Определение кольцевой жесткости

Методика испытания прописана в ТУ 2248-001-73011750-2005 «Трубы с двухслойной профилированной стенкой «КОРСИС» и «КОРСИС ПРО» для безнапорных трубопроводов».

Приведем описание методики.

1) Применяемая аппаратура.

Для проведения сжатия образца гофрированной трубы применяется испытательная машина, позволяющая осуществлять испытание на сжатие с постоянной регулируемой скоростью, обеспечивающая измерение нагрузки с погрешностью в пределах 2 % и создание деформации диаметра испытуемого образца от 1 % до 4 % и ее измерение с погрешностью в пределах 0,1 % от деформации.

Испытательная машина снабжена двумя плоскопараллельными плитами, которые не деформируются в процессе испытания, размер плит не менее (350×350) мм.

2) Подготовка образцов к испытанию.

Перед испытанием проводят подготовку образцов для получения точных стандартизованных результатов.

Образцы кондиционируют в условиях испытания, соответствующих стандартной атмосфере 23 по ГОСТ 12423, в течение не менее 4 ч.

На отрезок трубы длиной, достаточной для изготовления из него трех образцов размером (300–350) мм, наносят на внутреннюю поверхность маркировочную линию вдоль всей образующей. Из промаркированного отрезка трубы изготовляют три испытуемых образца а,b и стаким образом, чтобы концы образца были по возможности перпендикулярны к оси трубы, отрезая по середине впадины гофра.

На каждом испытуемом образце а, b и с измеряют длину L с погрешностью в пределах 1 мм металлической линейкой по ГОСТ 427 и средний внутренний диаметр d_ia, d_ib и d_ic с погрешностью в пределах 0,5 % в соответствии с 4.3.3. За длину каждого испытуемого образца L принимают среднеарифметическое от трех до шести измерений, равномерно расположенных по периметру испытуемого образца, при этом минимальная длина образца должна быть не менее 0,9 максимального значения, а количество измерений в зависимости от номинального наружного диаметра d_n следующее:

4 для 200 < d_n < 500

6 для d_n ≥ 500.

Скорость деформации выбирают в зависимости от номинального наружного диаметра трубы, мм/мин:

10 ± 2 для 200 < d_n ≤ 400

20 ± 2 для 400 < d_n ≤ 1000

50 ± 5 для d_n > 1000.

3) Проведение испытания

Испытание проводят при температуре (23 ± 2) ºС.

Устанавливают испытуемый образец а горизонтально таким образом, чтобы маркировочная линия приходила по середине плиты и была параллельна продольной оси плиты, а центры их совпадали; для изделий номинальным наружным диаметром более 500 мм образец устанавливают поперек по отношению к испытательной машине. Регулируют машину до соприкосновения образца с плитами. Устанавливают выбранную скорость и сжимают испытуемый образец до тех пор, пока деформация достигнет не менее 0,06d_i, записывая при этом диаграмму «нагрузка-деформация».

Испытывают таким же образом образцы b и с, поворачивая их при установке в испытательную машину на 120º и 240º соответственно по отношению к маркировочной линии.

4) Обработка полученных результатов

Кольцевую жесткость для каждого образца S_а, S_b или S_с в кН/м² рассчитывают до двух десятичных знаков по формуле:

,

где F_а – нагрузка, соответствующая 3%-ной деформации испытуемого образца а (b или с), определенная по диаграмме «нагрузка-деформация», кН;

L_а – длина испытуемого образца а(b или с), м;

y_а – деформация, соответствующая 3%-ной деформации испытуемого образца а(b или с), м.

При определении нагрузки, соответствующей 3%-ной деформации, нулевая точка на диаграмме «нагрузка-деформация» должна находиться на пересечении касательной, проведенной к кривой в начальной точке участка с наибольшем углом наклона, с горизонтальной осью (рисунок 2).

За результат испытания принимают среднеарифметическое из трех значений кольцевой жесткости каждого испытанного образца, в кН/м², рассчитанное до двух десятичных знаков по формуле

.

Полученное значение округляют до ближайшего наименьшего значения номинальной кольцевой жесткости, приведенной в таблице 2. Допускается в паспорте указывать также фактическое значение кольцевой жесткости.

Рисунок 16 – Теоретическая кривая «нагрузка-деформация»

Рисунок 17 – Кривые «нагрузка-деформация», получаемые при испытаниях.

Определение стойкости к удару ступенчатым методом при температуре минус 10 °C.

1 Аппаратура

Установка для проведения испытаний на удар (рисунок 18) состоит из следующих частей:

станина с вертикальными направляющими, обеспечивающими свободное падение бойка с высоты в пределах 2 м (измеряемой от поверхности испытуемого образца до бойка с точностью до 10 мм) со скоростью в момент удара не ниже 95% от теоретической;

стальная опора с V-образной поверхностью (под углом 120°) длиной не менее 250 мм жестко закрепленная так, чтобы ось бойка совпадала с осью опоры с точностью до ± 2,5 мм;

цилиндрический боек высотой не менее 10 мм со стальным наконечником сферической формы диаметром 90 мм и толщиной стенки сферического наконечника не менее 5 мм;

механизм, обеспечивающий падение груза с переменной высоты, устанавливаемой с кратностью 100 мм.

Воздушная камера, обеспечивающая поддержание заданной температуры минус 10 °C в пределах ± 2 °C.

1 –станина; 2 – цилиндрический боек; 3 – испытуемый образец;

4 – стальная опора; 5 – основание;

Н – высота падения бойка

Рисунок 18 – Установка для испытания на удар

2 Подготовка к испытанию

Изготовляют испытуемые образцы в виде отрезков трубы длиной (200 ± 10) мм, концы которых должны быть отрезаны перпендикулярно к оси трубы. Образцы кондиционируют в воздушной среде при температуре минус 10 °C ± 2 °C в течение не менее 1 ч.

3 Проведение испытания

3.1 Устанавливают начальную высоту падения бойка – 1000 мм, при этом массу бойка выбирают по таблице 7.

Таблица 7

Номинальный наружный диаметр трубы, dn, мм	Масса бойка, кг, ±0,0005
	4,0
	5,0
	6,25
	8,0
250 и более	12,5

Образец извлекают из камеры кондиционирования, устанавливают на опору и подвергают одному удару бойком, таким образом, чтобы удар приходился по вершине гофра. Удар должен быть произведен в течение не более 10 с после извлечения образца из камеры кондиционирования. Если это время превышено (а удар по образцу не произведен), образец в течение последующих 10 с возвращают на повторное кондиционирование не менее чем на 5 мин, в противном случае образец подвергают повторному кондиционированию по п. 2 или заменяют другим.

Если образец не разрушился, увеличивают высоту падения бойка на 100 мм и испытывают новый образец.

В случае разрушения образца уменьшают высоту падения бойка на 100 мм и испытывают новый образец.

За разрушение принимают раскалывание образца или появление трещин на его поверхности, видимых без применения увеличительных приборов. Появление на поверхности побеления или вмятины не является разрушением.

3.2 Испытание проводят на десяти образцах. Если шесть и более образцов не разрушились, испытание прекращают и рассчитывают результат по п. 4.

В случае разрушения шести или более образцов, испытание продолжают при тех же условиях еще на десяти образцах. В случае получения двенадцати или восьми разрушений (на двадцати образцах) испытание прекращают и рассчитывают результат по п. 4. При получении другого числа разрушений (на 20 образцах) испытание продолжают еще на двадцати образцах. После испытания сорока образцов испытание прекращают и рассчитывают результат по п. 4.

4 Обработка результатов

Рассчитывают с точностью до 10 мм среднеарифметическое значение высот падения Н50 для всех испытанных образцов, где Н50 – высота падения бойка определенной массы в миллиметрах, при которой разрушается 50 % испытуемых образцов, отобранных от партии.

Результат считают положительным, если H50 ≥ 1000 мм, при этом не допускается ни одного разрушения образца при падении бойка с высоты менее 500 мм.