8.6 Определение изменения длины труб после прогрева - по ГОСТ 27078 при температуре (110±2)°С.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
8.7 Определение стойкости при постоянном внутреннем давлении - по ГОСТ 24157. Для вычисления испытательного давления средний наружный диаметр и толщину стенки образцов определяют в соответствии с 8.4. Расчет испытательного давления проводят с погрешностью 0,01 МПа.
8.8 Определение стойкости к газовым составляющим.
Испытание на стойкость труб к газовым составляющим проводят по ГОСТ 24157 на трубах диаметром 32 мм с SDR 11.
Испытуемый образец заполняют вместо воды синтетическим конденсатом, состоящим из смеси 50% вес. н-декана и 50% вес. 1, 3, 5-триметилбензола с содержанием основного вещества в указанных компонентах ≥95 %.
Перед испытанием образцы, заполненные конденсатом, выдерживают в воздушной среде в течение 1500 ч при температуре (23±5)°С.
Образцы в водной среде при температуре 80°С должны выдерживать без признаков разрушения постоянное внутреннее давление, соответствующее начальному напряжению в стенке грубы 2 МПа в течение 20 ч.
(Измененная редакция, Изм. № 1, Изм. № 3).
8.9 Определение термостабильности
8.9.1 Аппаратура
Дифференциальный термический анализатор или дифференциальный сканирующий калориметр, поддерживающий температуру испытания с погрешностью ±0,5°С.
Весы лабораторные с погрешностью взвешивания до 0,1 мг.
Баллон по ГОСТ 949 с азотом по ГОСТ 9293, баллон с кислородом по ГОСТ 5583, которые можно включать попеременно.
Ротаметры для измерения расхода газа по ГОСТ 13045.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
8.9.2 Подготовка к испытанию
Из сегмента трубы (или от гранул) отрезают образец массой (15+0,5) мг. Количество образцов - не менее двух.
(Измененная редакция, Изм. № 1, Изм. № 3).
8.9.3 Проведение испытания
В камеру термического анализатора помещают открытую алюминиевую чашку с образцом и пустую алюминиевую эталонную чашку. При работе со сканирующим калориметром измерительную ячейку закрывают крышкой с отверстием. Через камеру прибора пропускают азот со скоростью 50 мл/мин±10%. Камеру прибора нагревают до температуры (200±0,5)°С со скоростью 20°С/мин. Затем включают запись термограммы, на которой строится график зависимости разности температур DТ от времени t или теплового потока W/q от времени t (рисунок 1). По истечении пяти минут камеру прибора переключают на подачу кислорода и отмечают эту точку на термограмме (точка А). Запись термограммы продолжают до достижения максимума экзотермой окисления, затем прибор отключают.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
8.9.4 Обработка результатов
К полученной кривой проводят касательную к экзотерме в точке ее максимального наклона до пересечения с продолжением горизонтальной прямой (точка В) и проецируют точки А и В на ось абсцисс.
За термостабильность принимают среднее арифметическое времени в минутах, прошедшее от точки А¢ до точки В¢ на двух образцах.
Рисунок 1 - Типичная кривая окислительной термостабильности полиэтилена
(Измененная редакция, Изм. № 3).
8.10 Определение стойкости к быстрому распространению трещин - маломасштабным методом
8.10.1 Аппаратура
Установка для испытания (рисунок 2) состоит из следующих частей:
наружной обоймы в виде колец, допускающей свободное расширение трубы от внутреннего давления и одновременно ограничивающей радиальное расширение во время разрушения. Внутренний диаметр обоймы - (1,10±0,04)d. Шаг колец вдоль продольной оси должен быть (0,35±0,05)d, а ширина колец на участке от точки нанесения удара до конца-зоны измерения - (0,15±0,05)d;
внутренней оправки, состоящей из:
- несущего стержня;
- наковальни, диаметр которой равен (0,98±0,01)dвнmin, с выемкой, расположенной под бойком с объемом не более 1% от ;
- декомпрессионных перегородок с диаметром (0,95±0,01)dвнmin (dвнmin - минимальный внутренний диаметр трубы, рассчитываемый по формуле ; d - номинальный диаметр трубы; еmax - максимальная толщина стенки).
Шаг перегородок должен быть (0,4-0,1)d.
Размеры внутренней оправки в зоне измерения обеспечивают возможность заполнения не менее 70% внутреннего объема испытуемого образца сжатым воздухом;
1 - кольца наружной обоймы; 2 - наковальня; 3 - несущий стержень; 4 - декомпрессионные перегородки; 5 - заглушки; 6 - боек; 7 - испытуемый образец
Рисунок 2
манометров для измерения внутреннего статического давления в зоне измерения с погрешностью ±1% и приспособлением для подачи давления внутрь испытуемого образца;
заглушек, уплотняющих образец по наружному диаметру, устанавливаемых с обоих концов испытуемого образца. Конструкция заглушек обеспечивает герметичное соединение с образцом и приспособлением для подачи давления;
бойка для нанесения удара (рисунки 2 и 3). Лезвие бойка должно проникать на глубину 1,0-1,5 е от наружной поверхности испытуемой трубы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
8.10.2 Отбор образцов
Испытание проводят на образцах в виде отрезкой труб длиной 7-8d, отобранных от партии в соответствии с 7.2. Длина зоны измерения должна быть больше чем 5d. Наружная и внутренняя поверхности образца в зоне измерения не должны обрабатываться, надрезаться или подвергаться какому-либо воздействию.
8.10.3 Подготовка к испытанию
Перед испытанием определяют условия инициирования трещины на ненагруженных отрезках с длиной зоны измерения не менее 5d, чтобы получить трещину длиной не менее 1d. Скорость удара бойка должна составлять (15±5)м/с. Если трещина не инициируется, на внутреннюю поверхность образца в зоне инициирования бритвой наносят надрез глубиной не менее 1 мм.
Испытуемый образец собирают в обойме и кондиционируют при температуре 0-2 ºС термостатированием в водной или в воздушной среде в течение (3 ± 0,25) ч при номинальной толщине образца е<8 мм, (6 ± 0,5) ч при 8≤е<16, (10 ± 1) ч при 16≤е<32 мм и (16±1) ч при е³32 мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1, Изм. № 2, Изм. № 3).
Рисунок 3
8.10.4 Проведение испытания
Образец подвергают воздействию постоянного внутреннего давления воздуха Р, поддерживаемого с погрешностью ±1%, и проводят удар бойком в зоне инициирования в соответствии с условиями по 8.10.3.
Каждый образец должен быть испытан в течение не более 3 мин после кондиционирования (8.10.3).
Длину трещины а измеряют в зоне измерения металлической рулеткой по ГОСТ 7502.
8.10.5 Обработка результатов
Создавая различные давления воздуха внутри трубы (выше или ниже ожидаемого значения "критического давления"), получают не менее двух результатов, при которых образуется трещина длиной а£4,7d и при которых длина трещины составляет а >4,7d.
Образование трещины длиной а > 4,7 d характеризует начало быстрого распространения трещин.
За результат испытания принимают минимальное внутреннее давление воздуха ("критическое давление" Рс), при котором возникает процесс быстрого распространения трещины на образце.
Допускается определять стойкость к быстрому распространению трещин маломасштабным методом при испытательном давлении, рассчитанном по таблице 2 для требуемого МОР. Результат испытания считают положительным, если не происходит распространения трещины - максимальная длина трещины а≤4,7d. При этом критическое давление больше испытательного.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
8.11 Стойкость к медленному распространению трещин
d - наружный диаметр трубы; е - толщина стенки трубы; еост - остаточная толщина стенки трубы; l - длина надреза; L - свободная длина образца по ГОСТ 24157; b - ширина надреза; n - глубина надреза; 1 - двусторонняя фреза с углом 60°.
Рисунок 4
Определение стойкости к медленному распространению трещин проводят по ГОСТ 24157 на одном образце трубы с четырьмя продольными надрезами, нанесенными на наружную поверхность трубы. Испытание распространяют на трубы с номинальной толщиной стенки более 5 мм.
Надрез осуществляют на фрезерном станке, снабженном (для опоры образца по внутреннему диаметру) горизонтальным стержнем, жестко закрепленным на столе.
Фрезу (рисунок 4) с режущими V-образными зубьями под углом 60° шириной 12,5 мм устанавливают на горизонтальном валу. Скорость резания должна составлять (0,010±0,002) (мм/об)/зуб. Например, фреза с 20 зубьями, вращающаяся со скоростью 700 об/мин, при скорости подачи 150 мм/мин будет иметь скорость резания 150/(20´700)=0,011 (мм/об)/зуб. Фрезу не следует использовать для других материалов и целей и после нанесения надреза длиной 100 м ее заменяют.
Определяют минимальную толщину стенки по 8.4.4 и отмечают место первого надреза, затем наносят метки, обозначающие места трех последующих надрезов, которые должны располагаться равномерно по окружности трубы и на равном расстоянии от торцов.
По линиям меток измеряют толщину стенки с каждого торца и рассчитывают среднюю толщину стенки для каждой линии надреза е.
По таблице 5 выбирают значение остаточной толщины стенки еост
Таблица 5
В миллиметрах
|
Номинальный наружный диаметр d |
Остаточная толщина стенки еост для труб |
|||||||||
|
SDR 17,6 |
SDR 17 |
SDR 13,6 |
SDR 11 |
SDR 9 |
||||||
|
Мин. |
Макс. |
Мин. |
Макс. |
Мин. |
Макс. |
Мин. |
Макс. |
Мин. |
Макс. |
|
|
50 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,4 |
4,6 |
|
63 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,5 |
4,8 |
5,5 |
5,8 |
|
75 |
- |
- |
- |
- |
4,3 |
4,5 |
5,3 |
5,6 |
6,5 |
6,9 |
|
90 |
4,1 |
4,3 |
4,2 |
4,4 |
5,1 |
5,4 |
6,4 |
6,7 |
7,9 |
8,3 |
|
110 |
4,9 |
5,2 |
5,1 |
5,4 |
6,3 |
6,6 |
7,8 |
8,2 |
9,6 |
10,1 |
|
125 |
5,5 |
5,8 |
5,8 |
6,1 |
7,2 |
7,5 |
8,9 |
9,3 |
10,9 |
11,5 |
|
140 |
6,2 |
6,6 |
6,5 |
6,8 |
8,0 |
8,4 |
9,9 |
10,4 |
12,2 |
12,9 |
|
160 |
7,1 |
7,5 |
7,4 |
7,8 |
9,2 |
9,7 |
11,4 |
12,0 |
14,0 |
14,7 |
|
180 |
8,0 |
8,4 |
8,3 |
8,8 |
10,4 |
10,9 |
12,8 |
13,4 |
15,7 |
16,5 |
|
200 |
8,9 |
9,3 |
9,3 |
9,8 |
11,5 |
12,1 |
14,2 |
14,9 |
17,5 |
18,4 |
|
225 |
10,0 |
10,5 |
10,5 |
11,0 |
12,9 |
13,6 |
16,0 |
16,8 |
19,6 |
20,6 |
|
250 |
11,1 |
11,6 |
11,5 |
12,1 |
14,4 |
15,1 |
17,7 |
18,6 |
21,8 |
22,9 |
|
280 |
12,4 |
13,0 |
12,9 |
13.6 |
16,1 |
16,9 |
19,8 |
20,8 |
24,3 |
25,6 |
|
315 |
14,0 |
14,7 |
14,6 |
15,3 |
18,2 |
19,1 |
22,3 |
23,5 |
27,3 |
28,7 |
Глубину каждого надреза n рассчитывают как разность между значениями средней толщины стенки по линии этого надреза eср и остаточной толщины стенки еост. Длина надреза при полной глубине должна соответствовать номинальному наружному диаметру трубы ±1 мм.
Надрезы осуществляют попутным фрезерованием на рассчитанную для каждого надреза глубину n. На испытуемый образец с обоих концов устанавливают заглушки типа а по ГОСТ 24157, в качестве рабочей жидкости используют воду.
Испытуемый образец выдерживают в ванне с водой при температуре 80°С не менее 24 ч, затем в этой же ванне образец подвергают испытательному давлению по таблице 6 и выдерживают в течение заданного времени или до момента разрушения.
Таблица 6
|
SDR |
Испытательное давление, МПа |
|
|
ПЭ 80 |
ПЭ 100 |
|
|
17,6 |
0,482 |
0,554 |
|
17 |
0,5 |
0,575 |
|
13,6 |
0,635 |
0,73 |
|
11 |
0,8 |
0,92 |
|
9 |
1,0 |
1,2 |
Испытуемый образец извлекают из ванны, охлаждают до температуры 23°С, вырезают сектор трубы посередине надреза длиной 10-20 мм и вскрывают надрез так, чтобы иметь доступ к одной из обработанных фрезой поверхностей надреза. Измеряют ширину надреза b с погрешностью не более 0,1 мм с помощью микроскопа или другого средства измерений (рисунок 4). Глубину надреза n в миллиметрах рассчитывают по формуле
,
где b - ширина поверхности обработанного фрезерованием надреза, мм;
dcp - средний наружный диаметр трубы, мм.
Затем рассчитывают остаточную толщину стенки для каждого надреза как разность между значениями средней толщины стенки в месте каждого надреза и фактической глубины надреза. Значение остаточной толщины стенки должно соответствовать значениям, указанным в таблице 5.
