Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 57008-2016 (ИСО 14828:2003) "Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Метод определения долговременной удельной кольцевой жесткости при релаксации и коэффициента релаксации при воздействии влаги" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июля 2016 г. N 815-ст)

Fiberglass-reinforced thermosetting plastic pipes and parts of pipelines. Test method for long-term specific ring relaxation stiffness and relaxation factor under wet conditions

ОКС 83.120
23.040.50

Дата введения - 1 января 2017 г.
Введен впервые

ГАРАНТ:

Вертикальные линии не приводятся

Предисловие

1 Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июля 2016 г. N 815-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 14828:2003 "Трубы из термореактивных стеклопластиков (GRP). Определение долговременной удельной кольцевой жесткости при релаксации при влажных условиях и расчет коэффициента релаксации при влажных условиях" (ISO 14828:2003 "Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes. - Determination of the long-term specific ring relaxation stiffness under wet conditions and calculation of the wet relaxation factor", MOD), включая изменение к нему Amd 1:2010, путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного международного стандарта приведен в дополнительном приложении ДА. Отдельные структурные элементы изменены в целях соблюдения норм русского языка и технического стиля изложения, а также в соответствии с ГОСТ Р 1.5-2012.

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ.

В настоящем стандарте раздел 2 изменен в соответствии с особенностями российской национальной стандартизации.

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

5 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном, и устанавливает метод определения долговременной удельной кольцевой жесткости при релаксации и коэффициента релаксации при воздействии влаги.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 54559-2011 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных волокном. Термины и определения

ГОСТ Р 55071-2012 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы испытаний. Определение начальной удельной кольцевой жесткости

ГОСТ Р 55077-2012 Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Методы определения химической стойкости внутренней поверхности в условиях нагружения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 54559, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

сжимающая нагрузка F, H: Нагрузка, приложенная к трубе и вызывающая кольцевую деформацию. [ГОСТ Р 55071-2012, статья 3.1]

3.2

средний диаметр dcp, мм: Диаметр окружности, соответствующий середине поперечного сечения стенки трубы. Примечание - Средний диаметр dcp, мм, вычисляют по формуле , (1) где - среднее значение наружного диаметра трубы, мм; е - среднее значение толщины стенки трубы, мм. Допускается определять средний диаметр dcp по формуле , (2) где - среднее значение внутреннего диаметра трубы, мм. Также допускается вычислять средний диаметр dcp по формуле , (3) где - среднее значение длины окружности по наружному диаметру трубы, мм. [ГОСТ Р 55071-2012, статья 3.4]

3.3

начальная удельная кольцевая жесткость S0, Н/м2: Начальное значение удельной кольцевой жесткости трубы. [ГОСТ Р 55071-2012, статья 3.5]

3.4 долговременная удельная кольцевая жесткость при релаксации S_{x,1,relax,wet}: Значение удельной кольцевой жесткости в "положении 1" (см. 7.5) за х лет при воздействии влаги, полученное путем экстраполяции измерений долговременной жесткости при постоянной нагрузке.

3.5

кольцевая деформация у, м: Вертикальное изменение диаметра трубы, уложенной горизонтально, вследствие воздействия вертикальной сжимающей нагрузки. [ГОСТ Р 55071-2012, статья 3.2]

3.6 долговременная нагрузка F_x,1,wet, Н: Значение нагрузки в "положении 1" за х лет при воздействии влаги, полученное путем экстраполяции значений долговременной нагрузки при постоянной деформации.

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в нагружении образца для испытаний, расположенного горизонтально и погруженного в воду, при заданной температуре, диаметрально сжимающей нагрузкой на время, в течение которого кольцевая деформация остается постоянной. Нагрузку измеряют через заданные промежутки времени до достижения расчетной деформации (см. 7.8). По результатам испытаний определяют долговременную удельную кольцевую жесткость при релаксации и коэффициент релаксации при воздействии влаги.

5 Оборудование

5.1 Установка для испытаний на сжатие, состоящая из следующих основных элементов:

- рама нагружающая, состоящая из двух параллельных пластин с ребрами жесткости;

- стержни с резьбой и гайками, при помощи которых устанавливают и поддерживают значение кольцевой деформации образца;

- площадки нагружающие по 5.2.

Необходимо убедиться в том, что на прилагаемую силу не воздействуют гидростатические эффекты или трение.

5.2 Площадки нагружающие

5.2.1 Нагружающие площадки должны быть выполнены в виде пары пластин или брусков. Главные оси нагружающих площадок должны быть перпендикулярны и отцентрованы к направлению сжимающей нагрузки в соответствии со схемой нагружения образца, приведенной на рисунке 1. Нагружающие площадки должны быть плоскими, гладкими, ровными и параллельными друг другу.

Нагружающие площадки должны быть изготовлены из гидростойкого материала.

В нагружающих площадках должны быть предварительно просверлены отверстия для стержней так, чтобы стержни не проходили сквозь образец, установленный между нагружающими площадками.

1 - емкость с водой; 2 - нагружающая рама; 3 - зажимная гайка; 4 - датчик нагрузки; 5 - сжимающая нагрузка F; 6 - уровень воды; 7 - пластины; 8 - брусок; 9 - испытуемый образец; а - ширина плоской поверхности бруска

Рисунок 1 - Схемы нагружения образца

5.2.2 Ширина пластин должна быть не менее 100 мм, длина - не менее длины образца (см. 6.1.1), толщина - не менее 6 мм.

Пластины должны быть достаточно жесткими, без видимого прогиба или деформации во время испытаний.

5.2.3 Бруски должны быть достаточно жесткими, без видимого прогиба и деформации во время испытаний. Каждый брусок должен иметь закругленные края и плоскую поверхность (см. рисунок 1).

Ширина бруска должна быть в пределах от 15 до 55 мм.

Бруски должны быть такой формы, чтобы во время проведения испытаний они контактировали с образцом только плоской поверхностью.

5.3 Емкость, наполненная водой с рН (7  2) и снабженная устройством, поддерживающим заданную температуру воды. Размеры емкости должны быть достаточными для обеспечения полного погружения образца в воду.

5.4 Для измерения длины, диаметра и толщины стенки трубы используют средства измерений, обеспечивающие измерения данных размеров с погрешностью, установленной в 7.2-7.4.

5.5 Датчик для измерения кольцевой деформации с погрешностью не более  1 %.

5.6 Датчик для измерения нагрузки, приложенной к образцу, с погрешностью не более  1 %.

6 Подготовка к проведению испытаний

6.1 Подготовка образца для испытаний

6.1.1 Образец представляет собой отрезок трубы. Длина образца должна быть указана в нормативном документе или технической документации на изделие. Допустимое отклонение -  5 %. Если длина образца не указана, то она должна составлять (300  15) мм.

Торцы образца должны быть гладкими, ровными и перпендикулярными оси трубы. Торцы образца для испытаний могут быть герметизированы.

Вдоль образца по наружной или внутренней поверхности трубы с шагом в 60° по окружности наносят прямые линии, выполняющие роль опорных линий.

6.1.2 Для испытаний используют два образца, если иное не установлено в нормативном документе и технической документации на изделие.

6.2 Кондиционирование

Образцы для испытаний кондиционируют в соответствии с требованиями нормативного документа или технической документации на изделие.

7 Проведение испытаний

7.1 Измеряют длину каждого образца для испытаний вдоль опорной линии с погрешностью не более  1,0 %.

Рассчитывают среднюю длину образца по результатам шести измерений.

7.2 Измеряют толщину стенки образца с каждой стороны опорных линий с погрешностью  0,2 мм.

Рассчитывают среднюю толщину стенки по результатам 12 измерений.

7.3 Измеряют внутренний диаметр посередине между каждой парой противоположных опорных линий или внешний диаметр образца с погрешностью не более  0,5 мм. Вычисляют средний диаметр по формуле (1) или (2).

7.4 Условия проведения испытаний - в соответствии с требованиями нормативного документа или технической документации на изделие.

7.5 Определяют начальную удельную кольцевую жесткость S₀ и начальную удельную кольцевую жесткость для пары опорных линий S_0,1, обозначенных как "положение 1" по ГОСТ Р 55071. Сжимают образец так, чтобы значение от 0,35 % до 0,4 % было достигнуто в течение 3 мин. При этом фиксируют сжимающую нагрузку F.

Расчетную деформацию , %, вычисляют по формуле:

,

(4)

где е - среднее значение толщины стенки трубы, м;

- кольцевая деформация в "положении 1", м;

- среднее значение диаметра, м.

7.6 Устанавливают образец в установку для испытаний таким образом, чтобы противоположные опорные линии (см. 7.5) контактировали с нагружающими площадками. Контакт между образцом и нагружающими площадками должен быть одинаковым по всей линии контакта, нагружающие площадки не должны быть перекошены.

7.7 Установку для испытаний помещают в емкость, которую заполняют водой так, чтобы образец был полностью погружен в воду.

7.8 К образцу прикладывают сжимающую нагрузку F до достижения расчетной деформации (см. 7.5), при этом расчетная деформация должна быть достигнута в течение 3 мин. Фиксируют сжимающую нагрузку и кольцевую деформацию.

7.9 Поддерживают постоянное значение кольцевой деформации в течение всего испытания. Записывают долговременную нагрузку с погрешностью  2 % не позже чем через 1 ч после приложения нагрузки, через равные промежутки времени в течение не менее 10000 ч. Интервалы должны быть такими, чтобы 10 показаний были взяты с примерно равным интервалом для каждого временного порядка lg(t).

8 Обработка результатов

8.1 Строят график зависимости нагрузки от времени в логарифмических координатах. В приложении А приведено сопоставление логарифмической и линейной шкал времени.

Регрессионный анализ проводят в соответствии с ГОСТ Р 55077 (приложение А).

8.2 Долговременную удельную кольцевую жесткость при релаксации S_{x,1,relax,wet}, Н/м², за х лет вычисляют по формуле

,

(5)

где f - коэффициент деформации;

- долговременная нагрузка (см. 7.9), Н;

L - средняя длина образца, м;

- долговременная кольцевая деформация, м.

Коэффициент деформации f вычисляют по формуле

.

(6)

8.3 Расчетную долговременную удельную кольцевую жесткость при релаксации S_x,relax,wet, Н/м², вычисляют по формуле

,

(7)

где - начальная удельная кольцевая жесткость, Н/м²;

- коэффициент релаксации при воздействии влаги.

8.4 Коэффициент релаксации при воздействии влаги вычисляют по формуле

,

(8)

где - начальная удельная кольцевая жесткость в "положении 1", Н/м².

Примечание - Коэффициент релаксации является средним арифметическим значением, полученным для двух образцов.

9 Протокол испытаний

Результаты испытаний заносят в протокол испытаний, который должен содержать:

- ссылку на настоящий стандарт;

- информацию, необходимую для полной идентификации образцов: геометрические размеры образцов, участок трубы, откуда были вырезаны образцы для испытаний;

- количество образцов;

- информацию об оборудовании, в том числе о применении пластин и/или брусков;

- начальную удельную кольцевую жесткость S₀, Н/м², и начальную удельную кольцевую жесткость в "положении 1" S_0,1, Н/м²;

- сжимающую нагрузку (см. 7.8) и кольцевую деформацию для каждого образца для испытаний;

- температуру и значение рН воды;

- график зависимости деформации от времени в логарифмических координатах, при необходимости;

- долговременную удельную кольцевую жесткость при релаксации;

- коэффициент релаксации при воздействии влаги для каждого испытанного образца;

- рассчитанный коэффициент релаксации при воздействии влаги (см. 8.4);

- любые факторы, влияющие на результаты испытаний;

- время проведения испытаний, ч;

- дату испытаний.