ASTM D2992-22 Standardverfahren zur Erlangung einer hydrostatischen oder kompressiven Designbasis für Glasfaserrohre (glasfaserverstärktes duroplastisches Harz) und Formstücke

Die Norm ASTM D2992-22 „Standard Practice for Obtaining a Hydrostatic or Pressure Design Basis for Fiberglass (glasfaserverstärktes Duroplast) Pipe and Fittings“, entwickelt von der American Society for Testing and Materials (ASTM) , beschreibt zwei Verfahren zur Ermittlung einer hydrostatischen oder Druckbemessungsgrundlage für Glasfaserrohrprodukte. Dabei werden Festigkeitsregressionsdaten ausgewertet, die durch Einzel- oder Verbundprüfungen von Rohren oder Formstücken aus demselben Material und derselben Konstruktion gewonnen wurden: Verfahren A (zyklisch) und Verfahren B (statisch). Sowohl glasfaserverstärkte Duroplastrohre als auch glasfaserverstärkte Polymermörtelrohre gelten als Glasfaserrohre. Im Sinne dieser Norm umfasst der Begriff „Polymer“ keine natürlichen Polymere.

Diese Anwendung kann verwendet werden, um die hydrostatische Bemessungsspannung für Glasfaserrohre zu bestimmen, bei denen das Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke 10:1 oder mehr beträgt.

Diese auf der Designtheorie dünnwandiger Rohre basierende Einschränkung dient dazu, ihre Anwendung weiter auf Innendrücke von etwa 20 Prozent der aus der Ringspannungsgleichung abgeleiteten hydrostatischen Designspannung zu beschränken. Wenn die hydrostatische Auslegungsspannung beispielsweise 34500 kPa beträgt, ist sie unabhängig vom Rohrdurchmesser auf einen Innendruck von etwa 6900 kPa begrenzt.

Wenn lange (durchgehende) Glasfasern absichtlich platziert werden, um dem beabsichtigten Druckbelastungszustand standzuhalten (d. h. Druckprüfung am freien Ende und 654,7-Grad-Glasfaserumwicklungen), führen die Ergebnisse dieser Anwendung dazu, dass das gleiche Rohr niedrigere (nicht schädliche) Temperaturen aufweist als sind typisch für normale Pipeline-Anwendungen) können bei der Vorhersage der langfristigen Leistung von Glasfaserrohren unter Belastung zu konservativ sein.

Alle Datenpunkte in der Analyse müssen denselben Fehlermodus aufweisen. Diese Vorgehensweise stellt möglicherweise nicht genau die Nutzungsdauer des Rohrs dar, wenn verhindert wird, dass das plastische Kriechen des Harzes zu einem Rohrversagen durch unbeabsichtigte Risse in der Harzmatrix oder andere unvorhersehbare Versagensarten führt.

Diese Anwendung bietet eine Druckkonstruktionsgrundlage für komplex geformte Produkte oder Systeme, bei denen komplexe Spannungsfelder die Verwendung von Ringspannungen stark behindern.

Der Verschluss der Probenspitze in den zugrunde liegenden Testmethoden kann eingeschränkt oder frei sein, was zu bestimmten Einschränkungen führt. An eingespannten Enden werden die Proben nur in Umfangsrichtung durch Innendruck beansprucht, und die Druckbemessungsgrundlage gilt nur für Spannungen, die in Umfangsrichtung auftreten. An den freien Enden werden die Proben durch Innendruck sowohl in Ring- als auch in Längsrichtung belastet, sodass die Ringspannung doppelt so groß ist wie die Längsspannung. Diese Vorgehensweise gilt möglicherweise nicht für die Bewertung von Spannungen, die durch Belastungen entstehen, bei denen die Längsspannung 50 Prozent der Druckbemessungsgrundlage übersteigt.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Der Verschluss am freien Ende ist eine Verschlussvorrichtung oder ein Verschlussmechanismus, der am Ende des Prüflings angebracht ist. Durch den Innendruck entstehen im Prüfling neben Umfangs- und Radialspannungen auch Längszugspannungen.
• Ein Verschluss ist eine Dichtungsvorrichtung oder ein Dichtungsmechanismus, der auf einem festgehaltenen Ende, einem durch den Prüfling geführten Stab oder einer äußeren Struktur beruht, um der durch den Innendruck erzeugten Endschubkraft standzuhalten. Dadurch werden die Spannungen in (flachen) Proben nur auf die Umfangs- und Radialrichtung begrenzt.
• Als Fehler gilt jegliche Leitung der Testflüssigkeit durch den Probenkörper (sei es durch einen Wandbruch, eine lokale Leckage oder eine Leckage aus einer Entfernung von mehr als einem Durchmesser vom Spitzenverschluss).
• Bei einem Glasfaserrohr handelt es sich um ein röhrenförmiges Produkt, das eine Glasfaserverstärkung enthält, die in ausgehärtetem duroplastischem Harz eingebettet oder von diesem umgeben ist. Die Verbundstruktur kann aggregierte, körnige oder plättchenförmige Füllstoffe, thixotrope Stoffe, Pigmente oder Farbstoffe enthalten. Thermoplastische oder duroplastische Auskleidungen oder Beschichtungen können enthalten sein.
• Verstärktes Polymermörtelrohr ist ein Glasfaserrohr, das Zuschlagstoffe enthält.
• Verstärkte duroplastische Harzrohre sind Glasfaserrohre, die keine Zuschlagstoffe enthalten.
• Die Ringspannung ist die Zugspannung, die durch Innendruck in Umfangsrichtung auf die Wand des Rohrprodukts ausgeübt wird. Die Reifenspannung wird durch eine ISO-Gleichung berechnet. Die Umfangsspannung sollte nur an flachen, hohlzylindrischen Proben bestimmt werden. Die Produktbewertung komplexerer Formen kann druckbasiert sein.
• Die Grundlage für die hydrostatische Auslegung ist eine in dieser Anwendung für Glasfaserrohre entwickelte Umfangsspannung, die mit einem Betriebsauslegungsfaktor multipliziert wird, um eine hydrostatische Auslegungsspannung zu erhalten.
• Der hydrostatische Auslegungsdruck ist der geschätzte maximale interne hydrostatische Druck, der zyklisch (Verfahren A) oder kontinuierlich (Verfahren B) mit einem hohen Maß an Sicherheit auf eine Rohrleitungskomponente ausgeübt werden kann, dass die Komponente nicht ausfällt.
• Die hydrostatische Bemessungsspannung ist die geschätzte maximale Zugspannung in Umfangsrichtung aufgrund des hydrostatischen Innendrucks in der Rohrwand, die zyklisch (Verfahren A) oder kontinuierlich (Verfahren B) mit einem hohen Maß an Sicherheit angewendet werden kann, dass das Rohr dies nicht tut scheitern.

Unter den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchgeführt wurden, hat unser Unternehmen mit seinem geschulten und fachkundigen Personal und seiner fortschrittlichen technologischen Ausrüstung „ASTM D2992-22 Fiberglas (glasfaserverstärktes duroplastisches Harz) hydrostatisch oder“ etabliert Druck für Rohre und Formstücke“ Es bietet auch Prüfdienstleistungen an, die in der Norm „Standardpraxis zur Erlangung der Konstruktionsbasis“ definiert sind.