Приложение Б (справочное). Сдвиг кручением и радиальное расслаивание для соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями и нагретым инструментом в раструб

Приложение Б
(справочное)

Сдвиг кручением и радиальное расслаивание для соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями и нагретым инструментом в раструб

Б.1 Область применения

В сочетании с другими испытания на сдвиг характеризуют качество сварных соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями (ЗН) и нагретым инструментом (НИ) в раструб. Оценка характера разрушения позволяет делать выводы относительно технологии выполнения и качества сварных соединений. Испытания на сдвиг кручением вручную, сдвиг кручением, механизированный и радиальное расслаивание также могут быть использованы на месте сварки.

При оценке следует учитывать особенности материалов и их свойства, влияющие на качество сварки и характер разрушения. ПЭ (ПЭ 63, 80 и 100) обычно используются при выполнении сварки с закладными нагревателями (ЗН). Возможны комбинации материалов, например труб ПЭ С с фитингами из ПЭ 100.

Результаты, полученные сдвиговыми испытаниями, нельзя перенести на длительные свойства сварных соединений.

Б.2 Отбор и количество испытуемых образцов, вид и форма

Подготовка образцов существенно влияет на результаты испытаний. До испытаний с поверхности образцов следует удалить все дефекты, такие как трещины и царапины. Обрезанные поверхности должны быть параллельны (рисунок Б.1).

b - ширина образца; s - толщина стенки трубы; d - диаметр трубы

Образец, выполненный раструбной сваркой с закладными нагревателями

Образец, выполненный нагретым инструментом в раструб

Рисунок Б.1 - Образцы с параллельными поверхностями

Образцы следует изготавливать не раньше чем через 12 ч после сварки. В целях ориентировочной оценки образцы можно изготавливать и испытывать немедленно после сварки. В этом случае необходимо гарантировать охлаждение образца до температуры окружающей среды.

Рисунки Б.2 и Б.3 показывают, как следует отбирать образцы из соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями и нагретым инструментом в раструб. Образцы следует вырезать, равномерно распределяя по окружности. Размеры и число образцов указаны в таблице Б.1. В случае седловых соединений образцы могут быть отобраны в соответствии с рисунком Б.3.

Рисунок Б.2 - Позиции (от а до d) отбора образцов из соединений, выполненных раструбной сваркой с закладными нагревателями (неприменимо для седелок)

Таблица Б.1 - Размеры и минимальное число образцов из соединений, выполненных раструбной сваркой с закладными нагревателями

Диаметр трубы, мм	Ширина образца, мм *	Длина образца, мм	Минимальное число образцов, равномерно распределенных по окружности **
До 63	2,5  0,5 ( 5 *)	длины зоны сварки	2
63-225	4 1,0 ( 10 *)	длины зоны сварки	4
> 225	4 1,0 ( 10 *)	длины зоны сварки	6
* Максимальное значение, допустимое для ориентировочных испытаний. ** Для седелок должны быть отобраны 4 образца в каждом случае в соответствии с рисунком Б.3.

Рисунок Б.3 - Отбор образцов (от а до d) в случае седелок для испытаний на сдвиг со скручиванием: вручную, механизированным методом и радиальным расслаиванием

Б.3 Методы испытаний

Образцы могут быть изготовлены и испытаны при комнатной температуре. В целях ориентировочной оценки образцы можно изготавливать и испытывать при температуре окружающей среды. В процессе оценки соединений это следует учитывать и документировать.

Б.3.1 Сдвиг кручением

Сдвиг кручением может быть проведен вручную и механизированно.

Б.3.1.1 Сдвиг кручением вручную

Для испытаний образец закрепляется в слесарных тисках так, чтобы поверхность сварки размещалась снаружи, параллельно губкам тисков. Отдельные сегменты, расположенные выше зажимов, с помощью подходящего инструмента без острых граней поворачивают, как минимум, на 90° в плоскости соединения (рисунок Б.4). Скорость вращения должна быть равномерной и очень низкой (примерно 5-10 с на 90°). Это делается для уменьшения влияния скорости кручения на характер разрушения. Поверхности зажимов должны быть слегка проточены (не более 2°) с целью дислокации скручивающего момента в плоскости соединения.

Рисунок Б.4 - Сдвиг кручением вручную

Рисунок Б.5 - Принцип установки для механизации испытания на сдвиг кручением

Б.3.1.2 Сдвиг кручением, механизированный

Испытания на сдвиг кручением могут быть механизированы (рисунок Б.5). Испытание может быть реализовано вращением зажима на угол не менее 90° со скоростью примерно 1° в сек.

Зажим должен быть устроен так, чтобы образцы крепились надежно и безопасно. Центр вращения должен совпадать с центром разогреваемой поверхности для сварки. Если длина разогретой поверхности больше длины зажимов, образцы могут быть испытаны в обрезанном виде. Расстояние между зажимами может быть отрегулировано для разных диаметров. При испытаниях следует учитывать различия между соединениями и разогреваемыми поверхностями.

Б.3.2 Радиальное расслаивание (RPT)

Для испытаний образец закрепляется в слесарные тиски так, чтобы поверхность сварки размещалась снаружи зоны зажимов (рисунок Б.6). Отдельные сегменты, расположенные выше зажимов, с помощью подходящего инструмента без острых граней (например, клещи, плоскогубцы или пассатижи) отслаивают в радиальном направлении с постоянной, насколько возможно, скоростью (приблизительно 2 с для 90°). При необходимости инструмент применяют несколько раз.

Рисунок Б.6 - Испытание на радиальное расслаивание (RPT) для соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями (ЗН) и нагретым инструментом (НИ) в раструб

Поверхности зажимов должны быть слегка проточены (не более 2°) в целях дислокации скручивающего момента в плоскости соединения.

Б.4 Оценка

В процессе осмотра внешнего вида поверхности разрушения должна быть сделана оценка соединения. В принципе следует различать хрупкую (гладкую) и пластическую (деформированную) поверхность разрушения (рисунки Б.7 и Б.8).

Рисунок Б.7 - Образец ПЭ с пластической поверхностью разрушения

Рисунок Б.8 - Образец ПЭ с гладкой поверхностью разрушения

Следует определить процентную долю типов разрушения (без учета зоны спиралей). Требования установлены в приложении А к настоящему стандарту.

Дефекты (например, пузыри, усадочные раковины, инородные включения и смещения спиралей) оцениваются в соответствии с ГОСТ Р 54792 и [1]. Типичные поверхности разрушения различных материалов приведены в приложении А к настоящему стандарту.

Б.5 Отчет о испытаниях

В отчете об испытаниях должны быть указаны следующие данные:

- тип, форма поставки и идентификация компонентов;

- информация о дате сварки, расположении образца, организации - исполнителе сварки, сварщике, сварочном процессе и параметрах сварки (выписка из сварочного журнала);

- число и позиция образцов;

- размеры образцов (толщина стенки, длина и ширина поверхности сварки);

- температура и влажность воздуха на протяжении испытаний;

- оценка поверхности разрушения (определение процентов типов разрушения без учета зоны нагревательных спиралей) и заключение о качестве в соответствии с приложением А к настоящему стандарту;

- дата испытания, фамилия и подпись испытателя.

Б.6 Пример отчета об испытаниях

Отчет об испытаниях: Сдвиг кручением и радиальное расслаивание
Организация:
Ф.И.О. сварщика
Отбор образцов:
Место отбора/строительная площадка
Трубы: обозначение
Трубы: материал
Фитинги: обозначение
Фитинги: материал
Сварочный процесс:
Изготовление образцов для испытаний
Толщина стенки трубы, мм (номинальные значения)
Диаметр трубы, мм (номинальные значения)
Позиции отбора образцов
Количество образцов:
Ширина образца, мм (фактически)	Сторона 1			а	b	с			d	е	f
	Сторона 2			а	b	с			d	е	f
Длина зоны соединения, мм (фактически)	Сторона 1			а	b	с			d	е	f
	Сторона 2			а	b	с			d	е	f
Испытания
Температура:
Испытательные устройства: обозначение:		сдвиг кручением вручную			сдвиг кручением механизированный				радиальное расслаивание
Результаты
Доля пластической зоны в % (без учета зоны спиралей)				1	2	3			4	5	6
				1	2	3			4	5	6
Примечания
Дата				Ф.И.О.
				Подпись