МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

34647—

2020

(ISO 10471:2018)

ТРУБЫ И ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ РЕАКТОПЛАСТОВ, АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОВОЛОКНОМ

Метод определения долговременной предельной деформации изгиба и долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги

(ISO 10471:2018, Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes — Determination of the long-term ultimate bending strain and the long-term ultimate relative ring deflection under wet condition, MOD)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» (АНО «Стандарткомпозит») при участии Объединения юридических лиц «Союз производителей композитов» (Союзкомпозит) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5. который выполнен АНО «Стандарткомпозит»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 февраля 2020 г. № 127-П )

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК <ИС0 31в6)<ХМ~97 Код страны по МК (ИСО 3166) D04--97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыртызсгандарт Россия RU Росстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2020 г. No 420-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34647-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2020 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 10471:2018 «Трубы из реактопластов. армированных стекловолокном (GRP). Определение долговременной предельной деформации при изгибе и долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги» («Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes — Determination of the long-term ultimate bending strain and the long-term ultimate relative ring deflection under wet conditions». MOD) 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 ДВ. Отдельные структурные элементы изменены в целях соблюдения норм русского языка и технического стиля изложения, а также в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДГ.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

8 Протокол испытаний

Результаты испытаний заносят в протокол испытаний, который должен содержать:

-    ссылку на настоящий стандарт и на нормативный документ или техническую документацию на изделие;

-    всю необходимую информацию для полной идентификации образца:

-    линейные размеры образца.

-    участок трубы, откуда были вырезаны образцы.

-    сведения о герметизации концов образов (см. 5.1):

-    количество образцов;

* начальную удельную кольцевую жесткость образцов S₀. Н/м² (см. 5.5);

-    при необходимости условия кондиционирования (см. 5.2);

-    сведения об оборудовании, в том числе о применении брусков иУили пластин, а также ширине плоской поверхности:

-    температуру и значения pH воды при проведении испытаний;

-    значения сжимающей нагрузки и кольцевой деформации для каждого образца;

-    предельную кольцевую деформацию, время до разрушения и предельную деформацию изгиба при воздействии влаги для каждого образца:

-    место разрушения:

-    график зависимости предельной деформации изгиба от времени до разрушения в логарифмических координатах;

-    вычисленное значение долговременной предельной деформации изгиба при воздействии влаги

«мп**:

-    вычисленное значение долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги y_nanjJd_cp, %;

-    описание образцов после проведения испытаний, а также сведения об образцах, которые не разрушились (если такие были);

-    любые факторы, которые могли повлиять на результаты, например случайный отказ оборудования или другие детали, не указанные в настоящем стандарте;

-    дату и продолжительность проведения испытаний для каждого образца в часах.

Сопоставление логарифмической и линейной шкал времени

В таблице А. 1 представлены интервалы времени в минутах, часах и днях, соответствующие последовательным равным приростам lg(f). ч.

Таблица А.1 — Интервалы времени с равным приростом lg(t), ч

Время Г «9(0. ч Время 1 МИН ч день МИН ч день о о 60 1 0.042 2.5 18974 316 13.18 0.1 76 1.3 0,052 2.6 23886 398 16.59 0.2 95 1.6 0.066 2.7 30071 501 20.88 0.3 120 2.0 0,083 2.8 37857 631 26.29 0.4 151 2.5 0.105 2,9 47660 794 33.10 0.5 190 3.2 0.132 3,0 60000 юоо 41.7 0.6 239 4.0 0.166 3.1 75536 1259 52.5 0.7 301 5.0 0.209 3.2 95094 1585 66.0 0.8 379 6.3 0.263 3.3 119716 1995 83.1 0.9 477 7.9 0.331 3.4 150713 2512 104.7 1.0 600 10 0.42 3.5 189737 3162 131,8 1.1 755 13 0.52 3.6 238864 3981 165.9 1.2 951 16 0.66 3.7 300712 5012 208.8 1.3 1197 20 0.83 3.8 378574 6310 262.9 1.4 1507 25 1.05 3.9 476597 7943 331.0 1.5 1897 32 1.32 4.0 600000 10000 416.7 1.6 2389 40 1,66 4.1 755355 12589 524.6 1.7 3007 50 2.09 4.2 950936 15849 660.4 1.8 3786 63 2.63 4.3 1197157 19953 831.4 1.9 4766 79 3.31 4.4 1507132 25119 1046.6 го о 6000 100 4.17 4.5 1897367 31623 1317.6 2.1 7554 126 5.25 4.6 2388643 39811 1658.8 2,2 9509 158 6.60 4.7 3007123 50119 2088.3 2.3 11972 200 8.31 4.8 3785744 63096 2629.0 'Г сч 15071 251 10.47 4.9 4765969 79433 3309.7

Определение начальной удельной кольцевой жесткости (данное приложение заменяет ссылку на ISO 7685)

ДА.1 Сущность метода

ДА. 1.1 Метод А

К образцу, уложенному горизонтально, после достижения заданной относительной кольцевой деформации прикладывают постоянную сжимающую нагрузку в течение заданного промежутка времени, в конце которого измеряют кольцевую деформацию.

ДА.1.2 МетодВ

В образце, уложенном горизонтально, после достижения заданной относительной кольцевой деформации, установленной в нормативном или техническом документе на изделие, поддерживают постоянную кольцевую деформацию в течение заданного промежутка времени, в конце которого измеряют сжимающую нагрузку.

ДА.2 Проведение испытаний

ДА.2.1 Измеряют длину образца L, м. по 6.2.

ДА.2.2 Измеряют толщину стенки каждого образца е. м. по 6.3.

ДА.2.3 Измеряют внутренний диаметр образца d_B. м. или наружный диаметр образца d_n. м. и вычисляют средний диаметр каждого образца по 6.4.

ДА.2.4 Метод А

ДА.2.4.1 Устанавливают образец в испытательной машине таким образом, чтобы противоположные опорные линии контактировали с нагружающими площадками. Следят, чтобы контакт между образцом и нагружающими площадками был одинаковый по всей пинии контакта, а также чтобы нагружающие площадки не были перекошены.

ДА.2.4.2 К образцу с постоянной скоростью прикладывают сжимающую нагрузку до достижения относительной кольцевой деформации в (3.0 ± 0.5) % за (60 ± 10) с.

Полученную сжимающую нагрузку поддерживают постоянной в течение 2 мин. по прошествии этого времени определяют и фиксируют сжимающую нагрузку и кольцевую деформацию.

ДА.2.4.3 На рисунке ДА.1 показано изменение сжимающей нагрузки и относительной кольцевой деформации во времени при проведении испытания по методу А.

Рисунок ДА.1 — Изменение сжимающей нагрузки и относительной кольцевой деформации во времени

при испытании по методу А

ДА.2.4.4 Испытание проводят для каждой пары опорных линий (см. 5.1.1). После каждого испытания необходимо дать образцу восстановить первоначальную форму окружности. Перерыв между испытаниями должен быть не менее 15 мин.

ДА.2.5 Метод В

ДА.2.5.1 Проводят операции по ДА.2.4.1.

ДА.2.5.2 К образцу с постоянной скоростью прикладывают сжимающую нагрузку до достижения относительной кольцевой деформации в (3.0±0.5) % за (60±10) с.

Полученную относительную кольцевую деформацию поддерживают постоянной в течение 2 мин. по прошествии этого времени определяют и фиксируют сжимающую нагрузку и кольцевую деформацию.

ДА.2.5.3 На рисунке ДА.2 показано изменение сжимающей нагрузки и относительной кольцевой деформации во времени при проведении испытания по методу В.

Рисунок ДА.2 — Изменение сжимающей нагрузки и относительной кольцевой деформации во времени

при испытании по методу В

ДА.2.5.4 Повторяют операции по ДА.2.4.4.

ДА.З Обработка результатов

Начальную удельную кольцевую жесткость S_Q, Н/м², вычисляют по формуле

(ДА 1)

где f— коэффициент деформации;

F — вертикальная сжимающая нагрузка. Н;

L — длина образца, м; у — кольцевая деформация, м.

Коэффициент деформации трубы / вычисляют по формуле

(ДА.2)

где йф — средний диаметр, м.

Данные не пригодны для анализа, если выполняется неравенство

Г<~1-—---    (ДБ-9)

“2+(/(/)[*

где /(/)— f-критврий Стьюдента.

В таблице ДБ.1 приведены минимальные допустимые значения линейного коэффициента корреляции г. в зависимости от количества переменных п. Значения /-критерия Стьюдента основаны на двухстороннем уровне значимости 0,01.

Таблица ДБ.1 — Минимальные допустимые значения линейного коэффициента корреляции г

Количество переыеимых. п Число степеней свободы, (л - 2) t-критерий Стьюдента. 1 <0.01> Минимальное значение, г 13 11 3.106 0.6835 14 12 3.055 0.6614 15 13 3.012 0,6411 16 14 2.977 0.6226 17 15 2.947 0.6055 18 16 2.921 0.5897 19 17 2,898 0.5751 20 18 2.878 0.5614 21 19 2.861 0.5487 22 20 2.845 0.5368 23 21 2.831 0,5256 24 22 2.819 0.5151 25 23 2.807 0.5052 26 24 2.797 0.4958 27 25 2.787 0.4869 32 30 2.750 0.4487 37 35 2.724 0.4182 42 40 2,704 0.3932 47 45 2.690 0.3721 52 50 2.678 0.3542 62 60 2.660 0.3248 72 70 2.648 0.3017 82 80 2.639 0.2830 92 90 2.632 0.2673 102 100 2.626 0.2540

ДБ.2.2.3 Функциональные зависимости

Чтобы найти а и Ь в формуле (ДБ.1), вычисляют Г по формуле

Угол наклона прямой Ь вычисляют по формуле

ь = -<Г)⁰-⁵.

Точку пересечения а с осью У вычисляют по формуле

а = Y-b-X.

ДБ.2.2.4 Расчет дисперсий

Десятичный логарифм времени до разрушения х_ц вычисляют по формуле

*и = ВДг

где t_u — время до разрушения, ч.

Для каждого отдельно измеренного значения от / = 1 до л вычисляют статистические показатели:

-    наилучшее значение xj для истинного значения х, по формуле

, Г-х, +Ь(у, - а)

х,- _2Г

-    наилучшее значение для истинного значения у, по формуле

у; = а+ь-х;.

Дисперсию ошибки of для х вычисляют по формуле

|Х(*-*)²+^гХ^-*?)²]

°^6_    (л-2)Г

Переменные £ и О вычисляют по формулам (ДБ. 17) и (ДБ. 18) соответственно:

Г b-al *-V	(ДБ-17)
n-2 r-b-cl	(ДБ-18)
пОжу
Дисперсию утла наклона прямой С вычисляют по формуле
С = О (1 + £).	(ДБ.19)

ДБ.2.2.5 Проверка пригодности к экстраполяции

Если прямую предполагается экстраполировать, вычисляют значение Т по формуле

_г= ^ь ₌ _Ё_

(varb)⁰⁵ С⁰⁵'

Если абсолютное значение Т. т. е. |Т|, равно или больше, чем применяемое значение (-критерия Стьюдента ly. приведенное в таблице ДБ.2 для степеней свободы (л - 2). данные пригодны для экстраполяции.

Примечание — Расчет границ доверительного интервала не требуется, но в приложении D приведен порядок расчета нижних границ доверительного и прогнозируемого интервалов (LCL и LPL соответственно).

Т а б л и ц а ДБ.2 — Значения (-критерия Стьюдента t_v (вероятность выхода за границы доверительного интервала 2.5 %, двусторонний уровень значимости 5 %; доверительная вероятность 97.5 %)

Число степеней свободы. (0-2)	Значения (критерия Стьюдем-та. („	Число степеней свободы, (л-2»	Значения (•критерия Стьюден-та ,lv	Чиспо степеней свободы. (л-2)	Значения (■критерия Стьюден- «Л	Число степеней свободы. (л - 2)	Значения (-критерия Стьюден-та. Iv
1	12.7062	4	2.7764	7	2.3646	10	2.2281
2	4.3027	5	2.5706	8	2.3060	11	2.2010
3	3.1824	6	2.4469	9	2.2622	12	2.1788

Окончание таблицы ДБ. 2

Число Значения Число Значения Число Значения Число Значения степеней (-критерия степеней (критерия степеней (критерия степеней (-критерия свободы, Ст модем- свободы. Стьюден- свободы. Стьюден- свободы, Стьюден- (П-2) та. Г, (п-2) та. („ (л-2) та, lv (п-2) та. („ 13 2.1604 35 2.0301 57 2.0025 79 1.9905 14 2.1448 36 2.0281 58 2.0017 80 1.9901 15 2.1315 37 2.0262 59 2.0010 81 1.9897 16 2.1199 38 2.0244 60 2.0003 82 1.9893 17 2.1098 39 2.0227 61 1.9996 83 1.9890 18 2.1009 40 2.0211 62 1.9990 84 1.9886 19 2.0930 41 2.0195 63 1.9983 85 1.9883 20 2.0860 42 2,0181 64 1.9977 86 1.9879 21 2.0796 43 2.0167 65 1.9971 87 1.9876 22 2.0739 44 2.0154 66 1.9966 88 1.9873 23 2,0687 45 2,0141 67 1.9960 89 1.9870 24 2.0639 46 2.0129 68 1.9955 90 1.9867 25 2.0595 47 2.0112 69 1.9949 91 1.9864 26 2.0555 48 2.0106 70 1.9944 92 1.9861 27 2.0518 49 2.0096 71 1.9939 93 1.9858 28 2.0484 50 2.0086 72 1.9935 94 1.9855 29 2.0452 51 2.0076 73 1.9930 95 1.9853 30 2.0423 52 2.0066 74 1.9925 96 1.9850 31 2.0395 53 2.0057 75 1.9921 97 1.9847 32 2.0369 54 2.0049 76 1.9917 98 1.9845 33 2.0345 55 2.0040 77 1.9913 99 1.9842 34 2.0322 56 2,0032 78 1.9908 100 1.9840

ДБ.2.2.6 Пример расчета

В таблице ДБ.З приведены исходные данные для примера расчета метода А регрессионного анализа. В настоящем примере значение исследуемого свойства обозначено безразмерной величиной V.

Таблица ДБ.З — Исходные данные для примера расчета метода А регрессионного анализа

о	V	У, '9 V	Время h. ч	*,У9*
1	30.8	1.4886	5184	3.7147
2	30.8	1.4886	2230	3.3483
3	31.5	1.4983	2220	3.3464
4	31.5	1.4983	12340	4.0913
5	31.5	1.4983	10900	4.0374
6	31,5	1.4983	12340	4.0913
7	31.5	1.4983	10920	4.0382
8	32.2	1.5079	8900	3.9494
9	32.2	1.5079	4173	3.6204
10	32.2	1.5079	8900	3.9494
11	32.2	1.5079	878	2.9435

Окончание таблицы ДБ.З

Л V Уг *9 У Время ft. ч lg ft 12 32.9 1.5172 4110 3.6138 13 32.9 1.5172 1301 3.1143 14 32.9 1.5172 3816 3.5816 15 32.9 1.5172 669 2.8254 16 33.6 1.5263 1430 3.1553 17 33.6 1.5263 2103 3.3228 18 33.6 1.5263 589 2.7701 19 33.6 1.5263 1710 3.2330 20 33.6 1,5263 1299 3.1136 21 35,0 1.5441 272 2.4346 22 35.0 1,5441 446 2.6493 23 35,0 1.5441 466 2.6684 24 35.0 1.5441 684 2.8351 25 36.4 1.5611 104 2.0170 26 36.4 1.5611 142 2.1523 27 36.4 1.5611 204 2.3096 28 36.4 1.5611 209 2.3201 29 38.5 1.5855 9 0.9542 30 38.5 1.5855 13 1.1139 31 38,5 1,5855 17 1.2304 32 38,5 1.5855 17 1.2304 Средние: У= 1,5301 X = 2.9305

Суммы квадратов регрессионных остатков:

Q_x = 0.79812;

Q_y = 0.00088;

0_лу = -0.02484.

Коэффициент корреляции: i² = 0.87999: г = 0.93808.

Функциональные зависимости:

Г = 0.00110:

Ь =-0.03317: а = 1.62731.

Расчет дисперсий (саг. ДБ.2.2.4):

Е = 3.5202 -10 ²;

D = 4.8422 • ЮЛ

С = 5.0127 • 10"* (дисперсия угла наклона прямой): о| = 5.2711 • 10~² (дисперсия ошибки для х).

Проверка пригодности к экстраполяции (см. ДБ.2.2.5): л = 32:

<_у = 2.0423;

Г = -0.03317 / (5.0127 • Ю^-6)⁰⁶ = -14.8167:

|Т1= 14.8167 > 2.0423.

Расчетные средние значения V_m в разные моменты времени приведены в таблице ДБ.4 и показаны на рисунке ДБ.1.

Таблица ДБ.4 — Расчетные средние значения Vm

Время 6, ч 0.1 45.76 1 42.39 10 39.28 100 36.39 1000 33.71 юооо 31.23 юоооо 28.94 438000 27.55

Ось X — логарифмическая шкала времени, ч. ось V — логарифмическая шкала значений исследуемого свойства; J — 438000 ч (50 лет); 2 ■- линия регрессии, построенная по данным таблицы ДБ.4: 3 — точка данных

Рисунок ДБ.1 — Линия регрессии, построенная по данным таблицы ДБ.4

ДБ.2.3 Метод В — Метод наименьших квадратов, где в качестве независимой переменной используют время

ДБ.2.3.1 Общие положения

Сумму квадратов регрессионных остатков S^, параллельных оси У, вычисляют по формуле

^Sy = I(V.-^Y)²-    (ДБ 21)

Сумму квадратов регрессионных остатков S_x, параллельных оси X, вычисляют по формуле

^S« = K^X,-*)²-    (ДБ-22)

Сумму квадратов регрессионных остатков S_xy, перпендикулярных прямой, вычисляют по формуле

S,_y = X[(x,-X)²-(y,-Y)²].    (ДБ.23)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и uat/e-нений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случав пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© ISO. 2018 — Все права сохраняются © Стандартинформ. оформление. 2020

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Среднеарифметическое значение У по всем у. вычисляют по формуле (ДБ-5), среднеарифметическое значение X по всем х, вычисляют по формуле (ДБ.6).

Примечание — Если значение больше нуля, угол наклона прямой Ь положительный, если меньше нуля — отрицательный.

ДБ.2.3.2 Пригодность данных

Квадратический коэффициент корреляции г² вычисляют по формуле

СДБ.24)

Линейный коэффициент корреляции г вычисляют по формуле

{ДБ 25)

Данные не пригодны для анализа, если значение линейного коэффициента корреляции г меньше, чем соответствующее минимальное допустимое значение линейного коэффициента корреляции, приведенное в таблице ДБ.1, в зависимости от количества переменных п.

ДБ.2.3.3 Функциональные зависимости Угол наклона прямой Ь вычисляют по формуле

СДБ.26)

Точку пересечения а с осью У вычисляют по формуле

а = У - Ь-Х.

ДБ.2.3.4 Проверка пригодности к экстраполяции

Если прямую предполагается экстраполировать, вычисляют значение М по формуле

i²|s,s_y-s;_y)

S%~    (n-2)S_y

где t_v- значение /-критерия Стьюдента, приведенное в таблице ДБ.2.

Если значение М меньше или равно нулю, данные не пригодны для экстраполяции.

ДБ.2.3.5 Пример расчета

В таблице ДБ.5 приведены исходные данные для примера расчета метода В регрессионного анализа. В настоящем примере значение исследуемого свойства обозначено безразмерной величиной V.

Таблица ДБ.5 — Исходные данные для примера расчета метода В регрессионного анализа

л Время Г. ч *, '9 7 V У г »9 V 1 0.10 -1.0000 7114 3.8521 2 0.27 -0.5686 6935 3.8410 3 0.50 -0.3010 6824 3.8341 4 1.00 0 6698 3.8259 5 3.28 0.5159 6533 3.8151 6 7.28 0.8621 6453 3.8098 7 20.0 1.3010 6307 3.7999 8 45.9 1.6618 6199 3.7923 9 72.0 1.8573 6133 3.7877 10 166 2.2201 5692 3.7552 11 219 2.3404 5508 3,7410 12 384 2.5843 5393 3,7318 13 504 2.7024 5364 3.7295 14 3000 3.4771 5200 3.7160 15 10520 4.0220 4975 3.6968 Средние: Х = 1.4450 У = 3.7819

Содержание

1    Область применения............................................................................................. 1

2    Термины и определения...............................................................................................................................1

3    Сущность метода.......................................................................................... 2

4    Оборудование...................................................... 2

5    Подготовка к проведению испытаний..........................................................................................................4

6    Проведение испытаний.......................... 4

7    Обработка результатов................................................................................................................................5

8    Протокол испытаний.....................................................................................................................................6

Приложение А (справочное) Сопоставление логарифмической и линейной шкал времени....................7

Приложение ДА (обязательное) Определение начальной удельной кольцевой жесткости

(данное приложение заменяет ссылку на ISO 7685)........................................................8

Приложение ДБ (обязательное) Определение формулы регрессионной прямой

(данное приложение заменяет ссылку на ISO 10928)....................................................10

Приложение ДВ (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных элементов........18

Приложение ДГ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта

со структурой примененного в нем международного стандарта...................................20

Поправка к ГОСТ 34647-2020 (ISO 10471:2018) Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Метод определения долговременной предельной деформации изгиба и долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги

В каком месте Напечатано Должно быть Предисловие. Таблица согласования Армения AM ЗАО «Национальный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения

(ИУС № 1 2021 г.)

ГОСТ 34647-2020 (ISO 10471:2018)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТРУБЫ И ДЕТАЛИ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ РЕАКТОПЛАСТОВ, АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОВОЛОКНОМ

Метод определения долговременной предельной деформации изгиба и долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги

Fiberglass-reinforced thermosetting plastic pipes and parts of pipelines.

Method for determination of the long-term ultimate bending strain and the long-term ultimate relative ring deflection under wet conditions

Дата введения — 2020—08—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трубы и детали трубопроводов из реактоп ластов, армированных стекловолокном (далее — трубы и фитинги), и устанавливает метод определения долговременной предельной деформации изгиба при воздействии влаги с помощью экстраполяции и метод вычисления долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги.

2    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1    вертикальная сжимающая нагрузка F, Н: Равномерно распределенная вдоль трубы нагрузка, приложенная перпендикулярно к оси вращения и вызывающая кольцевую деформацию.

2.2    средний диаметр d_cp, м: Диаметр окружности, соответствующей середине поперечного сечения стенки трубы.

Примечания

1 Средний диаметр d^. м. вычисляют по формуле

(1)

где d_H — среднее значение наружного диаметра трубы, м: в — среднее значение толщины стенки трубы, м.

2 Допускается определять средний диаметр d_cp по формуле

^dcp ^{= d}a ^{+ e}-

где d_a — среднее значение внутреннего диаметра трубы, м.

2.3    кольцевая деформация у, м: Вертикальное изменение среднего диаметра трубы, уложенной горизонтально, вследствие воздействия вертикальной сжимающей нагрузки.

2.4    относительная кольцевая деформация y/d_cp: Отношение кольцевой деформации к значению среднего диаметра трубы.

2.5    предельная кольцевая деформация при воздействии влаги у_{п вл}, м: Кольцевая деформация трубы при воздействии влаги в момент возникиовения разрушения.

2.6    продельная относительная кольцевая деформация при воздействии влаги y_n onld_cp: Отношение предельной кольцевой деформации при воздействии влаги к значению среднего диаметра трубы.

2.7    долговременная предельная кольцевая деформация при воздействии влаги у_{п ол х}, м: Значение предельной кольцевой деформации при воздействии влаги в момент возникновения разрушения за время х, полученное путем экстраполяции.

Издание официальное

2.8    долговременная предельная относительная кольцевая деформация при воздействии влаги у_{п ол x}/d_cp: Отношение долговременной предельной кольцевой деформации при воздействии влаги к значению среднего диаметра трубы.

2.9    разрушение: Нарушение целостности трубы в процессе испытания, приводящее к ее неспособности выдерживать приложенную нагрузку.

2.10    время до разрушения f_p, ч: Продолжительность испытаний до возникновения разрушения.

2.11    удельная кольцевая жесткость S, Н/м²: Физико-механическое свойство трубы, определяющее ее способность выдерживать нагрузку, направленную перпендикулярно к оси вращения.

Примечания

1 Удельную кольцевую жесткость определяют по формуле

где Е — окружной модуль упругости материала трубы на растяжение. Н/м²;

I — момент инерции плошади поперечного сечения трубы на единицу длины. м⁴/м. 2 Момент инерции определяют по формуле

2.12    начальная удельная кольцовая жесткость S₀, Н/м²: Начальное значение удельной кольцевой жесткости трубы.

2.13    коэффициент деформации О_д: Безразмерный коэффициент, используемый для преобразования кольцевой деформации в значение предельной деформации изгиба.

3    Сущность метода

Сущность метода заключается в нагружении образцов, расположенных горизонтально и погруженных в воду, при заданной температуре, вертикальной сжимающей нагрузкой до достижения заданных значений относительной кольцевой деформации. После достижения заданных значений относительной кольцевой деформации, поддерживая вертикальную сжимающую нагрузку неизменной (постоянной), измеряют увеличивающиеся значения кольцевой деформации у каждого образца через определенные промежутки времени вплоть до момента разрушения образцов. По результатам испытаний определяют (рассчитывают) значения долговременной предельной деформации изгиба при воздействии влаги и долговременной предельной относительной кольцевой деформации при воздействии влаги.

4    Оборудование

4.1    Установка для испытаний на сжатие

Установка для испытаний должна обеспечивать сжатие погруженных в воду образцов с постоянной скоростью нагружения, поддержание заданной постоянной вертикальной сжимающей нагрузки в течение длительного времени и ее измерение с погрешностью не более ± 1 % от измеряемой величины. Установка для испытаний должна включать нагружающие площадки по 4.2.

Примечание — Для образцов, находящихся под воздействием больших предварительно установленных нагрузок с предполагаемым разрушением в течение 100 ч. необходим прибор, автоматически регистрирующий время до разрушения и кольцевую деформацию образцов.

4.2    Нагружающие площадки

4.2.1 В качестве нагружающих площадок используют пару пластин (см. 4.2.2) или пару брусков (см. 4.2.3). Одинаковые нагружающие площадки применяют, если относительная кольцевая деформация при нагружении образца не более 28 %. Если при нагружении относительная кольцевая деформация образца более 28 %. одной из нагружающих площадок должен быть брусок.

Главные оси нагружающих площадок должны быть перпендикулярны и отцентрованы к направлению вертикальной сжимающей нагрузки в соответствии со схемой нагружения образца, приведенной на рисунке 1. Нагружающие площадки должны быть плоскими, гладкими и параллельными друг другу.

Нагружающие площадки должны быть изготовлены из материала, стойкого к воздействию воды (цветного металла или нержавеющей стали).

I — емкость с водой: 2 — средство измерения кольцевой деформации: 3 - уровень воды: 4 -- статическая натрума; 5 — сжимающая нагрузка. F. 6 — пластины. 7 — бруски: 8 — образец: 9 — ширина плоской поверхности бруска Рисунок 1 — Схемы нагружения образца

4.2.2    Пластины

Пластины должны быть достаточно жесткими, чтобы в процессе нагружения не возникло их деформации. Ширина пластин должна быть не менее 100 мм. длина — не менее длины образца, толщина — не менее 6 мм.

4.2.3    Бруски

Бруски должны быть достаточно жесткими, чтобы в процессе нагружения не возникло их деформации. Каждый брусок должен иметь закругленные края, плоскую поверхность (см. рисунок 1) без острых краев. Длина брусков должна быть не менее длины образца, а ширина плоской поверхности должна быть от 15 до 55 мм.

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

4.3    Емкость

Емкость, наполненная водой, должна быть снабжена устройством, поддерживающим постоянную заданную температуру воды. Размеры емкости должны обеспечивать полное погружение в воду заданного количества образцов.

Уровень воды должен оставаться постоянным на протяжении всего испытания.

4.4    Сродства измерений

4.4.1    Для измерения длины, диаметра и толщины стенки трубы используют средства измерений, обеспечивающие измерения с погрешностью не болео ± 1 % от измеряемой величины.

4.4.2    Для измерения кольцевой деформации используют средства измерений с погрешностью не более ± 1 %.

Примечание — При выборе прибора для измерения кольцевой деформации образца необходимо учитывать коррозионную среду, в которой прибор будет использоваться.

5    Подготовка к проведению испытаний

5.1    Подготовка образцов

5.1.1    Образец представляет собой отрезок трубы. Длина образца — в соответствии с нормативным документом или технической документацией на изделие. Допустимое отклонение — ± 5 %. Если длина образца не указана в нормативном документе или технической документации на изделие, она должна составлять (300 ±15) мм.

Торцы образца должны быть гладкими без зарезов и сколов и перпендикулярны к его продольной оси. Торцы образца могут быть герметизированы.

Вдоль образца по наружной или внутренней поверхности трубы с шагом 90^е по окружности наносят четыре прямые линии, выполняющие роль опорных линий, любым способом, не нарушающим целостность поверхности.

5.1.2    Для испытаний используют не менее 18 образцов, если иное не установлено в нормативном документе и технической документации на изделие.

5.2    Кондиционирование

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

6    Проведение испытаний

6.1    Температура и показатель pH воды должны соответствовать требованиям нормативного документа или технической документации на изделие.

6.2    Измеряют длину каждого образца вдоль опорной линии.

Рассчитывают среднюю длину каждого образца L, м, по результатам четырех измерений.

6.3    Измеряют толщину стенки каждого образца вдоль каждой опорной линии в четырех равноудаленных друг от друга точках.

Рассчитывают среднюю толщину стенки е. м. по результатам 16 измерений.

6.4    Измеряют одно из следующих значений:

-    внутренний диаметр образца d_a. м, посередине между каждой парой противоположных опорных линий;

-    наружный диаметр образца d_H, м.

По формуле (1) или (2) вычисляют средний диаметр каждого образца, используя полученное значение средней толщины стенки (см. 6.3), а также внутренний или наружный диаметры.

6.5    Определяют начальную удельную кольцевую жесткость каждого образца в соответствии с приложением ДА. Начальная удельная кольцевая жесткость может быть использована для задания вертикальной сжимающей нагрузки, величина которой обеспечивает необходимую относительную кольцевую деформацию, позволяющую разрушить образцы за соответствующее заданное время до разрушения, установленного в нормативном документе или технической документации на изделие.

6.6    Относительная кольцевая деформация более 28 % может вызывать локальное сплющивание образцов и приводить к ошибочным результатам испытания. Для более точного задания относительной кольцевой деформации рекомендуется использовать график зависимости кольцевой деформации от деформации стенки трубы, измеренной при помощи тензометров.

6.7    Устанавливают образцы в установку для испытаний на сжатие таким образом, чтобы противоположные опорные линии контактировали с нагружающими площадками. Следят, чтобы контакт между образцами и нагружающими площадками был одинаковый по всей линии контакта, а также чтобы нагружающие площадки не были перекошены.

6.8    Помещают установку для испытаний на сжатие в емкость (см. 4.3). Наполняют емкость водой так, чтобы образцы были полностью погружены в воду.

6.9    К образцам с постоянной скоростью прикладывают вертикальную сжимающую нагрузку до достижения требуемой относительной кольцевой деформации в течение 3 мин и записывают значение вертикальной сжимающей нагрузки и кольцевой деформации.

6.10    Испытания проводят до разрушения образцов. В течение испытаний измеряют и записывают, через предварительно определенные в соответствии с нормативным документом или технической документацией на изделие промежутки времени, кольцевую деформацию образца при помощи подходя-