---

Графік на кривій Арреніуса екстраполюють для розрахунку температури, за якої видовження при розриві буде зменшеним на 25% протягом 50 років, аби відповідати вимогам класів застосування зазначених у ISO 10508.

Примітка. Метод заснований на вказаному у стандарті ISO 2578.

D.2 Пристрій для проведення випробувань

D.2.1 Духова шафа, згідно з ISO 2578:1993, розділ 9, з похибкою вимірювання температури (± 2) °С.

D.2.2 Розривна машина, згідно з вимогами ISO 527-1:1993, 5.1. Швидкість випробування повинна зазначатись виробником та відповідати вимогам до рекомендованої швидкості згідно з ISO 527-1:1993, 5.1.2.

ANNEX D

(normative)

DETERMINATION OF THE THERMAL DURABIHTY OF THE OUTER LAYER OF M-PIPES FROM THE ELONGATION AT BREAK AFTER 50 YEARS

D.1 Principle of the method

Test pieces, prepared in accordance with ISO 527-2, are exposed in an oven at a series of different temperatures. After a defined period of exposure at a particular temperature, the elongation at break, , of the test piece is determined.

The elongation at break, , expressed as a percentage of the elongation at break of unexposed test pieces, is plotted against the log of the exposure time at each of the temperatures (see Figure D.1).

The logarithm of time is then plotted as an Arrhe-nius plot against the reciprocal of the thermody-namic (absolute) exposure temperature (see Figure D.2).

The Arrhenius plot is extrapolated to determine the temperature at which the elongation at break would be reduced to 25 % over 50 years, in order to meet the requirements for the application classes specified in ISO 10508.

NOTE. This method is based on that in ISO 2578.

D.2 Apparatus

D.2.1 Oven, meeting the requirements of ISO 2578:1993, Clause 9, with a temperature tolerance of ± 2 °С.

D.2.2 Tensile-testing machine, meeting the requirements of ISO 527-1:1993, Subclause 5.1. Tne speed of testing shall be as stated by the manufacturer and shall be in accordance with the recommended speed given in ISO 527-1:1993, Subclause 5.1.2.

D.3 Підготовка зразків

Зразки повинні відповідати вимогам ISO 527-2:1993, розділ 6. їх товщина має бути 2,0 мм.

Виготовити достатню кількість зразків для виконання п'яти замірів для кожного з п'яти різних часових проміжків витримки при кожній з трьох різних температур витримки, тобто для кожної кривої на рисунку D.1 необхідно не менше 25 зразків.

D.4 Процедура

Для визначення видовження при розриві зразків, що не витримувались у шафі, випробовують не менше п'яти зразків у розривній машині (згідно з D.2.2), за методом згідно з ISO 527-1. Температура випробування повинна бути (23±2)°С. Середнє арифметичне від виміряних величин приймається як 100% від величини подовження при розриві випробовуваного матеріалу.

Після цього розраховують подовження при розриві за процедурою відповідно до ISO 6259-1:1997,9.1.

У разі, якщо зовнішній захисний шар виготовлено з поліетилену РЕ, необхідно використовувати наступні температури: 110 °С, 100 °С, 90 °С (якщо більш високі температури не вказано виробником: 120 °С, 110 °С, 100 °С).

У разі, якщо зовнішній захисний шар виготовлено не з поліетилену РЕ, необхідно використовувати температури, заявлені виробником.

При кожній із зазначених температур витримати не менше 25 зразків, виймаючи їх, по 5 шт. за один раз із шафи при збільшенні часу витримки для кондиціювання при (23±2)°С та випробування за методом, що використовувався для зразків, що не витримувались у шафі.

Виразити відносне подовження при розриві зразків, що утримувались у шафі як процентне співвідношення видовження при розриві зразків, що не ви-

D.3 Test piece preparation

The test pieces shall meet the requirements of ISO 527-2:1993, Clause 6. Their thickness shall be 2 mm.

Prepare sufficient test pieces to carry out five determinations at each of at least five different exposure times at each of three different

exposure temperatures, i.e. for each curve in Figure D.1 a minimum of 25 test pieces will be necessary.

D.4 Procedure

To determine the elongation at break of unexpo-sed test pieces, test at least five test pieces on the tensiletesting machine (D.2.2), using the method described in ISO 527-1. The test temperature shall be (23 ± 2) °С. The mean value of the measured elongation at break is taken as the 100 % value of the elongation at break of the test material.

Calculate the elongation at break, of the test pieces using the procedure given in ISO 6259-1:1997, Subclause 9.1.

When the outer protective layer is made of PE use the following temperatures: 110 °С, 100 °С, 90 °С (unless higher temperatures are specified by the manufacturer e.g. 120 °С, 110 °С, 100 °С).

When the outer protective layer is made of a material other than PE, the temperatures shall be as specified by the manufacturer.

At each of the exposure temperatures, expose at least 25 test pieces, removing them, five at a time, from the oven at increasing exposure times for-conditioning at (23 ± 2) °С and testing, using the same method as with re unexposed test pieces.

Express the elongation at break, of the exposed test pieces as a percentage of the elongation at break of the unexposed test pieces.

тримувались у шафі.

Отримані величини повинні бути:

• щонайменше один результат повинен становити від 50 % до 75 %;

• щонайменше два результати повинні бути від 25 % до 50 %;

• щонайменше один результат повинен становити не більше ніж 25 %.

Нанести отримані величини у відсотках на графік логарифму часу їх витримки (див. рисунок D.1). Накреслити пряму для кожної температури. Зареєструвати величини logt, що відповідають точкам перетину кривих температури із познакою 25% (горизонтальна лінія), та нанести ці величини навпроти величини 1/T (див. рисунок D.2).

The percentage values found shall be as follows:

• at least one value shall be between 50 % and 75 %;

• at least two values shall be between 25 % and 50 %;

• at least one value shall be lower than 25 %.

Plot the percentage values against the logarithm of their exposure time (see Figure D.1). Plot a curve for each temperature. Record the values of logt corresponding to the points of intersection of the temperature lines with the 25 % value (horizontal line) and plot these values against 1/7 as shown in Figure D.2.

Розрахувати регресійну криву згідно з додатком A ISO 2578:1993.

Визначити температури витримки, за строку експлуатації у 50 років (Т_50у), зменшать відносне подовження при розриві до 25 % від їх оригінальної величини.

Поліолефіни, для яких відносне подовження при розриві у відсотках не падає нижче 25 % від початкової, величина подовження при розриві може розраховуватись після витримки 8760 год за температури 40 °С понад бажаної температури застосування, з урахуванням екстраполяційного коефіцієнта 50 на температуру застосування. Для температур вищих менше ніж на 40 °С від прогнозованої температури застосування, повинні застосовуватись екстраполяційні коефіцієнти, наведені у ISO 9080.

Calculate a regression line in accordance with ISO 2578:1993, Annex A.

Determine the exposure temperature which, over a lifetime of 50 years (T_50y), would reduce the elongation at break to 25 % of its original value.

Polyoiefins for which the percentage elongation at break does not fall below 25 % of the original elongation at break after 8760 h at an exposure temperature 40 °С above the desired application temperature can be extrapolated with an extrapolation factor of 50 on the application temperature. For temperatures less than 40 °С above the application temperature, the extrapolation factors stated in ISO 9080 shall apply.

ДОДАТОК Е

(обов'язковий)

БАГАТОШАРОВІ ТРУБИ ТИПУ М - ВИЗНАЧЕННЯ РОБОЧОГО ТИСКУ (P_D) ТА ВИКОРИСТАННЯ ПРАВИЛА МАЙНЕРА

Е.1 Принцип

Цей додаток пояснює як використовувати правило Майнера для розрахунку робочого тиску для певного класу застосування (див. ISO 10508) за допомогою:

a) згідно з ISO 17456 (визначення довгострокової стійкості до внутрішнього тиску згідно з ISO 9080 на один типорозмір з групи);

b) математичного опису лінеаризованих кривих p_LPL, з використанням коефіцієнтів (трьох- або чотирьохпараметрова модель).

Приклад. Див. рисунок Е.1 (на рисунку не зображено довідкових кривих).

ANNEX E

(normative)

MULTILAYER M-PIPES - CHOICE OF (P_D) AND THE USE OF MINER'S RULE

E.1 Basics

This annex describes the use of Miner's rule to calculate the design pressure for a specific class (see ISO 10508):

a) following ISO 17456 (determination of the long-term pressure strength in accordance with ISO 9080 on one dimension per group);

b) by mathematical description of linearized p_LPL, curves, using coefficients (3- or 4-parameter model).

Example. See Figure E.1 (the figure does not illustrate reference curves).

Розраховані з кривих графіка на рисунку Е.1 коефіцієнти для p_LPL наведено нижче:

С₁ = -106,645;

С₂ = 72575,027;

С₃ = -29,692;

С₄ = -18743,294.

Е.2 Загальна модель згідно з ISO 9080

The coefficients calculated for pLPL from the curves in Figure E.1 are as follows:

C₁ = -106,645;

C₂ = 72575,027;

C₃ = -29,692;

C₄ = -18743,294.

E.2 General model from ISO 9080

Примітка. Коефіцієнти є чинними лише для цього прикладу. Для кожної групи розмірів та кожної конструкції необхідно вираховувати окремі коефіцієнти.

NOTE. The coefficients are valid for this example only. For every group of dimensions and every construction, individual coefficients are needed.

Результати розрахунків за стандартним методом екстраполяції (СМЕ), наведені у ISO 9080, є коефіцієнтами для . Для того, щоб отримати коефіцієнти для , необхідно провести перерахунок та лінеаризацію, засновані на величинах нижньої межі довіри. Це виконується наступним чином.

Використовуючи чотирьохпараметрову модель програмного забезпечення для розрахунку СМЕ відповідно до ISO 9080, розраховують для труб з багатошаровою стінкою типу М.

Відбираються результати при температурах 20°С, 60°С або 80°С, 95 °С та 110 °С для багатошарової труби типу М при 100 год, 1000 год, 2000 год, 3000 год, 4380 год (0,5 року), 5256 год (0,6 року), та 6132 год (0,7 року) та виконується розрахунок за допомогою програмного забезпечення СМЕ.

Тепер 4-параметрова модель згідно з ISO 9080 має нові лінеаризовані величини для С₁С₂С₃ та С₄, що дають змогу отримати для труб з багатошаровою стінкою типу М.

Е.3 Приклад розрахунку для класу застосування 2

Е.3.1 Варіант 1: використання результатів розрахунків СМЕ

Для розрахунків СМЕ використовують обчислювальні машини із спецальним програмним забезпеченням (див. ISO 9080). Це програмне забезпечення повинне відповідати вимогам ISO 9080. Після заміни величини а (напруження в стінці труби) на р (величина тиску), результати можна використовувати для розрахунку кумулятивних пошкоджень.

Е.3.2 Варіант 2: обрати величину для р_D

Згідно з ISO 10508, повинні розглядатись наступні умови експлуатації:

Т₀ = 70 °С протягом визначеного проміжку часу 49 років;

The results of the standard extrapolation method (SEM) given in ISO 9080 are the coefficients for . To obtain the coefficients for p_LPL recalculation and linearization, based on the values of the lower prediction limits, is required. This is done as follows.

By using the four-parameter model of the SEM software of ISO 9080, calculate for the multilayer M-pipe.

Take the results at the temperatures 20 °С, 60 °С or 80 °С, 95 °С and 110 °С of the multilayer M-pipe at 100 h, 1000 h, 2000 h, 3000 h, 4380 h (0,5 years), 5256 h (0,6 years) and 6132 h (0,7 years) and perform another calculation with the SEM software.

Now the 4-parameter model of ISO 9080 has new linearized values for C1 C₂ C₃ and C₄, describing the of the multilayer M-pipe.

E.3 Example for application class 2

E.3.1 Option 1: Use of the SEM software results

A software package for SEM calculations can be obtained (see ISO 9080). This software package complies with the specifications of ISO 9080. After the replacement of a (hoop-stress values) by p (pressure values), the results shall be used

for the calculation of the cumulative damage.

E.3.2 Option 2: Choose a value for p_D

According to ISO 10508, the following service conditions shall be considered:

T₀ = 70 °С over a fixed period of 49 years;

T_mах = 80 °С протягом визначеного проміжку часу 1 рік;

T_mаl = 95 °С протягом визначеного проміжку часу 100 год;

Виробник/розробник труби з багатошаровою стінкою повинен вибрати величину робочого тиску р_D.

Для цього прикладу р_D= 10 бар.

Оскільки у цьому випадку внутрішній шар виготовлено з РЕ-Х, для розрахунку p_CD необхідно використовувати робочі коефіцієнти з відповідного стандарту.

Т₀ =1,5(T₀= Т_D);

T_max = 1,3.

T_mal = 1,0.

За правилом Майнера згідно з ISO 13760 розраховують сумарне річне пошкодження (TYD) з використанням наступного рівняння:

T_max = 80 °С over a fixed period of 1 year;

T_mal = 95 °С over a fixed period of 100 h.

The manufacturer/designer of the multilayer pipe has to choose a value for p_D.

For this example: p_D= 10 bar.

As the inner layer is made of PE-X in this case, the design coefficients from the reference product standard for PE-X shall be used for the calculation of p_CD.

Т₀ =1,5(T₀= Т_D);

T_max = 1,3.

T_mal = 1,0.

Using Miner's rule in accordance with ISO 13760, calculate the total yearly damage (TYD) using the following equation:

Таблиця Е.1 - Приклад практичного застосування правила Майнера

Table E.1 - Example of the actual use of Miner's rule

Таблиця Е.2 - Результати прикладу розрахунку (таблиця Е.1)

Table Е.2 - Results of example calculation (Table E.1)

E.3.3 Результати розрахунків

За прогнозованого строку експлуатації 56 років, ця труба з багатошаровою стінкою може мати робочий тиск р_D = 10 бар для того, щоб відповідати вимогам до класу застосування 2, як зазначено у ISO 10508.

Е.3.3 Result of calculation

For a service life of 56 years, this multilayer pipe may have a design pressure p_D= 10 bar in order to conform to the requirements of class 2 as defined in ISO 10508.

ДОДАТОК НА

(довідковий)

ПЕРЕЛІК ЧИННИХ НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ УКРАЇНИ, ЩО ВІДПОВІДАЮТЬ МІЖНАРОДНИМ СТАНДАРТАМ, НА ЯКІ Є ПОСИЛАННЯ В ЦЬОМУ СТАНДАРТІ