Приложение С (справочное). Метод испытания на разрушение

Приложение С
(справочное)

Метод испытания на разрушение

С.1 Концы образцов

При проведении испытаний на разрушение должно быть выполнено уплотнение торцов труб приварными, вставными пробками (наиболее распространенный метод) или резьбовыми пробками (стандартные резьбовые соединения или соединения премиум). Хотя существуют иные методы испытаний, например с торцевыми пробками, самозатягивающимися при помощи центрального стягивающего прутка, они используются редко, создают другое напряженное состояние и приводят к другим результатам испытаний, поэтому их применение не допускается. При испытании на разрушение на трубу с торцевым уплотнением действует осевое напряжение, создаваемое внутренним давлением жидкой среды на торцевое уплотнение. Осевое напряжение равно примерно половине среднего тангенциального напряжения, за счет чего возникает нагруженное состояние, которое по теории текучести фон Мизеса создает максимально возможное внутреннее давление.

С.2 Минимальная длина образца

С.2.1 Предпосылки

В стандарте [2] по испытаниям эксплуатационных характеристик соединений насосно-компрессорных и обсадных труб были приведены рекомендации по использованию для испытаний труб (отрезков труб) длиной не менее 8,4 или по более поздним рекомендациям в стандарте [2], рисунок 1-длиной, равной [ + D + 6 ].

Такая длина обеспечивает:

- расстояние от торцевой пробки, равное , необходимое для исключения торцевого эффекта;

- поведение отрезка трубы длиной, равной D (номинальному наружному диаметру трубы), как бесконечно длинного цилиндра (труба полной длины) без влияния торцевого эффекта;

- расстояние от муфты или соединения, равное , необходимое для исключения торцевого эффекта от муфты или соединения.

В стандартах [1] и [2] принята такая же минимальная длина образца.

С.2.2 Требования к минимальной длине

Для соблюдения данного метода испытания на разрушение минимальная длина должна соответствовать требованиям стандартов [1] и [2], как показано на рисунке С.1.

Рисунок С.1 - Минимальная длина образца для испытания на разрушение

С.3 Приложение давления

Испытания труб на разрушение должны проводиться с использованием воды и внутреннего наливного патрубка. Наливной патрубок используют для уменьшения объема воды и соответственно минимизации запасенной энергии в целях обеспечения безопасности. Это позволяет также уменьшить разрушение трубы до уровня, обеспечивающего отсутствие каких-либо последствий. В стандартах [1] и [2] скорость нагружения ограничивается 34,47 МПа/мин. При создании разрушающего давления начинается течение пластичного металла трубы и по мере раздувания трубы у типовых насосов лабораторного типа скорость нагружения значительно снижается. По достижении давления выше давления текучести выключается насос (закрывается клапан), труба в течение некоторого времени продолжает раздуваться и соответственно понижается давление. По этой причине давление необходимо продолжать прикладывать на скорости 6,90 МПа/мин или ниже.

Для измерения/регистрации давления жидкой среды следует использовать датчик давления. Датчик, расположенный на конце трубы, противоположном нагнетательному трубопроводу, позволяет исключить скачки измеряемого давления, возникающие из-за хода поршня насоса. Предпочтительно использовать цифровую систему сбора данных с частотой регистрации не реже одного раза в 5 с. Такая частота записи позволит зарегистрировать достигнутое максимальное давление, а конечное давление разрушения обычно на несколько процентов меньше достигнутого максимального давления.