主要對技術(shù)規(guī)范草案中重要參數(shù)的數(shù)值標定進行討論，對問題和意見進行匯總，并形成會議紀要；2024年06月—2024年10月，進行必要的試驗驗證和比對，由中國國檢測試控股集團陜西有限公司牽頭編寫征求意見稿草案，并且由其他參與編制的組員進行審批并提出意見，并共同對規(guī)范的不確定度進行編寫。2024年11月，完善校準規(guī)范征求意見稿草案。1.4主要參加單位和工作組成員及其所做的工作本校準規(guī)范的主要起草單位中國國檢測試控股集團陜西有限公司，主要對校準規(guī)范的內(nèi)容進行了分任務撰寫，對校準規(guī)范中的計量特性參數(shù)和校準方法進行了討論確定，對校準方法的合理性進行數(shù)據(jù)測量及評定。標準起草組其他成員主要工作為確定計量特性、確定校準用設(shè)備以及進行主要的標準文本及相關(guān)資料的編寫工作，確定計量特性、進行試驗驗證以及組織外部征求意見相關(guān)工作，組織討論并確定校準方法，同時進行試驗驗證，不確定度評定的編制工作。編寫的目的、依據(jù)、原則、主要計量特性等內(nèi)容；2.1編寫的目的本標準的撰寫目的主要為了解決閥門疲勞性能試驗機校準過程的統(tǒng)一規(guī)范，使得閥門疲勞性能試驗機通過統(tǒng)一條件的校準過程，可以達到檢測水平的一致。2.2技術(shù)依據(jù)（1）本規(guī)范依據(jù)JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的規(guī)定而制定。（2）本規(guī)范的技術(shù)指標參考GB/T44580熱塑性塑料閥門疲勞強度試驗方法。（3）本規(guī)范注重科學性、先進性，并努力保證標準技術(shù)要求的科學性和可操作性。2.3原則在本標準的編寫過程中注意貫徹協(xié)調(diào)一致的原則，與已發(fā)布的相關(guān)國家標準、行業(yè)標準和規(guī)范相協(xié)調(diào)。既考慮相關(guān)規(guī)范標準，更注重檢測儀器實際檢測應用情況和檢測水平。在充分考慮我國閥門疲勞性能實際檢測水平的基礎(chǔ)上，既要突出標準的“科學性”、“前瞻性”和“適用性”，也要考慮到各類檢測儀器測試的“可行性”和“便捷性”。2.4主要計量特性閥門疲勞性能試驗機作為閥門疲勞性能測試指標性能評價的重要檢測設(shè)備，廣泛應用于建材行業(yè)的各大檢測機構(gòu)及企業(yè)的實驗室。其主要由供水系統(tǒng)和測試系統(tǒng)組成，核心主要是疲勞強度的測試，量值溯源最主要的也是流量值。綜合閥門疲勞性能試驗機測試的項目以及量值溯源的特性，本規(guī)范的主要計量特性定為：轉(zhuǎn)動速度、流量示值相對誤差、流量示值重復性、壓力示值相對誤差、壓力示值重復性。三、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用目前閥門的疲勞性能所依據(jù)的現(xiàn)行國家標準為GB/T44580熱塑性塑料閥門疲勞強度試驗方法，該標準對產(chǎn)品技術(shù)要求和試驗方法進行了規(guī)定，但是對于試驗用的閥門疲勞性能試驗機并未進行詳盡的要求。閥門的疲勞性能衡量閥門使用壽命能力的重要指標。閥門疲勞性能試驗機作為閥門的疲勞性能測試指標性能評價的重要檢測設(shè)備，廣泛應用于建材行業(yè)的各大檢測機構(gòu)及企業(yè)的實驗室。但目前所使用的設(shè)備由于沒有統(tǒng)一的標準要求和整體的量值溯源。目前針對閥門疲勞性能試驗機的量值溯源基本采用的是單個傳感器的溯源，但對于閥門疲勞性能試驗機來說，是一個測試系統(tǒng)，經(jīng)常會出現(xiàn)的情況是單個傳感器的計量是符合相關(guān)要求的，但是集成為一個測試系統(tǒng)往往會出現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的差異化。該問題一方面導致無法有效的對閥門的疲勞性能性能進行評價，另一方面導致各質(zhì)檢機構(gòu)的測試結(jié)果一致性較差，給生產(chǎn)企業(yè)和大眾造成困擾。為了能使實驗室正確評價閥門疲勞性能，保證各實驗室所使用的閥門疲勞性能試驗機檢測的數(shù)據(jù)能保證具有良好的復現(xiàn)性和一致性，為該閥門疲勞性能試驗機制定整機校準規(guī)范具有非常重要的現(xiàn)實意義。四、對所規(guī)定的關(guān)鍵技術(shù)條款、檢定/校準條件、檢定/校準方法的有關(guān)說明4.1關(guān)鍵技術(shù)條款的說明目前閥門疲勞性能試驗機主要用于閥門疲勞性能性能的測量，儀器的校準過程中應采用符合相關(guān)標準規(guī)定的計量器具作為標準計量器具。4.2校準條件的說明4.2.1環(huán)境條件為了確保校準活動中測量標準、被校儀器的正常工作，測量環(huán)境溫度應符合常規(guī)實驗室規(guī)定條件，本規(guī)范中環(huán)境溫度要求為環(huán)境溫度:（10～35）℃；相對濕度:不大于80%。4.2.2校準器具序號標準計量器具測量范圍最大允許誤差或準確度等級校準項目1秒表（0~300）s±0.4s轉(zhuǎn)動速度流量示值相對誤差流量示值相對誤差重復性2數(shù)字指示稱（0~100）kgⅢ級，分度值不大于0.01kg流量示值相對誤差流量示值相對誤差重復性3智能數(shù)字壓力校驗儀（0~2.5）MPa0.05級壓力示值相對誤差壓力示值相對誤差重復性4.3校準方法的說明4.3.1校準前準備a）檢查外觀，確定試驗機連接無松動、數(shù)據(jù)顯示清楚且符合GB/T30832要求后再進行校準。b）現(xiàn)場需準備滿足校準需求合適的盛水容器。c）將5.2中數(shù)字指示稱可靠放置在工作現(xiàn)場，調(diào)整水平，再把容器置于數(shù)字指示稱之上去皮。d）通過三通裝置，將智能數(shù)字壓力校驗儀與試驗機測試壓力表同時連接在管路上，并將智能數(shù)字壓力校驗儀示值歸零。4.3.2轉(zhuǎn)動速度用秒表進行計時，觀察并記錄在T（T≥1min）時間內(nèi)所完成的轉(zhuǎn)動圈數(shù)R，按式（1）計算轉(zhuǎn)動速度V。重復測量6次，并按式（2）求轉(zhuǎn)動速度平均值，若平均值符合表1的技術(shù)要求則繼續(xù)進行校準，否則停止校準?！?）………………（2）式中：T——轉(zhuǎn)動速度測量時間，s；R——在T時間內(nèi)轉(zhuǎn)動圈數(shù)，r；V——轉(zhuǎn)動速度，r/min；——轉(zhuǎn)動速度平均值，r/min。4.3.3流量示值相對誤差流量示值相對誤差校準點分別為試驗機標稱流量測量范圍的最小值、最大值和中間值，校準程序按下述步驟進行：a）調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量示值至校準點，關(guān)閉預留接口截止閥。b）打開試驗機預留接口截止閥，待試驗機壓力穩(wěn)定后，往容器中進水，同時開始記時，經(jīng)過30s，停止計時，關(guān)閉試驗機預留接口截止閥，記錄檢測時間為，讀取試驗機流量示值。c）使用數(shù)字指示秤稱取容器中水的質(zhì)量，數(shù)字指示秤示值。d）將容器中的水清理趕緊，并再次在數(shù)字指示秤上去皮。按上述步驟a）~d）完成1次校準。將數(shù)字指示秤稱取的水的質(zhì)量按式（2）轉(zhuǎn)換成標準流量值，水的密度。單次流量示值相對誤差按式（3）計算。………………（2）………………（3）式中:——標準流量值，L/min；——試驗機流量示值，L/min；——校準時間，s；——數(shù)字指示秤示值，kg；——水的密度，g/cm3；——單次流量示值相對誤差，%。e）每個校準點測量6次。第i校準點流量示值相對誤差平均值按式（4）計算?！?）式中:——i校準點第j次流量示值相對誤差；%；——i校準點流量示值相對誤差平均值；%；n——校準次數(shù)，n=6。f)其它校準點按照a）～e）步進行，直到完成全部校準。4.3.4流量示值相對誤差重復性按6.2.2第i校準點流量示值相對誤差重復性按式（5）計算?！?）——第i校準點的校準次數(shù)，；——第i校準點流量示值相對誤差重復性。4.3.5壓力示值相對誤差壓力示值相對誤差校準點分別為壓力試驗機全量程的20%、40%、50%、60%、80%，校準程序按下述步驟進行：設(shè)定試驗機管路供水壓力至對應的校準點，并保持穩(wěn)定。觀察并記錄智能數(shù)字壓力校驗儀示值與試驗機測試壓力示值。校準點單次壓力示值相對誤差按式（6）計算。………（6）式中:——i校準點第j次壓力示值相對誤差；%；——智能數(shù)字壓力校驗儀示值；MPa；——試驗機測試壓力表示值；MPa；完成一次校準后試驗機泄壓并重新加壓。重復步驟a）和c），每個校準點共進行6次校準。第i校準點壓力示值相對誤差平均值按式（7）計算?！?）式中：——i校準點第j次壓力示值相對誤差；%；——i校準點壓力示值相對誤差平均值；%；——每個校準點的測量次數(shù)，。其它校準點按照a）～d）步進行，直到完成全部校準。4.3.6壓力示值相對誤差重復性按6.2.2