ГОСТ Р ИСО 19899-2020
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Трубопроводы из пластмасс
МЕХАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ ФИТИНГАМИ И ТРУБАМИ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНОВ
Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)
Plastic piping systems. Polyolefin pipes and mechanical fitting assemblies. Test method for the resistance to end load (AREL test)
ОКС 23.040.20
19.020
Дата введения 2021-03-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО" (ООО "Группа ПОЛИМЕРТЕПЛО") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 241 "Трубы, фитинги и другие изделия из пластмасс, методы испытания"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 октября 2020 г. N 838-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 19899:2010* "Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и трубами из полиолефинов. Метод испытания на стойкость к осевой нагрузке (испытания AREL)" (ISO 19899:2010 "Plastics piping systems - Polyolefin pipes and mechanical fitting assemblies - Test method for the resistance to end load (AREL test)", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 138 "Пластмассовые трубы, фитинги и арматура для транспортирования жидкостей", Подкомитетом SC 5 "Общие характеристики труб, фитингов и арматуры из пластмасс и добавок к ним. Методы и основные технические условия".
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Испытания на ускоренную релаксацию и стойкость к осевой нагрузке (AREL) впервые были представлены в стандарте на продукцию газовой отрасли для оценки стойкости к осевой нагрузке механических фитингов, используемых для соединения ПЭ газовых труб. Введение этого метода, распространяющегося на трубы из полиолефинов, дает возможность использовать его в качестве самостоятельного метода испытаний в других областях применения.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения влияния релаксации и ползучести элементов узлов в сборе на стойкость к вытягиванию трубы при длительном действии прилагаемой постоянной осевой нагрузки для механически соединенных полиолефиновых труб и фитингов диаметром 
63 мм.
Дополнительно оценивают подверженность труб из полиолефинов к растрескиванию под действием напряжений, инициированных в узлах в сборе.
Примечание - Метод для 
>63 мм находится в разработке.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).
ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 1: General method (Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод)
ISO 1167-4, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids - Determination of the resistance to internal pressure - Part 4: Preparation of assemblies (Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 4. Подготовка узлов соединений)
ISO 3458, Plastics piping systems - Mechanical joints between fittings and pressure pipes - Test method for leaktightness under internal pressure (Системы пластмассовых трубопроводов. Механические соединения между фитингами и напорными трубами. Метод испытания на герметичность под внутренним давлением)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 нижний доверительный предел прогнозируемой гидростатической прочности 
(lower confidence limit of the predicted hudrostatic strength 
): Величина с размерностью напряжения, представляющая собой 97,5%-ный нижний доверительный предел прогнозируемой длительной гидростатической прочности при температуре 
и времени t.
Примечание 1 - Величину выражают в мегапаскалях.
Примечание 2 - Температуру 
выражают в градусах Цельсия, время t выражают в годах.
3.2 минимальная длительная прочность; MRS (minimum required strength; MRS): Значение нижнего доверительного предела 
при 20°С для 50 лет, округленное до ближайшего нижнего значения ряда R10 или R20.
Примечание 1 - Ряд R10 соответствует стандарту [1], ряд R20 соответствует стандарту [2].
3.3 стандартное размерное отношение; SDR (standart dimension ratio; SDR): Отношение номинального наружного диаметра трубы 
к номинальной толщине ее стенки 
.
4 Принцип
Испытуемый узел в сборе из полиолефиновой трубы (труб) и механического фитинга, установленный в ванне с водой или в воздухе при температуре 80°C, подвергают воздействию постоянной растягивающей нагрузки F, которую прикладывают вдоль оси трубы в течение заданного периода времени. Затем перед испытанием на герметичность нагрузку F снимают и узел в сборе кондиционируют при 23°C.
Примечание 1 - Величина прикладываемой нагрузки служит для моделирования эффекта совместного воздействия внутреннего давления, теплового сжатия и эффекта вторичного изгиба, возникающего в результате потери опоры на грунт вокруг трубы рядом с фитингом. Для диаметров 
355 мм опыт показал, что локальная потеря опоры на грунт с малой вероятностью приведет к значительному продольному изгибающему напряжению, и вследствие этого прикладываемая нагрузка определялась только с учетом внутреннего давления и теплового сжатия.
Примечание 2 - Испытание при воздействии повышенной температуры на фитинги, состоящие из неметаллических неполиолефиновых элементов, допускается проводить при температуре ниже 80°С для того, чтобы избежать изменений характеристик материала, не являющихся характерными в процессе его эксплуатации, а также возможных эффектов ухудшения свойств материала.
Любое снижение температуры испытания следует проводить в сочетании с увеличением срока испытаний для учета зависимых от времени свойств составных частей соединения.
5 Аппаратура
5.1 Оборудование для создания растягивающей нагрузки, обеспечивающее приложение постоянной растягивающей нагрузки вдоль оси трубы (труб), соединенной(ых) с испытуемым механическим фитингом. Погрешность прилагаемой нагрузки должна составлять ±1% от заданной величины. Растягивающую нагрузку допускается прилагать непосредственно с помощью рычага, используя собственный вес или гидравлический цилиндр. Испытательная рама, приведенная на рисунке 1, должна иметь такую конструкцию, чтобы обеспечивать передачу прилагаемой нагрузки от трубы к соединению и узлу фитинга без потерь на трение, возникающее в деталях крепления конструкции.
5.2 Внешняя среда
5.2.1 Вода, находящаяся в резервуаре, с постоянной температурой, значение которой установлено в стандарте на изделие (как правило 80°С) с допустимым отклонением ±1°С от указанной температуры. Вода не должна содержать примесей, которые могут повлиять на результаты испытания.
5.2.2 Воздух в камере, с постоянной температурой, значение которой установлено в стандарте на изделие (как правило 80°С) с допустимым отклонением 
°С от указанной температуры.
5.2.3 Циркуляция, принудительная. Поскольку результаты испытания в значительной мере зависят от температуры, диапазон колебания температуры должен быть минимальным и поддерживаться в пределах, указанных в 5.2.1 и 5.2.2 (например, путем применения принудительной циркуляции испытательной жидкости). При испытании в воздухе кроме температуры воздуха рекомендуется дополнительно проверять температуру поверхности.
|
F - прилагаемая осевая нагрузка; 1 - концевая заглушка типа A, воспринимающая осевую нагрузку; 2 - испытуемый фитинг; 3 - испытательная среда - вода или воздух; 4 - концевая заглушка типа A, воспринимающая осевую нагрузку; a - силы противодействия осевой нагрузке, возникающие на испытательной раме
Рисунок 1 - Схематическое изображение аппаратуры для создания растягивающей нагрузки
5.3 Аппаратура для проверки герметичности, позволяющая проводить испытания на герметичность смонтированного соединения фитинга и трубы в соответствии с ИСО 3458, с использованием воздуха, инертного газа или воды в качестве среды, создающей давление, при температуре окружающей среды (23±2)°C, давлении 25 мбар в полтора раза больше номинального давления (см. раздел 7).
________________
1 мбар=100 Па.
Примечание - Номинальным давлением для случаев применения газа является максимальное рабочее давление, а для воды - 
.
6 Испытуемый образец
Испытуемый образец должен состоять из полиолефиновой трубы или труб, соединенных с механическим фитингом, отвечающим требованиям ИСО 1167-4. Концевая заглушка типа A, соответствующая ИСО 1167-1, должна быть закреплена на трубе(ах). Свободная длина трубы между фитингом и концевыми заглушками должна составлять не менее 100 мм или быть в два раза больше номинального диаметра трубы 
, в миллиметрах, в зависимости от того, какое значение больше, но не превышать 250 мм. Во время испытания на герметичность концевые заглушки должны выдерживать прикладываемую растягивающую нагрузку и обеспечивать герметичность.
7 Процедура
В соответствии с инструкциями производителя по сборке устанавливают фитинг и концевые заглушки на испытуемую(ые) трубу(ы). Испытуемый образец в сборе устанавливают в испытательную раму, соблюдая осторожность для того, чтобы не допустить перекоса какого-либо из элементов фитинга или образования нагрузки от рамы.
Испытуемый узел в сборе помещают во внешнюю среду при условиях, указанных в 5.2, и кондиционируют испытуемый образец при испытательной температуре в соответствии с требованиями к кондиционированию, приведенными в ИСО 1167-1. В случае разногласий внешней средой должна быть вода.
После кондиционирования к испытуемому образцу прикладывают осевую нагрузку в пределах значений, указанных в приложении A: ±2% для 
250 мм и ±5% для 
>250 мм. Нагрузку прикладывают постепенно в течение (5±1) мин, не допуская воздействия ударных нагрузок на испытуемый образец. После образец оставляют под действием нагрузки в течение не менее 500 ч. В тех случаях, когда в стандарте на изделие указаны требования к эксплуатационным характеристикам при температурах, отличных от 80°C, следует применять допуски по температуре, приложенной нагрузке и продолжительности испытаний, указанные в настоящем стандарте.
Далее снимают нагрузку с испытуемого образца и немедленно приступают к следующему этапу, не допуская также задержек между каждым последующим этапом:
a) испытуемый образец кондиционируют в течение 24 ч при температуре (23±2)°C;
b) проводят испытание на герметичность в соответствии c ИСО 3458 при испытательном давлении, равном 25 мбар;
c) проводят второе испытание на герметичность при давлении, превышающем номинальное в полтора раза (см. 5.3).
В качестве испытательной среды для фитингов, предназначенных для работы с газовыми средами, при испытании на герметичность следует использовать воздух или инертный газ при давлении испытания 8 бар с соблюдением норм техники безопасности. Испытательной средой при давлении более 8 бар должна быть вода.
В конце каждого этапа испытания на герметичность перед сбросом давления осматривают испытуемый образец и регистрируют местоположение всех протечек.
Допускается испытывать образец менее 500 ч при одновременном изменении соответствующей прилагаемой нагрузки при условии подтверждения корреляции с результатами испытаний продолжительностью 500 ч.
8 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать:
a) ссылку на настоящий стандарт;
b) полную идентификацию испытуемого фитинга и трубы, в том числе:
1) температуру испытания и
2) осевую нагрузку при испытании;
c) продолжительность испытания и, если применимо, описание вида разрушения;
d) данные о местоположении и характере любой протечки и испытательное давление, при котором она возникла;
e) любые факторы, которые могли бы повлиять на результаты, такие как происшествия или технические детали, не указанные в настоящем стандарте;
f) дату проведения испытания.
Приложение А
(обязательное)
Осевые усилия для труб из ПЭ 80 и ПЭ 100
Осевые усилия для труб из ПЭ 80 и ПЭ 100 должны соответствовать данным, приведенным в таблицах A.1 или A.2, в зависимости от применяемых требований.
Примечание - Для диаметра 
315 мм выбирают прикладываемую нагрузку для моделирования воздействия комбинированных нагрузок от внутреннего давления, теплового сжатия и вторичного изгиба. Для диаметра 315
630 мм прикладываемую нагрузку определяют только на основании внутреннего давления и теплового сжатия.
Осевое усилие F для значений SDR, отличных от приведенных значений, вычисляют по формуле
, (А.1)
где K - математическая константа, равная 
для диаметра 
315 мм и 
- для диаметра 315
630 мм.
Таблица А.1 - Трубы из ПЭ 80. Осевые усилия для SDR 11, SDR 17, SDR 17,6 и SDR 26
Номинальный диаметр | Осевое усилие F для труб из ПЭ 80, кН | |||
SDR 26 | SDR 17,6 | SDR 17 | SDR 11 | |
16 | - | 0,14 | 0,14 | 0,21 |
20 | - | 0,22 | 0,22 | 0,33 |
25 | - | 0,34 | 0,35 | 0,52 |
32 | - | 0,55 | 0,57 | 0,85 |
40 | - | 0,86 | 0,89 | 1,33 |
50 | - | 1,35 | 1,39 | 2,08 |
63 | - | 2,14 | 2,21 | 3,30 |
75 | - | 3,03 | 3,13 | 4,67 |
90 | - | 4,36 | 4,51 | 6,73 |
110 | - | 6,52 | 6,73 | 10,1 |
125 | - | 8,42 | 8,70 | 13,0 |
140 | - | 10,6 | 10,9 | 16,3 |
160 | - | 13,8 | 14,3 | 21,3 |
180 | - | 17,5 | 18,0 | 26,9 |
200 | - | 21,6 | 22,3 | 33,2 |
225 | 18,8 | 27,3 | 28,2 | 42,1 |
250 | 23,2 | 33,7 | 34,8 | 51,9 |
280 | 29,2 | 42,2 | 43,6 | 65,2 |
315 | 36,9 | 53,5 | 55,2 | 82,5 |
355 | 35,2 | 50,9 | 52,6 | 78,5 |
400 | 44,6 | 64,7 | 66,8 | 99,7 |
450 | 56,5 | 81,8 | 84,5 | 126 |
500 | 69,7 | 101 | 104 | 155 |
560 | 87,5 | 127 | 131 | 195 |
630 | 110 | 160 | 166 | 247 |
Примечание 1 - Значения, приведенные в этой таблице, рассчитаны с помощью формулы (А.1). Обратите внимание на изменение значения K для 355 мм и более. Примечание 2 - Для диаметра | ||||
, мм 
>63 мм значения приведены для информации, поскольку метод испытания для этих размеров находится в разработке.Таблица А.2 - Трубы из ПЭ 100. Осевые усилия для SDR 11, SDR 17, SDR 17,6 и SDR 26
Номинальный диаметр | Осевое усилие F для труб из ПЭ 100, кН | |||
SDR 26 | SDR 17,6 | SDR 17 | SDR 11 | |
16 | - | 0,17 | 0,18 | 0,27 |
20 | - | 0,27 | 0,28 | 0,42 |
25 | - | 0,42 | 0,43 | 0,65 |
32 | - | 0,69 | 0,71 | 1,06 |
40 | - | 1,08 | 1,11 | 1,66 |
50 | - | 1,68 | 1,74 | 2,60 |
63 | - | 2,67 | 2,76 | 4,12 |
75 | - | 3,79 | 3,91 | 5,84 |
90 | - | 5,46 | 5,64 | 8,41 |
110 | - | 8,15 | 8,42 | 12,6 |
125 | - | 10,5 | 10,9 | 16,2 |
140 | - | 13,2 | 13,6 | 20,4 |
160 | - | 17,2 | 17,8 | 26,6 |
180 | - | 21,8 | 22,5 | 33,7 |
200 | - | 26,9 | 27,8 | 41,6 |
225 | 23,5 | 34,1 | 35,2 | 52,6 |
250 | 29,1 | 42,1 | 43,5 | 64,9 |
280 | 36,4 | 52,8 | 54,5 | 81,4 |
315 | 46,1 | 66,8 | 69,0 | 103 |
355 | 43,9 | 63,7 | 65,8 | 98,2 |
400 | 55,8 | 80,8 | 83,5 | 124 |
450 | 70,6 | 102 | 106 | 157 |
500 | 87,2 | 126 | 130 | 194 |
560 | 109 | 158 | 164 | 244 |
630 | 138 | 200 | 207 | 309 |
Примечание 1 - Значения, приведенные в этой таблице, рассчитаны с помощью формулы (А.1). Обратите внимание на изменение значения K для 355 мм и более. Примечание 2 - Для диаметра | ||||
, мм 
>63 мм значения приведены для информации, поскольку метод испытания для этих размеров находится в разработке. Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
ISO 1167-1 | IDT | ГОСТ ISO 1167-1-2013 "Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод" |
ISO 1167-4 | IDT | ГОСТ ISO 1167-4-2013 "Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 4. Подготовка узлов соединений" |
ISO 3458 | IDT | ГОСТ Р ИСО 3458-2020 "Трубопроводы из пластмасс. Механические соединения между фитингами и напорными трубами. Метод испытания на герметичность под внутренним давлением" |
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты. | ||
Библиография
[1] | ISO 3 | Preferred numbers - Series of preferred numbers (Предпочтительные числа. Ряды предпочтительных чисел) |
[2] | ISO 497 | Guide to the choice of series of preferred numbers and of series containing more rounded values of preferred (Предпочтительные числа первого и второго приближений и ряды, содержащие эти числа. Правила выбора и применения) |
УДК 678.5-462:620.162.4:006.354 | ОКС | 23.040.20 | IDT |
19.020 | |||
Ключевые слова: трубопровод, пластмассы, механические соединения, фитинг, трубы, полиолефины, испытание, стойкость, осевая нагрузка | |||
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2020