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)

Обложка 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)
Обозначение
ГОСТ Р ИСО 19899-2020
Наименование
Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и трубами из полиолефинов. Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)
Статус
Действует
Дата введения
2021.01.03
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
23.040.20, 19.020


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

Номинальный диаметр , мм

Осевое усилие F для труб из ПЭ 80, кН

SDR 26

SDR 17,6

SDR 17

SDR 11

16

-

0,14

0,14

0,21

20

-

0,22

0,22

0,33

25

-

0,34

0,35

0,52

32

-

0,55

0,57

0,85

40

-

0,86

0,89

1,33

50

-

1,35

1,39

2,08

63

-

2,14

2,21

3,30

75

-

3,03

3,13

4,67

90

-

4,36

4,51

6,73

110

-

6,52

6,73

10,1

125

-

8,42

8,70

13,0

140

-

10,6

10,9

16,3

160

-

13,8

14,3

21,3

180

-

17,5

18,0

26,9

200

-

21,6

22,3

33,2

225

18,8

27,3

28,2

42,1

250

23,2

33,7

34,8

51,9

280

29,2

42,2

43,6

65,2

315

36,9

53,5

55,2

82,5

355

35,2

50,9

52,6

78,5

400

44,6

64,7

66,8

99,7

450

56,5

81,8

84,5

126

500

69,7

101

104

155

560

87,5

127

131

195

630

110

160

166

247

Примечание 1 - Значения, приведенные в этой таблице, рассчитаны с помощью формулы (А.1). Обратите внимание на изменение значения K для 355 мм и более.

Примечание 2 - Для диаметра >63 мм значения приведены для информации, поскольку метод испытания для этих размеров находится в разработке.

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

Номинальный диаметр , мм

Осевое усилие F для труб из ПЭ 100, кН

SDR 26

SDR 17,6

SDR 17

SDR 11

16

-

0,17

0,18

0,27

20

-

0,27

0,28

0,42

25

-

0,42

0,43

0,65

32

-

0,69

0,71

1,06

40

-

1,08

1,11

1,66

50

-

1,68

1,74

2,60

63

-

2,67

2,76

4,12

75

-

3,79

3,91

5,84

90

-

5,46

5,64

8,41

110

-

8,15

8,42

12,6

125

-

10,5

10,9

16,2

140

-

13,2

13,6

20,4

160

-

17,2

17,8

26,6

180

-

21,8

22,5

33,7

200

-

26,9

27,8

41,6

225

23,5

34,1

35,2

52,6

250

29,1

42,1

43,5

64,9

280

36,4

52,8

54,5

81,4

315

46,1

66,8

69,0

103

355

43,9

63,7

65,8

98,2

400

55,8

80,8

83,5

124

450

70,6

102

106

157

500

87,2

126

130

194

560

109

158

164

244

630

138

200

207

309

Примечание 1 - Значения, приведенные в этой таблице, рассчитаны с помощью формулы (А.1). Обратите внимание на изменение значения K для 355 мм и более.

Примечание 2 - Для диаметра >63 мм значения приведены для информации, поскольку метод испытания для этих размеров находится в разработке.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

ISO 1167-1

IDT

ГОСТ ISO 1167-1-2013 "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

IDT

ГОСТ ISO 1167-4-2013 "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

IDT

ГОСТ Р ИСО 3458-2020 "Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и напорными трубами. Метод испытания на герметичность под внутренним давлением"

Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:

- IDT - идентичные стандарты.

Библиография

[1]

ISO 3

Preferred numbers - Series of preferred numbers (Предпочтительные числа. Ряды предпочтительных чисел)

[2]

ISO 497

Guide to the choice of series of preferred numbers and of series containing more rounded values of preferred (Предпочтительные числа первого и второго приближений и ряды, содержащие эти числа. Правила выбора и применения)

УДК 678.5-462:620.162.4:006.354

ОКС

23.040.20

IDT

19.020

Ключевые слова: трубопровод, пластмассы, механические соединения, фитинг, трубы, полиолефины, испытание, стойкость, осевая нагрузка

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020