It is assumed that the following parameters will be set by the referring product standard:
I. the diameter(s) and series of the pipe(s) to be tested;
the pressurizing fluid (7.4), e.g. gas, water, water plus air or nitrogen;
the test pressure(s);
the test temperature(s).
Methylated spirits or ethanol, for use as a cooling fluid (see 8.4.3).
Solid carbon dioxide, for use as a cooling agent (see 8.4.3).
Washed gravel, with a size range of 20 mm to 40 mm diameter (see Clause 10).
Pressurizing fluid, which shall be as specified in the referring standard.
NOTE 1. It is satisfactory to use nitrogen or air as the pressurizing fluid instead of natural gas, as the measured pressure for rapid crack propagation (RCP) will be only slightly less than that obtained with natural gas.
The decompression speed (velocity of sound) at 0 °C of nitrogen and air is 337 m/s and 334 m/s, respectively, compared with approximately 430 m/s for natural gas.
NOTE 2. In water-pipeline systems, which contain water only, the phenomenon of crack propagation is unlikely to occur. However, when entrained air bubbles or air pockets are present, it is possible. It is usual to test with between 5 % and 10 % by volume of air in the water to determine the resistance to crack propagation. A test on water pipe using 100 % gas, air or nitrogen is more likely to result in RCP and therefore
води з використанням 100 % газу, повітря або азоту, швидше за все, призведе до швидкого розповсюдження тріщини і, отже, вірогідно дадуть негативний результат (див. також посилання [2] про процедуру випробування на швидке розповсюдження тріщини труб заповнених або частково заповнених водою).
8.1 Ванна (корито) з контрольованою температурою, в яку можна розмістити загальну довжину зразка труби - звичайно від 14 м до 20 м (див. також розділ 9). Корито повинне мати пристрій для створення та підтримування температури, зазначеної у відповідному стандарті з точністю до ±1,5 °С по всій довжині труби, яка випробовується. Температура може підтримуватись за допомогою рециркуляції води чи повітря навколо труби, яка випробовується (див. рисунок 1). Температура повинна контролюватися через визначені інтервали довжини труби впродовж випробування. Якщо необхідно, вода повинна містити антифриз, щоб уникнути утворенню льоду навколо труби, яка випробовується.
Примітка. Контроль температури впродовж випробування з інтервалами не більше 3 м, з термометрами, розташованими навколо труби з протилежних боків (на 3 год і 9 год) має бути достатнім.
8.2 Сталевий циліндричний резервуар, під'єднаний до труби, що випробовується, на одному кінці жолоба. Сталева труба повинна мати внутрішній діаметр рівний або більший за внутрішній діаметр труби, що випробовується. Довжина циліндричного резервуара повинна бути не менше ніж у вдвічі більше ніж довжина труби, що випробовується і мінімальним об'ємом у три рази більше ніж труби, що випробовується. Рекомендовано, щоб резервуар та труба, що випробовується були розташовані співвісно.
will be expected to give a pessimistic result (also see Reference [2] for RCP testing of pipes filled or partially filled with water).
8.1 Temperature-controlled trough, capable of accommodating the overall pipe length normally of 14 m to 20 m (also see Clause 9). The trough shall have means for maintaining the temperature specified by the referring standard to within ±1,5 °C along the whole test pipe length. The temperature may be controlled by recirculation of water or air around the test pipe (see Figure 1). The temperature shall be monitored at intervals along the test length. If necessary, the water shall contain antifreeze to avoid ice build-up around the test pipe.
NOTE. Temperature monitoring along the test length at intervals not exceeding 3 m and around the pipe at the 3 o'clock and 9 o'clock positions has been found to be satisfactory.
8.2 Steel-pipe reservoir, connected to the test pipe at one end of the trough. The steel pipe shall have a bore diameter greater than or equal to the test-pipe bore diameter. The pipe reservoir shall have a minimum length of twice that of the test pipe and a minimum volume of three times that of the test pipe. Axial alignment of the reservoir with the test pipe is preferred.
8.3 Обладнання для створення тиску, для створення тиску всередині труби, що випробовуються і сталевого резервуара (8.2) за допомогою випробувальної рідини (7.4) з точністю ± 2 % від величини тиску, вказаного у відповідному стандарті на продукцію.
8.4 Обладнання для ініціювання тріщини, для введення на високій швидкості металевого леза (8.4.2) крізь товщу стінки труби, що випробовується.
8.4.1 Фрезерний станок, здатна створити поздовжню канавку необхідної глибини в стінці труби, що випробовується, довжиною близько 500 мм, з поступовим зменшенням глибини канавки до нуля протягом приблизно 250 мм (див. рисунок 2).
8.3 Pressurization equipment, for pressurizing the test pipe and steel reservoir (8.2) with the test fluid (7.4) to within ± 2 % of the test pressure specified by the referring standard.
8.4 Crack-initiation equipment, for driving a metal blade (8.4.2) through the test pipe at high speed.
8.4.1 Router, capable of machining a longitudinal slot to an appropriate depth in the test-pipe wall for approximately 500 mm and then gradually decreasing the groove depth to zero over approximately 250 mm (see Figure 2).
Примітка. Як правило, канавка виготовляється коли труба що випробовується вже лежить у траншеї.
8.4.2 Металеве лезо, яке може бути розміщене вздовж зовнішньої канавки на трубі, що випробовується, та проникнути крізь залишкову товщу стінки труби.
Примітка. Для труб з поліетилену підходить сталеве лезо, довжиною 400 мм, яке приводиться в дію швидкодіючим поршневим пневматичним поршнем (див. рисунок 3).
NOTE. Normally, the slot is machined whilst the test pipe is in the trench.
8.4.2 Metal blade, which can be aligned with the external slot in the test pipe and be driven through the residual pipe-wall thickness.
NOTE. A 400 mm long steel blade driven by a fast-acting pneumatic impact piston has been found to be suitable for polyethylene pipe (see Figure 3).
8.4.3 Система охолодження тріщини, використовується для застосування спирту або етанолу, охолоджених твердим двоокисом вуглецю (сухим льодом), на верхню частину труби для охолодження канавки труби з обох сторін і приблизно впродовж 1 м у напрямку сталевого резервуара.
Рекомендується використовувати дерев'яний каркас, розташований на верхній частині труби та обшитий тонкими поліетиленовими панелями, щоб утримувати охолоджувальну рідину (див. рисунок 4). Канавка під поліетиленовою панеллю заповнюється охолодженим метиловим спиртом або етанолом, щоб уникнути утворення льоду.
8.4.4 Дерев'яна заглушка, що щільно прилягає, довжиною приблизно 0,5 м, використовується для підтримки труби, що випробовується, зсередини під канавкою достатньо для того, щоб запобігти серйозним викривленням труби під час ініціації тріщини (див. рисунок 4).
Верхня частина дерев'яної пробки повинна мати поглиблення, що містить піну, що стискається. Піна повинна бути стиснута, аби підтримувати тісний контакт з внутрішнім діаметром труби під канавкою, навіть під час нагнітання тиску.
Примітка. Стиснута піна забезпечує правильне положення дерев'яної пробки. Більше того, це дасть змогу по всій товщині дотикання до канавки належним чином охолоджувати її охолоджувальною рідиною, що знаходиться над нею через те, що ця ділянка внутрішнього діаметра труби, що випробовується, ізолюється від рідини, за допомогою якої створюється тиск (див. 8.4.3).
8.4.3 Crack initiation cooling system, used to apply methylated spirits or ethanol, cooled by solid carbon dioxide, to the top of the pipe in order to cool the slot and a strip of pipe on either side and approximately 1 m in the direction of the steel-pipe reservoir.
It is recommended that a wooden frame be used, resting on the top of the pipe and lined with a thin polyethylene sheet, to contain the cooling fluid (see Figure 4). The slot, under the polyethylene (PE) sheet, is filled with methylated spirits or ethanol to avoid ice formation.
8.4.4 Close-fitting wooden plug, approximately 0,5 m long, used to support the test pipe internally beneath the slot sufficiently to prevent severe pipe distortion during crack initiation (see Figure 4).
The top of the wooden plug shall have a recess containing compressible foam. The foam shall be compressed to maintain close contact with the pipe bore beneath the slot, even during pressurization.
NOTE. The compressed foam will ensure that the wooden plug stays in position. Moreover, it will enable the full thickness of the slot ligament to be properly cooled by the cooling fluid above by insulating this part of the pipe bore from the pressurizing fluid (see 8.4.3).
За необхідності, можливо використовувати з'єднання прямих відрізків труби, виконаних за допомогою стикового зварювання, для виробництва загальної довжини труби, як правило, від 14 м до 20 м (див. випробування для труб з високою стійкістю до швидкого розповсюдження тріщини).
При випробуванні труб з високою стійкістю до швидкого розповсюдження тріщини (RCP), 4 м від загальної довжини труби можуть бути замінені на 5-6 м труби, в якій має ініціюватись тріщина,
If required, joint straight sections of pipe together by butt fusion to produce an overall pipe length of, normally, 14 m to 20 m (see following for test pipes with high RCP resistance).
When testing pipes with high RCP resistances, 4 m of the overall pipe length may be replaced by 5 m to 6 m of a crack-initiation pipe of a lower RCP resistance but of the same nominal diameter and wall thickness.
та яка має нижчу стійкість до RCP, але має однаковий номінальний діаметр і товщину стінки.
Для з'єднання двох труб повинне використовуватися стикове зварювання. При цьому видаляти зовнішні чи внутрішні зварні грати не обов'язково. Тріщину в такому випадку необхідно буде ініціювати приблизно на 2 м від кінця труби.
Після цього вимірюють довжину труби, що випробовується та, якщо це застосовано, довжину початкової труби. Реєструються місця розташування усіх стиків, виготовлених зварюванням встик.
Вставити дерев'яну пробку (8.4.4) і розмістити її у положення під місцем, де буде ініціюватись тріщина. Відстань від кінця труб, що випробовуються, до центра канавки повинна становити не менше 2,0 м. У кінець труби, що є ближчим до місця створення тріщини вставляють пробку, яка повинна безпечно витримувати кінцеве навантаження від створеного у зразку тиску (див. рисунок 1).
Розмістіть трубу, що випробовується, в корито і підключіть інший кінець труби до сталевого резервуара (8.2).
Переконайтеся візуально, що зразки труби є прямі і приведені у співвісність зі сталевим резервуаром.
У зоні, що підтримується дерев'яною пробкою, використовувати фрезу для механічної обробки зовнішньої поверхні стінки труби, та утворення поздовжньої канавки, що має незмінну однакову глибину на відстані приблизно 500 мм. Потім глибину канавки поступово зменшують до нуля протягом приблизно 250 мм у напрямку сталевого резервуара (див. рисунок 2).
Ширина канавки повинна становити від 8 мм до 25 мм, з більшою шириною для труб з великою товщиною стінки.
A butt-fusion joint shall be used to join the two pipes. It is not necessary to remove the external or internal weld beads. Crack initiation shall then be approximately 2 m from the end of the initiation pipe.
Measure the test pipe length and, if applicable, the initiation pipe length. Measure the location of any butt-fusion joints.
Insert the wooden plug (8.4.4) and locate it underneath the position where the slot will be produced. The centre of the slot shall be at least 2 m from the pipe end. To the end of the test pipe nearest the slot, fit an end cap, which will safely withstand the end load from the test pressure (see Figure 1).
Lay the test pipe in the trough and connect the other end of the test pipe to the steel-pipe reservoir (8.2).
Ensure visually that the test pipe is straight and aligned with the steel reservoir.
Within the zone supported by the wooden plug, use the router to machine, in the external surface of the test pipe, a longitudinal slot having a depth that is constant for approximately 500 mm. Then decrease the depth gradually to zero over approximately 250 mm in the direction of the steel-pipe reservoir (see Figure 2).
The width of the slot shall be 8 mm to 25 mm, with the greater widths for the thicker pipe wall thicknesses.
Гострих кутів у нижній частині канавки слід уникати, щоб звести до мінімуму концентрації напруження і можливість виникнення дострокової тріщини. Для формування глибоких канавок, може знадобитись кілька проходів обробки фрезою, і, за необхідності, проходи можуть мати різну ширину для виробництва похилих боків канавки.
Глибина канавки має бути обрана такою, щоб створити достатньо високу напругу в стінці та ініціювати високошвидкісну тріщину в залишковій товщі стінки, за температури близько мінус 60°С. Тим не менш, канавка не повинна бути настільки глибокою, щоб при попередньому створенні внутрішнього тиску не викликати передчасного виходу зразка з ладу та не створити загрозу для безпеки.
Примітка. Для поліетиленових труб напруження в решті зв'язки у 20-25 МПа буде достатнім. Загалом, таким чином неможливо створити в зразку такий тиск, доки зв'язка також не охолоджена та не підтримується за температури на рівні приблизно мінус 60 °С.
Розмістити чистий гравій (щебінь) (7.3) навколо труби, покриваючи його шаром не глибше 100 мм, за винятком верхньої частини труби навколо місця ініціювання тріщини, щоб уникнути потрапляння гравію в систему охолодження канавки.
Якщо використовується система рециркуляції води навколо труби, що випробовується, поперечні дерев'яні перекладини встановлюють на верхівку труби з інтервалом 1-1,5 м і прикріплюються до стінок траншеї, щоб труба не піднімалась водою і, отже, не створювала значних напруг вигину, коли жолоб буде наповнений водою. Уникати встановлення перекладин там, де вони заважа-
Sharp corners at the bottom of the slot should be avoided, in order to minimize stress concentrations and the possibility of premature crack initiation. For deep slots, several machining passes of the router can be required and, if appropriate, of different widths to produce a stepped slot.
The slot depth shall be chosen to create a sufficiently high stress to initiate a high-speed crack in the remaining ligament, which will be at a temperature of approximately -60 °C. However, the slot shall not be so deep that premature failure during pipe pressurization represents a safety hazard.
NOTE. A ligament stress of 20 MPa to 25 MPa has been found to be suitable for polyethylene pipes. In general, it is then not possible to pressurize the test pipe unless the slot ligament is also cooled and maintained at approximately -60 °C.
Place the washed gravel (7.3) around the pipe, covering it to a maximum depth of 100 mm, except for the top of the pipe around the crack-initiation position so as to avoid interference with the slot cooling system.
If a water recirculation system around the test pipe is used, place cross-beams lightly on the crown of the pipe at intervals of 1 m to 1,5 m and fasten them to the trench wall to ensure that the pipe will not rise and thus create significant bending stresses when the trough is filled with water. Omit the cross-beams where they would interfere with the wooden frame (see 8.4.3). Fill the trough with water, if necessary con-
тимуть дерев'яній рамі для системи охолодження місця ініціації тріщини (див. 8.4.3). Заповнити корито водою, яка, за необхідності, може містити значну кількість антифризу, трохи нижче рівня грунту.
Для того щоб отримати необхідну температуру випробування, яку зазначено у відповідному стандарті, необхідно циркулювати воду чи повітря вздовж жолоба, через гравій і систему охолодження до встановленої температури випробування, в межах ±1,5 °С по всій довжині труб, що випробовуються і, якщо необхідно, в ініціювальній трубі.
Час кондиціювання має бути не менше ніж зазначений у ISO 1167-1 для відповідної товщини стінки труби.
Слід розглянути питання про збільшення часу кондиціювання, якщо кондиціювання здійснюється за допомогою повітря. Незалежно від того, яке середовище для кондиціювання використовуватиметься, воно не повинне вплинути на властивості труби, що випробовується.
