Гидростатика – это наука, изучающая поведение жидкостей в состоянии покоя. Давление, возникающее из-за ускорений в этих жидкостях, называется гидростатическим давлением. Это испытание для определения прочности и срока службы материала путем измерения деформации, вызванной гидростатическим внутренним давлением в пластиковых или термопластичных трубах, таких как полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), при постоянной температуре и давлении. температура, давление и т. Такие значения, как и другие требуемые условия, определяются такими стандартами, как ISO 1167, BS EN 921 и ASTM D1598.
Для чего проводится испытание гидростатическим внутренним давлением?
Сегодня передача многих важных ресурсов обеспечивается с помощью труб. Долговечность труб важна с точки зрения жизни человека, растраты ресурсов и предотвращения загрязнения окружающей среды. По этой причине производимые трубы должны соответствовать стандартам, определенным в зависимости от области, в которой они будут использоваться. Для безопасного использования труб из ПЭ, ПП, ПВХ и ПЭТ необходимо знать условия работы и срок службы при определенных значениях температуры и давления в соответствии с областью, в которой они будут использоваться. Для определения этих условий трубы должны пройти испытание гидростатическим внутренним давлением. Полученные значения сравнивают с эталонами, чтобы определить, пригодны они для использования или нет.
Стандарды
ISO 1167, BS EN 921, ASTM D1598 — это стандарты, подробно описывающие правила, которым необходимо следовать при испытании гидростатическим внутренним давлением, а также условия, в которых должны находиться испытательная среда и испытательные элементы. В нем определяются формы креплений и способы соединения элементов. Здесь указано, что размеры испытуемого образца должны соответствовать стандартам ASTM D2122 и ASTM D3567. Согласно стандартам BS EN 921 и D1598, чувствительность устройств кондиционирования и давления, которые будут использоваться в тесте, должна быть на уровне ±2%. Температура окружающей среды, крепежа и испытательной жидкости должна быть 23°С. Согласно стандарту D2122, трубы диаметром 150 мм (6 дюймов) и меньше должны иметь длину, по крайней мере, в пять раз превышающую внешний диаметр трубы. Для труб большего диаметра это значение должно быть не менее трехкратного наружного диаметра.
Испытательное оборудование
Тест-система состоит из одной верхней и нижней закрывающихся крышек, зажимов для фиксации этих крышек, монтажных и уплотнительных элементов, кондиционера, емкости для жидкости и нагнетательного устройства.
Тестирование
Образец, отобранный в соответствии со стандартами, закрывают с обоих концов заглушками. Он заполняется жидкостью, доведенной до нужной температуры с помощью кондиционера до тех пор, пока в нем не останется воздуха. Затем образец подготавливают к испытаниям, полностью погружая в кондиционированную среду, поддерживая так, чтобы он не деформировался под действием веса. Согласно стандарту EN 921 образцы с толщиной стенки менее 3 мм должны подвергаться кондиционированию в течение 1 часа, с толщиной стенки 3–8 мм — 3 часа, с толщиной стенки 8–16 мм — 6 часов, с более 16 мм в течение 16 часов. Регулируя уровень давления с помощью пресса, его прикладывают к готовому образцу, и испытание начинают, одновременно запуская счетчик. Регистрируют изменение деформации образца во времени. Прикладываемое давление рассчитывается по следующей формуле:
P = давление (бар) σ = напряжение Hup (МПа) D = наружный диаметр трубы (мм) t = толщина t (мм)
Напряжение Hup представляет собой растягивающее напряжение, возникающее по всей окружности трубы из-за приложенного давления. Если во время испытания на образце происходит прокол или утечка, испытание останавливают и регистрируют тип деформации как хрупкий или гибкий. Если ошибка по EN 921 произошла ближе к закрытию заглушки, чем на 0,1 длины трубы, испытание отменяют и повторяют испытание с новым образцом. В случае любого взрыва во время испытания следует принять меры предосторожности, и если вместо жидкости используется газ, нельзя игнорировать потенциальную способность газа накапливать энергию. Испытываемое оборудование и окружающая среда должны быть свободны от масла и грязи.
Оценка результатов испытаний
Если трубы, находящиеся под давлением во время испытания, не лопнут в течение 100 часов при 20°С и 165 часов при 80°С [1], что является временем, установленным стандартами, или если значения деформации превышают установленные в графика не наблюдается, принято решение, что труба пригодна к эксплуатации.
Области использования
Пластиковые и термопластичные трубы нашли широкое применение по таким причинам, как простота изготовления, низкая стоимость, низкие требования к обслуживанию и отсутствие коррозии. Он широко используется в сетевых системах, поскольку может транспортировать сточные воды, а также такие ресурсы, как природный газ, чистая вода и геотермальная вода. В дополнение к этому, он продолжает использоваться в сельскохозяйственном орошении. Испытание гидростатическим давлением связано с безопасным использованием пластиковых труб в этих секторах.
Ресурсы:
[1] – https://topuzplastik.com.tr/testler/
