🔩 圆形截面热塑性塑料管材的环刚度S（kN/m²）——在两块平行板之间以取决于直径的恒定速度压缩三段管材试样，取直径变形3 %时的力；PN-EN ISO 9969

材料与无损检测 PN-EN ISO 9969

概述

标准内容。ISO 9969:2016（第1章）规定了圆形截面热塑性塑料管材环刚度的试验方法。规范性引用文件：ISO 3126（管道系统元件尺寸）。符号（第3章）：dn——公称直径，di——试样内径，ec——结构高度，F——力，F0——预载力，L——试样长度，p——筋或螺旋的节距，S——环刚度，单位kN/m²，y——垂直变形。PN-EN ISO 9969:2016-02（波兰语版）PKN目录卡“范围”字段：“本国际标准规定了圆形截面热塑性塑料管材环刚度的测定方法”（我方译文）。

原理和仪器（第4–5章）。环刚度由以恒定速度压扁管材时测得的力和变形确定：将水平放置的管段在两块平行平板之间垂直压缩，平板以取决于直径的恒定速度移动，记录力随变形变化的曲线，并按使直径变形3 %所需的力计算刚度；试验温度可由引用标准规定。变形速度（表1）取决于内径：不超过100 mm——2 ± 0.1 mm/min；大于100至200 mm——5 ± 0.25；大于200至400 mm——10 ± 0.5；大于400至710 mm——20 ± 1；大于710 mm——0.03 · di ± 5 %。平板：坚硬、刚性、光滑、清洁，不变形，长度至少等于试样长度，宽度不小于加载时的接触宽度加25 mm。测量器具：试样长度准确到±1 mm，内径——±0.5 %，加载方向上的直径变化——0.1 mm或变形量的1 %（取较大值）；变形达4 %所需的力——准确度±2 %。

试样（第6–7章）。沿管材一条母线画标记线，截取三个端面垂直于轴线的试样a、b、c。试样长度为沿圆周分布的3、4或6次测量的平均值（dn不超过200 mm、大于200至小于500 mm、500 mm及以上），每次准确到1 mm，最小值不得小于最大值的0.9。平均长度：dn不超过1500 mm时为(300 ± 10) mm，更大直径时至少0.2 dn；带垂直筋或波纹的结构壁管在两筋之间的中点切割，使试样含整数个筋且长度至少290 mm（或0.2 dn），带螺旋筋的管材——切成等于内径± 20 mm的长度，不小于290 mm且不大于1000 mm。每个试样的内径取长度中点截面上至少四次测量的平均值（按ISO 3126），或用π周长尺测定，di取三个试样的平均值。试验时试样龄期至少24 h，型式试验和有争议时为(21 ± 2)天；试验前在试验温度下于空气中状态调节至少24 h。

试验步骤（第8章，至第8.4点）。除引用标准另有规定外，试验在(23 ± 2) °C下进行（参考温度为27 °C的国家——在(27 ± 2) °C下进行；有争议时为23 °C；根据注释，温度很可能影响结果）。如已知刚度最小的位置，第一个试样放在该位置，否则使标记线与上板接触；试样b和c相对第一个试样分别转过120°和240°。试样轴线平行于平板放置，其中心位于力传感器轴线下方。平板下降至接触，施加预载力F0：di不超过100 mm时为7.5 N，更大直径时F0 = 250 × 10⁻⁶ · di · L1（单位牛顿，向上取整），公差95–105 %；然后将变形和力传感器置零（有争议时采用第8.6点的置零方法）。

状态（PKN目录卡截至2026年10月27日）。PN-EN ISO 9969:2016-02（波兰语版）目录卡无撤销标记：发布2017年8月23日，14页，化学部门，KT 140塑料管材、管件和阀门技术委员会，“采用：EN ISO 9969:2016 [IDT]，ISO 9969:2016 [IDT]”，“替代：PN-EN ISO 9969:2008 - 波兰语版”，ICS 23.040.20。PKN检索，检索词“ISO 9969”（2026年10月27日）：同时有PN-EN ISO 9969:2016-02的英语版；PN-EN ISO 9969:1997和2008版均已撤销。第三版ISO 9969:2016（ISO/TC 138/SC 5）替代了ISO 9969:2007。在iTeh目录中（2026年10月27日读取），ISO 9969:2016状态为“Published”，阶段为“9093 – International Standard confirmed”，EN ISO 9969:2016为“Published”。

实验室数量及引用形式（2026年10月27日从生产服务器刷新的认可范围数据库副本，以及当日下载的现行PCA文件）。编号9969出现在5家波兰实验室的8条记录中：AB 005（两个条目）、AB 163、AB 237、AB 1106、AB 1256（三个条目）。在全部5份现行PCA文件中，该标准都出现在同样的8行中；没有条目被暂停。引用形式：“PN-EN ISO 9969:2016-02”（7条记录）和“PN-EN 9969:2016”（AB 005，内径1200–4000 mm的管材）——PKN目录中没有这种编号（不带“ISO”）的标准。同一条目中还列有其他材料管材或其他用途管材的标准：PN-EN 1228:1999（AB 005、AB 163）、PN-EN ISO 13967:2011（AB 005、AB 163）、ISO 7685:2026（AB 163）、PN-EN ISO 13968:2009（AB 1256，环柔性）和PN-EN ISO 13268:2023-07（AB 1256，检查井井筒管）。“实验室”标签页（“PN-EN ISO 9969”）显示7家实验室：这5家波兰实验室和2家捷克实验室（labcoda.pl标签页查询，2026年10月27日）。

实验室检测内容（数据库副本和PCA文件）。塑料管材和管件的环刚度：外径不超过950 mm、载荷不超过300 kN（AB 005，压缩试验），内径1200–4000 mm的热塑性塑料管材，采用力加载法（AB 005），管材、管件及其他制品，不超过100 kN（AB 163），直径不超过1100 mm的圆形截面管材，静态压缩试验不超过100 kN（AB 237），热塑性塑料管材，范围0.1–150 kN（AB 1106），直径不超过1200 mm的管材和200–1000 mm的井筒管，载荷25–30 000 N（AB 1256；同时有环柔性）。

容易得到貌似正确结果的环节。第一——试样龄期：生产后至少24 h，型式试验和有争议时为21 ± 2天；在更“年轻”的试样上得到的结果不符合标准要求。第二——变形速度取决于内径（表1）；大于710 mm的管材按0.03 · di计算。第三——三个位置：试样分别转过120°和240°，如能确定刚度最小的位置，第一个试样放在该位置（第8.2点）；同一试样在同一位置测三次不是该项试验。第四——结构壁管：试样须含整数个筋或波纹，切口位于两者之间的中点（第6.2.4点）；带螺旋筋的管材有单独的长度规则（第6.2.5点）。第五——温度和状态调节：23 ± 2 °C，在试验温度下至少24 h；标准的注释指出温度很可能影响刚度。第六——预载力和置零：F0按公式(2)计算，公差95–105 %，施加F0后置零；有争议时——采用第8.6点的方法。第七——适用范围：该标准针对热塑性塑料管材；玻璃纤维增强热固性塑料（GRP）管材的初始环刚度，实验室在范围中按PN-EN 1228列出（AB 1640、AB 1808），AB 005和AB 163则把两项标准列在同一条目中。

我们不提供的内容。我们阅读的ISO 9969:2016片段止于第8.4点。我们不提供压缩的后续过程（第8.5–8.6点）、环刚度计算公式、结果表示以及报告要求。

方法原理

三段管材试样（通常各300 mm）相互转过120°，依次在两块刚性平行平板之间垂直压缩，平板以取决于内径的恒定速度移动（2–20 mm/min，大于710 mm时为0.03 · di），压缩前施加预载力F0并将传感器置零；由力—变形曲线按使直径变形3 %所需的力计算环刚度S（kN/m²）（ISO 9969:2016，第4–8章）。我们不提供计算公式。

应用领域

• 圆形截面热塑性塑料管材，包括带垂直筋或螺旋筋的结构壁管（ISO 9969:2016，第1和第6章）
• 型式试验（试样龄期21 ± 2天）和日常试验（龄期至少24 h）
• 认可范围中：5家波兰实验室——管材和管件，直径最大至950、1100、1200和4000 mm，力最大至300 kN

关键参数

标准

标准编号

PN-EN ISO 9969:2016-02 (wersja polska i wersja angielska; wprowadza EN ISO 9969:2016 i ISO 9969:2016 [IDT])

标准名称（波兰语）

Rury z tworzyw termoplastycznych — Oznaczanie sztywności obwodowej

标准名称（英语）

Thermoplastics pipes — Determination of ring stiffness

分步操作程序

1. 试样

   沿母线在管材上画标记线，截取三个端面垂直于轴线、长度符合第6.2点的试样；测量每个试样的内径（第6.3点）。

2. 龄期和状态调节

   生产后至少24 h（型式试验、有争议时：21 ± 2天），在试验温度下于空气中状态调节≥ 24 h（第6.4点，第7章）。

3. 放置

   温度(23 ± 2) °C；第一个试样放在刚度最小的位置，或标记线靠上板，其余试样转过120°和240°；中心位于力传感器轴线下方（第8.1–8.3点）。

4. 预载力和置零

   F0 = 7.5 N或按公式(2)，在95–105 %范围内；传感器置零（第8.4点）。

5. 压缩和结果

   以表1的恒定速度压缩，并由变形3 %时的力计算S（第4章）。我们不提供后续过程和公式。PN-EN ISO 9969:2016-02——现行（PKN目录卡截至2026年10月27日）。

所需设备与仪器

职业健康与安全

• 专业提示：试样龄期很重要——型式试验和有争议时为21 ± 2天（第6.4点）
• 专业提示：三个试样放在相隔120°的三个位置，而不是在一个位置测三次（第8.2点）

常见问题