ГОСТ Р ИСО 19899-2020 Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и трубами из полиолефинов. Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)

ГОСТ Р ИСО 19899-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Трубопроводы из пластмасс

МЕХАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ ФИТИНГАМИ И ТРУБАМИ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ

Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)

Plastic piping systems. Polyolefin pipes and mechanical fitting assemblies. Test method for the resistance to end load (AREL test)

ОКС 23.040.20

19.020

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 241 "Трубы, фитинги и другие изделия из пластмасс, методы испытания"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 октября 2020 г. N 838-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 19899:2010* "Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и трубами из полиолефинов. Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)" (ISO 19899:2010 "Plastics piping systems - Polyolefin pipes and mechanical fitting assemblies - Test method for the resistance to end load (AREL test)", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 138 "Пластмассовые трубы, фитинги и арматура для транспортирования жидкостей", Подкомитетом SC 5 "Общие характеристики труб, фитингов и арматуры из пластмасс и добавок к ним. Методы и основные технические условия".

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Испытания на ускоренную релаксацию и стойкость к осевой нагрузке (AREL) впервые были представлены в стандарте на продукцию газовой отрасли для оценки стойкости к осевой нагрузке механических фитингов, используемых для соединения ПЭ газовых труб. Введение этого метода, распространяющегося на трубы из полиолефинов, дает возможность использовать его в качестве самостоятельного метода испытаний в других областях применения.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения влияния релаксации и ползучести элементов узлов в сборе на стойкость к вытягиванию трубы при длительном действии прилагаемой постоянной осевой нагрузки для механически соединенных полиолефиновых труб и фитингов диаметром 63 мм.

Дополнительно оценивают подверженность труб из полиолефинов к растрескиванию под действием напряжений, инициированных в узлах в сборе.

Примечание - Метод для >63 мм находится в разработке.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 1: General method (Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод)

ISO 1167-4, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 4: Preparation of assemblies (Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 4. Подготовка узлов соединений)

ISO 3458, Plastics piping systems - Mechanical joints between fittings and pressure pipes - Test method for leaktightness under internal pressure (Системы пластмассовых трубопроводов. Механические соединения между фитингами и напорными трубами. Метод испытания на герметичность под внутренним давлением)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 нижний доверительный предел прогнозируемой гидростатической прочности (lower confidence limit of the predicted hudrostatic strength ): Величина с размерностью напряжения, представляющая собой 97,5%-ный нижний доверительный предел прогнозируемой длительной гидростатической прочности при температуре и времени t.

Примечание 1 - Величину выражают в мегапаскалях.

Примечание 2 - Температуру выражают в градусах Цельсия, время t выражают в годах.

3.2 минимальная длительная прочность; MRS (minimum required strength; MRS): Значение нижнего доверительного предела при 20°С для 50 лет, округленное до ближайшего нижнего значения ряда R10 или R20.

Примечание 1 - Ряд R10 соответствует стандарту [1], ряд R20 соответствует стандарту [2].

3.3 стандартное размерное отношение; SDR (standart dimension ratio; SDR): Отношение номинального наружного диаметра трубы к номинальной толщине ее стенки .

4 Принцип

Испытуемый узел в сборе из полиолефиновой трубы (труб) и механического фитинга, установленный в ванне с водой или в воздухе при температуре 80°C, подвергают воздействию постоянной растягивающей нагрузки F, которую прикладывают вдоль оси трубы в течение заданного периода времени. Затем перед испытанием на герметичность нагрузку F снимают и узел в сборе кондиционируют при 23°C.

Примечание 1 - Величина прикладываемой нагрузки служит для моделирования эффекта совместного воздействия внутреннего давления, теплового сжатия и эффекта вторичного изгиба, возникающего в результате потери опоры на грунт вокруг трубы рядом с фитингом. Для диаметров 355 мм опыт показал, что локальная потеря опоры на грунт с малой вероятностью приведет к значительному продольному изгибающему напряжению, и вследствие этого прикладываемая нагрузка определялась только с учетом внутреннего давления и теплового сжатия.

Примечание 2 - Испытание при воздействии повышенной температуры на фитинги, состоящие из неметаллических неполиолефиновых элементов, допускается проводить при температуре ниже 80°С для того, чтобы избежать изменений характеристик материала, не являющихся характерными в процессе его эксплуатации, а также возможных эффектов ухудшения свойств материала.

Любое снижение температуры испытания следует проводить в сочетании с увеличением срока испытаний для учета зависимых от времени свойств составных частей соединения.

5 Аппаратура

5.1 Оборудование для создания растягивающей нагрузки, обеспечивающее приложение постоянной растягивающей нагрузки вдоль оси трубы (труб), соединенной(ых) с испытуемым механическим фитингом. Погрешность прилагаемой нагрузки должна составлять ±1% от заданной величины. Растягивающую нагрузку допускается прилагать непосредственно с помощью рычага, используя собственный вес или гидравлический цилиндр. Испытательная рама, приведенная на рисунке 1, должна иметь такую конструкцию, чтобы обеспечивать передачу прилагаемой нагрузки от трубы к соединению и узлу фитинга без потерь на трение, возникающее в деталях крепления конструкции.

5.2 Внешняя среда

5.2.1 Вода, находящаяся в резервуаре, с постоянной температурой, значение которой установлено в стандарте на изделие (как правило 80°С) с допустимым отклонением ±1°С от указанной температуры. Вода не должна содержать примесей, которые могут повлиять на результаты испытания.

5.2.2 Воздух в камере, с постоянной температурой, значение которой установлено в стандарте на изделие (как правило 80°С) с допустимым отклонением °С от указанной температуры.

5.2.3 Циркуляция, принудительная. Поскольку результаты испытания в значительной мере зависят от температуры, диапазон колебания температуры должен быть минимальным и поддерживаться в пределах, указанных в 5.2.1 и 5.2.2 (например, путем применения принудительной циркуляции испытательной жидкости). При испытании в воздухе кроме температуры воздуха рекомендуется дополнительно проверять температуру поверхности.

F - прилагаемая осевая нагрузка; 1 - концевая заглушка типа A, воспринимающая осевую нагрузку; 2 - испытуемый фитинг; 3 - испытательная среда - вода или воздух; 4 - концевая заглушка типа A, воспринимающая осевую нагрузку; a - силы противодействия осевой нагрузке, возникающие на испытательной раме

Рисунок 1 - Схематическое изображение аппаратуры для создания растягивающей нагрузки

5.3 Аппаратура для проверки герметичности, позволяющая проводить испытания на герметичность смонтированного соединения фитинга и трубы в соответствии с ИСО 3458, с использованием воздуха, инертного газа или воды в качестве среды, создающей давление, при температуре окружающей среды (23±2)°C, давлении 25 мбар в полтора раза больше номинального давления (см. раздел 7).

________________

1 мбар=100 Па.

Примечание - Номинальным давлением для случаев применения газа является максимальное рабочее давление, а для воды - .

6 Испытуемый образец

Испытуемый образец должен состоять из полиолефиновой трубы или труб, соединенных с механическим фитингом, отвечающим требованиям ИСО 1167-4. Концевая заглушка типа A, соответствующая ИСО 1167-1, должна быть закреплена на трубе(ах). Свободная длина трубы между фитингом и концевыми заглушками должна составлять не менее 100 мм или быть в два раза больше номинального диаметра трубы , в миллиметрах, в зависимости от того, какое значение больше, но не превышать 250 мм. Во время испытания на герметичность концевые заглушки должны выдерживать прикладываемую растягивающую нагрузку и обеспечивать герметичность.

7 Процедура

В соответствии с инструкциями производителя по сборке устанавливают фитинг и концевые заглушки на испытуемую(ые) трубу(ы). Испытуемый образец в сборе устанавливают в испытательную раму, соблюдая осторожность для того, чтобы не допустить перекоса какого-либо из элементов фитинга или образования нагрузки от рамы.

Испытуемый узел в сборе помещают во внешнюю среду при условиях, указанных в 5.2, и кондиционируют испытуемый образец при испытательной температуре в соответствии с требованиями к кондиционированию, приведенными в ИСО 1167-1. В случае разногласий внешней средой должна быть вода.

После кондиционирования к испытуемому образцу прикладывают осевую нагрузку в пределах значений, указанных в приложении A: ±2% для 250 мм и ±5% для >250 мм. Нагрузку прикладывают постепенно в течение (5±1) мин, не допуская воздействия ударных нагрузок на испытуемый образец. После образец оставляют под действием нагрузки в течение не менее 500 ч. В тех случаях, когда в стандарте на изделие указаны требования к эксплуатационным характеристикам при температурах, отличных от 80°C, следует применять допуски по температуре, приложенной нагрузке и продолжительности испытаний, указанные в настоящем стандарте.

Далее снимают нагрузку с испытуемого образца и немедленно приступают к следующему этапу, не допуская также задержек между каждым последующим этапом:

a) испытуемый образец кондиционируют в течение 24 ч при температуре (23±2)°C;

b) проводят испытание на герметичность в соответствии c ИСО 3458 при испытательном давлении, равном 25 мбар;

c) проводят второе испытание на герметичность при давлении, превышающем номинальное в полтора раза (см. 5.3).

В качестве испытательной среды для фитингов, предназначенных для работы с газовыми средами, при испытании на герметичность следует использовать воздух или инертный газ при давлении испытания 8 бар с соблюдением норм техники безопасности. Испытательной средой при давлении более 8 бар должна быть вода.

В конце каждого этапа испытания на герметичность перед сбросом давления осматривают испытуемый образец и регистрируют местоположение всех протечек.

Допускается испытывать образец менее 500 ч при одновременном изменении соответствующей прилагаемой нагрузки при условии подтверждения корреляции с результатами испытаний продолжительностью 500 ч.

8 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать:

a) ссылку на настоящий стандарт;

b) полную идентификацию испытуемого фитинга и трубы, в том числе:

1) температуру испытания и

2) осевую нагрузку при испытании;

c) продолжительность испытания и, если применимо, описание вида разрушения;

d) данные о местоположении и характере любой протечки и испытательное давление, при котором она возникла;

e) любые факторы, которые могли бы повлиять на результаты, такие как происшествия или технические детали, не указанные в настоящем стандарте;

f) дату проведения испытания.

Приложение А
(обязательное)

Осевые усилия для труб из ПЭ 80 и ПЭ 100

Осевые усилия для труб из ПЭ 80 и ПЭ 100 должны соответствовать данным, приведенным в таблицах A.1 или A.2, в зависимости от применяемых требований.

Примечание - Для диаметра 315 мм выбирают прикладываемую нагрузку для моделирования воздействия комбинированных нагрузок от внутреннего давления, теплового сжатия и вторичного изгиба. Для диаметра 315630 мм прикладываемую нагрузку определяют только на основании внутреннего давления и теплового сжатия.

Осевое усилие F для значений SDR, отличных от приведенных значений, вычисляют по формуле

, (А.1)

где K - математическая константа, равная для диаметра 315 мм и - для диаметра 315630 мм.

Таблица А.1 - Трубы из ПЭ 80. Осевые усилия для SDR 11, SDR 17, SDR 17,6 и SDR 26

Таблица А.2 - Трубы из ПЭ 100. Осевые усилия для SDR 11, SDR 17, SDR 17,6 и SDR 26

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020