ГОСТ 34645-2020. Межгосударственный стандарт. Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы получения гидростатического проектного базиса и расчетного значения давления

(введен в действие Приказом Росстандарта от 28.07.2020 № 410-ст)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ Р 57069-2016"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-57069-2016" "ГОСТ Р 57069-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы получения гидростатического... (ут"
  n1["ГОСТ 34645-2020"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-34645-2020" "ГОСТ 34645-2020. Межгосударственный стандарт. Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы получения гидростатического проектного базиса и рас"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

1 августа 2020 года

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» (АНО «Стандарткомпозит»), Обществом с ограниченной ответственностью «Центр исследований и разработок „Инновации будущего“ (ООО „Инновации будущего“) совместно с Акционерным обществом „НПО Стеклопластик“ при участии Объединения юридических лиц „Союз производителей композитов“ (Союзкомпозит) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 5 стандарта, который выполнен АНО „Стандарткомпозит“»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 февраля 2020 г. № 127-П)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2020 г. № 410-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34645-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2020 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту ASTM D2992-18 «Стандартный метод получения гидростатического проектного базиса или расчетного значения давления для труб и фитингов из реактопластов, армированных стекловолокном» («Standard practice for obtaining hydrostatic or pressure design basis for „fiberglass“ (glass-fiber-reinforced thermosetting-resin) pipe and fittings», MOD) путем замены ссылок, изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5-2001 (подразделы 4.2 и 4.3), путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а также невключения отдельных структурных элементов и ссылок. При этом дополнительные ссылки, включенные в стандарт, выделены курсивом и добавлено дополнительное приложение ДА.

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов приведен в дополнительном приложении ДБ.

Положения, разделы и пункты примененного стандарта ASTM, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДВ.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта ASTM приведено в дополнительном приложении ДГ.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальных экономик стран, указанных выше, и/или особенностей межгосударственной стандартизации, выделены курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта ASTM для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов стандартам ASTM, использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте ASTM, приведены в дополнительном приложении ДД

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 34646-2020 Трубы из реактопластов, армированных стекловолокном. Метод определения стойкости к воздействию циклического внутреннего давления

ГОСТ 34648-2020 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных волокном. Методы определения сопротивления труб и фитингов кратковременному воздействию гидравлического давления

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

7 Проведение испытаний

9 Протокол испытаний

Приложение A (справочное)

ИЛИ ДОЛГОСРОЧНОГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

A.1 Общие положения

a — отсекаемый отрезок на оси y;

A.4.3.1 Для нахождения прямой функциональной зависимости a и b предположим, что

\lambda = (\frac{S_{yy}}{S_{xx}}), (A.13)

b = - \sqrt{\lambda} , (A.14)

a = \overline{y} - b \cdot \overline{x}. (A.15)

A.4.3.2 Поскольку y = lg V, а x = lg t, следовательно, V = 10y, t = 10x и упрощенное выражение V через t принимает вид

V = 10(a + b·lg t). (A.16)

A.4.4 Расчет дисперсии

A.4.4.1 xL вычисляют по формуле

xL = lg tL, (A.17)

где tL — время до разрушения L образца, ч.

A.4.4.2 Расчет статистической последовательности для значений от i = 1 до i = n:

- наилучшее соотношение \xi_{i} для достоверного x вычисляют по формуле

\xi_{i} = \frac{\lambda \cdot x_{i} + (y_{i} - a) \cdot b}{2\lambda} ; (A.18)

- наилучшее соответствие Yi для достоверного y вычисляют по формуле

Y_{i} = a + b \cdot \xi_{i}; (A.19)

- дисперсию ошибок \sigma_{\delta}^{2} для достоверного x вычисляют по формуле

\sigma_{\delta}^{2} = \frac{\sum (y_{i} - Y_{i})^{2} + \lambda \sum (x_{i} - \xi_{i})^{2}}{\lambda(n - 2)} . (A.20)

A.4.4.3 \tau вычисляют по формуле

\tau = \frac{b \cdot \sigma_{\delta}^{2}}{2 \cdot S_{xy}} . (A.21)

D вычисляют по формуле

D = \frac{2 \cdot \lambda \cdot b \cdot \sigma_{\delta}^{2}}{n \cdot S_{xy}} . (A.22)

B вычисляют по формуле

B = - D \cdot \overline{x}(1 + \tau). (A.23)

A.4.4.4 Дисперсию C от b вычисляют по формуле

C = D(1 + \tau). (A.24)

A.4.4.5 Дисперсию A от a вычисляют по формуле

A = D(\overline{x^{2}}(1 + \tau) + \frac{S_{xy}}{b}). (A.25)

A.4.4.6 Дисперсию \sigma_{n}^{2} от прямой в точке xL вычисляют по формуле

\sigma_{n}^{2} = A + 2B \cdot x_{L} + C \cdot x_{L}^{2}. (A.26)

A.4.4.7 Дисперсию ошибок \sigma_{\epsilon}^{2} для y вычисляют по формуле

\sigma_{\epsilon}^{2} = 2\lambda \cdot \sigma_{\delta}^{2}. (A.27)

A.4.4.8 Общую дисперсию \sigma_{y}^{2} для будущих значений yL для y в точке xL вычисляют по формуле

\sigma_{y}^{2} = \sigma_{n}^{2} + \sigma_{\epsilon}^{2}. (A.28)

A.4.4.9 Оценочное стандартное отклонение \sigma_{y} для yL вычисляют по формуле

\sigma_{y} = (\sigma_{n}^{2} + \sigma_{\epsilon}^{2})^{0,5}. (A.29)

A.4.5 Расчеты и доверительные интервалы

A.4.5.1 Прогнозируемое значение yL для y в точке x вычисляют по формуле

yL = a + b·xL. (A.30)

A.4.5.2 Нижнюю границу прогнозируемого интервала при доверительной вероятности 95% yL0,95 для yL вычисляют по формуле

y_{L0,95} = y_{L} - t_{V} \cdot \sigma_{y}, (A.31)

где tV — квантиль распределения Стьюдента для (n — 2) степеней свободы (см. таблицу A.2) для двухстороннего уровня значимости 0,05 (т.е. среднее значение +/- 2,5%).

Таблица A.2

Квантили распределения Стьюдента tV (двусторонний уровень значимости 0,05)

A.4.5.3 Соответствующую нижнюю границу прогнозируемого интервала при доверительной вероятности 95% для V вычисляют по формуле

V_{L0,95} = 10^{y_{L0,95}}. (A.32)

A.4.5.4 Прогнозируемое среднее значение V в момент времени tL, т.е. VL, вычисляют по формуле

A.4.5.5 Допущение в уравнении (A.28), \sigma_{y}^{2} = \sigma_{n}^{2} даст скорее доверительный интервал для прямой, а не прогнозируемый интервал для будущих результатов наблюдений.

B.1.2 Из-за ошибок округления возможно несовпадение результатов расчета с приведенными в данном примере цифрами.

B.2 Сумма квадратов

Sxx = 0,798109;

Syy = 8,78285·10-4;

Sxy = -0,024836.

B.3 Коэффициент корреляции

r = 0,938083.

B.4 Функциональная зависимость

\lambda = 1,100457 \cdot 10^{- 3};

b = -3,31731·10-₂;

a = 3,782188.

B.5 Расчет дисперсий

D = 4,84225·10-6;

B = -1,46896·10-5;

C (дисперсия от b) = 5,01271·10-6;

A (дисперсия от a) = 4,66730·10-5;

\sigma_{n}^{2} (дисперсия ошибок для x) = 4,046696·10-5;

\sigma_{\epsilon}^{2} (дисперсия ошибок для y) = 1,1601·10-4.

B.6 Доверительный интервал

Для n = 32 и коэффициента Стьюдента tV = 2,0423 оценочные средние значения, доверительный и прогнозируемые интервалы приведены в таблице B.2.

Таблица B.2

Приложение ДА (обязательное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ И НАРУЖНОГО ДИАМЕТРА

ДА.1 Определение минимальной толщины стенки

ДА.1.1 Средства измерения

ДА.1.1.1 Для образцов с толщиной стенок не менее 5 мм применяют штангенциркуль по ГОСТ 166, обеспечивающий точность измерения толщины +/- 5%.

ДА.1.1.2 Для образцов с толщиной стенок не более 5 мм применяют микрометр по ГОСТ 6507 со сферической измерительной поверхностью пятки, ценой деления 0,01 мм и точностью измерения до 5%.

ДА.1.2 Методика

В выбранном поперечном сечении проводят не менее четырех измерений толщины стенки, равномерно расположенных по окружности, до нахождения минимального значения.

ДА.2 Определение наружного диаметра

ДА.2.1 Средства измерения

Рулетка с погрешностью измерения не более +/- 0,4 мм.

ДА.2.2 Методика

С помощью рулетки измеряют длину окружности на концах образца и в трех точках, равномерно расположенных по длине трубы.

Рассчитывают среднеарифметическое значение пяти измерений длины окружности.

Наружный диаметр D, мм, вычисляют по формуле

D = \frac{C_{OD}}{\pi} , (ДА.1)

где COD — среднеарифметическое значение длины окружности, мм.

Примечания

1 Если происходит искажение диаметра за счет веса трубы, что характерно для труб большого диаметра, допускается проводить измерения на трубе, расположенной в вертикальном положении.

2 Диаметр можно измерить по стержню, из которого была изготовлена труба, следующим образом:

d = (\frac{C_{M}}{\pi} + 2W), (ДА.2)

где CM — наружная окружность стержня, мм;

W — толщина стенки, измеренная в соответствии с подразделом ДА.1, мм.

Приложение ДБ (справочное)

ОРИГИНАЛЬНЫЙ ТЕКСТ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ДБ.1

1.1 Данный метод устанавливает два метода испытаний: метод A (циклический) и метод B (статический) — для получения гидростатического проектного базиса (HDB) или расчетного значения давления (PDB) для труб из стекловолокна путем регрессионного анализа данных, получаемых при проведении испытаний труб или фитингов, или и тех и других, из одних и тех же материалов и одинаковой конструкции, по отдельности или в сборе. При этом и трубы из реактопластов, армированные стекловолокном (RTRP), и трубы из полимерцемента, армированные стекловолокном (RPMP), являются трубами из стекловолокна.

Примечание 1 — В рамках данного стандарта полимер не должен иметь природное происхождение.

1.2 Данный метод может быть использован для определения HDB труб из стекловолокна, где соотношение между внешним диаметром и толщиной стенки превышает 10:1.

Примечание 2 — Подобное ограничение, основанное на теории расчета тонкостенных труб, в дальнейшем будет ограничивать применение данного метода внутренними давлениями, которые, согласно соотношению для кольцевого напряжения, будут составлять примерно 20% от получаемого гидростатического расчетного напряжения (HDS). Например, если напряжение составляет 5000 фунтов/кв. дюйм (34500 кПа), то внутреннее давление в трубе должно ограничиваться 1000 фунтами/кв. дюйм (6900 кПа) независимо от диаметра трубы.

1.3 Данный метод обеспечивает получение расчетного значения давления для изделий сложной формы или систем, в которых сложные поля механического напряжения могут серьезно затруднять использование кольцевого напряжения.

1.4 Концевые уплотнения образца в тестовых испытаниях могут быть закрепленными либо свободными, что приводит к определенным ограничениям.

1.4.1 Закрепленные концы. Образцы подвергаются внутреннему механическому напряжению только в окружном направлении, а гидростатическое расчетное давление применимо лишь к напряжениям, развивающимся в окружном направлении.

1.4.2 Свободные концы. Образцы подвергают внутреннему механическому напряжению и в окружном, и продольном направлениях, но таким образом, чтобы окружное напряжение вдвое превышало продольное. Данный метод не может применяться для оценки напряжений, вызываемых нагрузками с продольным напряжением, превышающим 50% от значения HDS.

1.5 Значения, заявленные в единицах «дюйм-фунт» следует рассматривать в качестве стандартных. Значения, данные в скобках, представлены исключительно в ознакомительных целях.

Примечание 3 — Для настоящего стандарта не существует известного эквивалента ISO.

1.6 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

Примечание — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.7).

ДБ.2

3.1 Терминология

3.1.1 Определения даны в соответствии с ASTM D883 и ASTM F412, а аббревиатуры приведены в соответствии с ASTM D1600, если не указано иное.

3.1.2 Свободное концевое уплотнение — уплотнительное устройство или механизм, крепящийся к концу испытуемого образца таким образом, что внутреннее давление производит продольное растягивающее напряжение в дополнение к кольцевому и радиальному напряжению в испытуемом образце.

3.1.3 Закрепленное концевое уплотнение — уплотнительное устройство или механизм, упирающийся в торец испытуемого образца, или внешняя структура, оказывающая сопротивление осевой нагрузке, производимой внутренним давлением, тем самым ограничивая напряжение только в прямых образцах кольцевого и радиального направления.

3.1.4 Прорыв — протекание испытательной жидкости каким-либо образом через образец, будь то трещина в стенке, местная течь или течь на расстоянии более одного диаметра от концевого уплотнения.

Примечание 4 — Для данного метода непротекающие образцы могут быть включены в протекающие при определенных условиях, обозначенных в подразделах 6.3, 9.3 и 12.2.

3.1.5 Труба из стекловолокна — труба, содержащая армирование стекловолокном, встроенное в структуру или окруженное затвердевшим термоактивным каучуком; композитная структура может содержать щебеночный, гранулированный или пластинчатый наполнитель, тиксотропные агенты, пигменты или красители, термопластичные или термоактивные добавки или покрытия.

3.1.6 Труба из полимерцемента, армированного стекловолокном (RPMP), — труба из стекловолокна с наполнителем.

3.1.7 Труба из реактопластов, армированных стекловолокном (RTRP), — труба из стекловолокна без наполнителя.

3.1.8 Кольцевое напряжение — растягивающее напряжение в стенках труб в кольцевом направлении из-за внутреннего давления. Кольцевое напряжение вычисляют по формуле

S = P(D — tr)/2tr, (1)

где S — кольцевое напряжение, фунты/кв. дюйм (кПа);

D — средний внешний диаметр армированной трубы, дюймы (мм);

P — внутреннее давление, фунт/кв. дюйм (кПа);

tr — минимальная толщина армированной стенки, дюймы (мм).

Примечание 5 — Кольцевое напряжение определяют на прямых цилиндрических образцах. Оценка образцов более сложной формы может быть основана на давлении.

3.1.9 Гидростатический проектный базис (HDB) — кольцевое напряжение, определяемое для труб из стекловолокна с помощью данного метода, умножаемое на поправочный коэффициент для получения HDS.

3.1.10 Гидростатическое расчетное давление (HDP) — оценочное максимальное внутреннее гидростатическое давление, которое может быть применено к детали трубы циклически (метод A) или продолжительно (метод B) с высокой степенью вероятности, что утечка не произойдет.

3.1.11 Гидростатическое расчетное напряжение (HDS) — оценочное максимальное внутреннее растягивающее напряжение в стенке трубы в кольцевом направлении благодаря внутреннему гидростатическому давлению, которое может быть применено к образцу трубы циклически (метод A) или постоянно (метод B) с высокой степенью вероятности того, что утечка не произойдет.

3.1.12 Долгосрочное гидростатическое усилие (LTHS) — оценочное растягивающее напряжение в стенке трубы в кольцевом направлении благодаря внутреннему гидростатическому давлению, которое в случае циклического применения приведет к прорыву трубы после определенного количества циклов (метод A) или определенного количества часов (метод B).

Примечание 6 — Время определения LTHS или LTHP устанавливается согласно стандарту изделия. Как правило, время составляет 150 x 106 либо 657 x 106 циклов для метода A или 100000 либо 438000 часов для метода B.

3.1.13 Долгосрочное гидростатическое давление (LTHP) — оценочное внутреннее давление в образце трубы, которое, в случае циклического применения приведет к прорыву трубы после определенного количества циклов (процесс A) или определенного количества часов (процесс B).

3.1.14 Расчетное значение давления (PDB) — внутреннее давление, рассчитанное для труб из стекловолокна при помощи данного метода и умноженное на поправочный коэффициент для получения значения HDP.

3.1.15 Номинальное давление (PR) — оценочное максимальное давление в трубе или фитинге, которое может быть применено продолжительно с высокой степенью вероятности того, что не произойдет прорыв образца трубы.

3.1.16 Поправочный коэффициент — число от 1,00 и менее, учитывающее погрешность всех значений и степеней для безопасной установки труб из стекловолокна. При этом коэффициент умножают на HDB и получают HDS и значение расчетного номинального давления или его умножают на PDB, при этом получают непосредственно значение номинального давления. В любом случае в результате гарантируется качественная и безопасная установка труб, при условии того, что во время установки надлежащим образом были использованы высококачественные детали.

3.2 Определения терминов, характерных для настоящего стандарта:

3.2.1 средний внешний диаметр — измерение, полученное в соответствии с ASTM D3567, без учета армированных или неармированных внешних толщин покрытия;

3.2.2 минимальная армированная толщина стенки — измерение, полученное в соответствии с ASTM D3567, без учета армированных или неармированных внешних толщин покрытия и накладки; толщина стен фитингов определяется в самом тонком месте фитинга.

Примечание — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.9).

ДБ.3

4.1 Метод A заключается в воздействии минимум на 18 образцов трубы или фитинга или обоих образцов под циклическим внутренним давлением с частотой 25 циклов/мин и при нескольких различных значениях давления. Требуемая температура испытаний поддерживается путем циркуляции горячей жидкости через образцы или проведения испытаний в воздушной среде с контролируемой температурой.

4.1.1 Циклическое LTHS или циклическое LTHP трубы или фитинга получается путем экстраполяции графика в двойном логарифмическом масштабе линии линейной зависимости кольцевого напряжения или внутреннего давления от количества циклов до прорыва.

4.1.2 Экспериментальная основа метода A должна соответствовать методу испытаний ASTM D2143, который является частью данного метода. Если какая-либо часть метода не соответствует методу, определенному в ASTM D2143, то необходимо использовать положения данного метода.

4.1.3 Стыки между образцами трубы и фитинга должны быть такими же, которые стандартно используются для испытуемых образцов.

4.2 Метод B заключается в воздействии минимум на 18 образцов трубы или фитинга или обоих образцов под постоянным внутренним гидростатическим давлением разного уровня в контролируемых условиях и измерении времени до прорыва для каждого уровня давления. Температура испытаний поддерживается путем погружения образцов в водяную баню с контролируемой температурой, или их испытания в воздушной среде с контролируемой температурой воздуха, или же за счет циркуляции жидкости необходимой температуры через образец.

Примечание 7 — Испытания в водяной бане исключают обнаружение утечки (см. 3.1.4) как визуально, так и электронными средствами.

4.2.1 Статическое LTHS или статическое LTHP трубы или фитинга получаются путем экстраполяции графика в двойном логарифмическом масштабе линии линейной зависимости кольцевого напряжения или внутреннего давления от времени до прорыва.

4.2.2 Экспериментальная основа метода B должна соответствовать методу испытаний, определенному в ASTM D1598, или методу испытаний, определенному в ASTM F948, или же им обоим, которые являются частью данного метода. Если какая-либо часть метода не соответствует выбранному методу, то необходимо использовать положения данного метода.

4.2.3 Стыки между образцами трубы и фитинга должны быть такими же, которые стандартно используются для испытуемых образцов.

4.3 Значение HDB определяется из значения LTHS в соответствии с разделом 7 или 10.

4.4 Значение PDB определяется из значения LTHS в соответствии с разделом 8 или 11.

4.5 Значение HDS для труб определяется путем умножения значения HDB на поправочный коэффициент.

4.6 Проверка значений HDB или PDB для других изделий — когда для образцов уже определены значения HDB или PDB согласно данному методу, и происходит изменение процесса или материала изделия, может быть произведено подтверждение исходных значений HDB или PDB в соответствии с разделом 12. Следует провести испытания по крайней мере шести образцов, и они должны отвечать установленным критериям.

Примечание — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5-2001 (пункт 7.9.5).

ДБ.4

Метод A

6 Долгосрочное циклическое гидростатическое напряжение или долгосрочное циклическое гидростатическое давление

6.1 Выбирают свободное либо закрепленное концевое уплотнение, основанное на растягивающих напряжениях, вызываемых внутренним давлением и типом стыков в данной системе труб (см. 1.4).

6.2 Получают минимум 18 значений прорывного циклического напряжения для каждой заданной температуры в соответствии с методом испытаний ASTM D2143, за исключением следующего:

6.2.1 Определяют средний внешний диаметр и минимальную толщину армированных стенок в соответствии с методом испытаний ASTM D3567.

Примечание 9 — Из-за необходимости нарезания образца данное определение может быть произведено на образце, не прошедшем испытание. Вследствие этого при анализе используют заново рассчитанное исправленное кольцевое напряжение.

6.2.2 Повышенной температуры испытаний достигают путем циркуляции нагретой жидкости, применяемой в ходе испытания, через образец или при ее испытаниях в горячем воздухе. В любом случае жидкость должна поддерживаться в промежутке от +/- 5 °F (3 °C) от выбранной температуры.

Примечание 10 — Когда повышение температуры в ходе испытаний поддерживается путем нагревания циркулирующей жидкости, применяемой при испытании, контролировать температуру окружающего воздуха нет необходимости.

6.2.3 Значения напряжения или давления должны быть отобраны таким образом, чтобы распределение точек прорыва было следующим:

6.3.1 Образец, который протекает на расстоянии до одного диаметра от концевого уплотнения, может быть:

7.1 Вычисляют циклическое LTHS в определенное время (150 x 106 или 657 x 106 циклов), как описано в приложении A1.

7.2 Если Sxy > 0 (см. A1.4), данные следует считать непригодными.

7.3 Вычисляют r в соответствии с A1. Если r является меньше применяемого минимального значения, приведенного в таблице A1.1, данные следует считать непригодными.

7.4 При необходимости определяют категорию циклического HDB в соответствии с таблицей 1.

8 Циклическое расчетное значение давления

8.1 Использовать процессы по 7.1, 7.2 и 7.3, подставив значение давления вместо напряжения.

8.2 При необходимости определить категорию циклического PDB в соответствии с таблицей 2.

Метод B

9 Долгосрочное постоянное гидростатическое напряжение

9.1 Выбирают свободное либо закрепленное концевое уплотнение, основанное на растягивающих напряжениях, вызываемых внутренним давлением и типом стыков в данной системе труб (см. 1.4).

9.2 Получают минимум 18 значений точек прорыва для каждой заданной температуры в соответствии с методом испытаний ASTM D1598 либо методом испытаний ASTM F948, за исключением следующего:

9.2.1 Определяют средний внешний диаметр и минимальную толщину армированных стенок в соответствии с методом испытаний ASTM D3567 (примечание 9).

9.2.2 Внутри испытуемого образца трубы или фитинга должна быть вода. Внешней средой является воздух либо баня с контролируемой температурой воды (см. раздел 7). Можно использовать также другую среду, что должно быть описано в протоколе испытаний. Жидкость, применяемая в ходе испытания, должна поддерживаться в промежутке от +/- 5 °F (3 °C) от выбранной температуры (см. примечание 10).

9.2.3 Значения напряжения или давления для испытаний должны быть выбраны таким образом, чтобы получить следующее распределение точек прорыва:

Таблица 1

Категории гидростатического расчетного значения с помощью метода A или метода B

Категории гидростатического расчетного значения с помощью метода A или метода B

9.3.1 Образец, который протекает на расстоянии до одного диаметра от концевого уплотнения, может быть:

10.2 Если Sxy > 0 (см. A1.4), данные следует считать непригодными.

12.2 Вычисляют и строят доверительный и прогнозируемый интервалы при доверительной вероятности 95% исходной прямой регрессии в соответствии с A1.4 с использованием данных, полученных ранее.

12.3.1 Для метода A

12.3.2 Для метода B

15.1 Предоставляют отчет о следующей информации:

15.1.5 Тип концевого уплотнения, закрепленное или свободное.

15.1.6 Температура поддерживания во время испытаний.

15.1.7 Испытания внешних и внутренних условий трубы.

15.1.9 Определенное LTHS или LTHP.

15.1.10 Значение r.

15.1.11 HDB или HDP.

15.1.14 Даты проведения испытаний.

ДВ.1

5 Значимость и применение

5.1 Данный метод используют для определения кольцевого напряжения или внутреннего давления в зависимости от времени до прорыва, в выбранных внутренних и внешних условиях, которые имитируют реальные условия использования изделий, исходя из чего могут быть получены расчетные характеристики конкретных компонентов и материалов труб. Данный метод определяет значения HDB для труб прямой цилиндрической формы, где можно легко рассчитать кольцевое напряжение, и PDB для фитингов и соединений, где расчет напряжения более сложен.

5.1.1 Альтернативный метод расчета, основанный на зависимости начального напряжения от времени до прорыва, предлагает способ, отличный от данного, с помощью которого рассчитывается напряжение HDB. Альтернативное расчетное напряжение чаще всего используют для труб подземных конструкций с внутренним давлением в пределах от 0 до 250 фунтов/кв. дюйм (1,72 МПа).

5.2 Для характеристики труб из стекловолокна необходимо установить соотношение напряжения и циклов или времени до прорыва, либо давления и циклов или времени до прорыва на три и более логарифмических порядка (циклов или часов) при контролируемых внешних условиях. Исходя из природы испытания и образцов, ни одна линия не может адекватно представить данные. Необходимо установить доверительный интервал.

5.3 Номинальные давления для труб разного размера при каждой температуре могут быть рассчитаны из HDS, определенного путем проведения испытаний одного размера труб, при условии, что материал образцов и характеристики процесса не меняются.

5.4 Номинальные давления при каждой температуре для образцов, не являющихся прямыми цилиндрическими трубами, могут быть рассчитаны из HDP, определенного путем проведения испытаний одного размера труб, при условии, что:

• для всех образцов используются те же материалы и процессы производства аналогичны;
• для стыков, материал стыков и процессы их производства аналогичны материалам и процессам для самих труб;
• критические размеры изделия зависят от его диаметра и номинального давления.

Примечание 8 — Пересчет для фитингов и стыков должен дополнительно проверяться краткосрочным анализом в соответствии с методом испытаний ASTM D1599.

5.5 Результаты, полученные при одном наборе внешних условий, не должны использоваться для других условий, за исключением того, что данные для более высокой температуры могут быть использованы для расчета данных при применении более низких температур. Расчетные данные должны быть определены для каждого изделия. Структура и обработка могут существенно повлиять на долгосрочную работу изделий и должны быть приняты во внимание при расчете.

5.6 Данный метод может быть применим для определенной трубы или фитинга только в том случае, если образцы надлежащим образом отражают материал и процесс производства.

5.6.1 Изменения в материалах или в процессах производства могут привести к необходимости перерасчета, как описано в разделе 12.

ДВ.2

16 Точность и погрешность

16.1 Точность и погрешность данного метода для получения HDB или PDB определены в методах испытаний ASTM D1598, ASTM D2143 и ASTM F948. Данный метод включает в себя статистический расчет для оценки пригодности данных в разделах 6 и 9.

Приложение ДД (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫХ