EN ISO 9080 Kunststoff-Rohrleitungs- und -Kanalsysteme - Bestimmung der langfristigen hydrostatischen Festigkeit von thermoplastischen Werkstoffen in Rohrform durch Extrapolation

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlichte Norm „EN ISO 9080 Kunststoff-Rohrleitungs- und Kanalsysteme – Bestimmung der langfristigen hydrostatischen Festigkeit von thermoplastischen Materialien in Rohrform durch Extrapolation“ beschreibt eine Methode zur Schätzung der langfristigen hydrostatischen Festigkeit von thermoplastischen Materialien durch statistische Extrapolation. Diese Methode ist auf alle thermoplastischen Rohrtypen bei den entsprechenden Temperaturen anwendbar. Dieser Standard wurde auf Grundlage von Testdaten von Rohrleitungssystemen entwickelt.

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

• Unter Innendruck versteht man die Kraft pro Flächeneinheit, die das Medium im Rohr ausübt.
• Spannung ist die Kraft pro Flächeneinheit in Umfangsrichtung, die durch Innendruck auf die Rohrwand wirkt.
• Die Prüftemperatur ist die Temperatur, bei der die Spannungsdurchschlagsdaten ermittelt werden.
• Die maximale Prüftemperatur ist die maximale Temperatur, bei der die Spannungsdurchschlagsdaten ermittelt werden.
• Die Betriebstemperatur ist die Temperatur, bei der das Rohr verwendet wird.
• Die Ausfallzeit ist die Zeit bis zum Auftreten eines Lecks in der Leitung.
• Die maximale Testdauer ist die Zeit, die sich aus der Mittelung der Logarithmen der fünf längsten Ausfalldauern ergibt.
• Der Extrapolationszeitraum ist die Zeitspanne, innerhalb derer eine Extrapolation zulässig ist.
• Die langfristige hydrostatische Festigkeit ist eine Größe mit Spannungsdimensionen, die die vorhergesagte Durchschnittsfestigkeit bei Temperatur T und Zeit t in Megapascal darstellt.

Die Spannungsbruchdaten von Rohren sollten gemäß den Normen ISO 1167-1 und ISO 1167-2 ermittelt werden. Die Bestimmung der Innendruckfestigkeit sollte anhand gerader Rohre erfolgen. Der durchschnittliche Außendurchmesser und die Mindestwandstärke jedes Rohrprüfstücks sollten gemäß der Norm ISO 3126 bestimmt werden.

Voraussetzung für alle Berechnungen ist, dass die geprüften Rohre die gleiche Nennweite aufweisen, aus der gleichen Materialcharge bestehen und aus der gleichen Produktionscharge stammen.

Bei vorhandenen Materialien, die nach der Norm ISO 9080 bewertet werden, kann der ursprüngliche Datensatz durch zusätzliche Daten aus anderen Chargen ergänzt werden, um die Anforderungen dieser Norm zu erfüllen. In diesem Fall müssen bei jeder Temperatur regelmäßig zusätzliche Daten übermittelt und im Prüfbericht dokumentiert werden.

Zur Verteilung der Innendruckniveaus und Zeitintervalle sollten für jede gewählte Temperatur mindestens 30 Beobachtungen über den Testzeitraum verteilt durchgeführt werden. Die internen Druckniveaus sollten so gewählt werden, dass innerhalb von 7.000 Stunden mindestens vier Beobachtungen und innerhalb von 9.000 Stunden mindestens eine Beobachtung erfolgen. Bei der auf dem zweiten Zweig basierenden Schätzung sind mindestens 20 Beobachtungen für zweite Zweige und mindestens 5 Beobachtungen pro Temperatur erforderlich.

Bei allen Temperaturen werden Ausfallzeiten bis 10 Stunden vernachlässigt. Bei Temperaturen bis 40 Grad können Ausfallzeiten bis zu 1.000 Stunden vernachlässigt werden, sofern die verbleibende Beobachtungszahl dieser Norm entspricht. In diesem Fall werden alle Punkte unterhalb der ausgewählten Zeit bei den ausgewählten Temperaturen verworfen.

Prüflinge, die über 1 Stunden hinweg nicht ausgefallen sind, können als Beobachtungen in multiplen linearen Regressionsberechnungen und zur Bestimmung des Vorhandenseins eines Index verwendet werden. Andernfalls sollten sie ignoriert werden, solange die verbleibende Anzahl der Beobachtungen diesem Standard entspricht.

Diese Methode basiert auf einer multiplen linearen Regression und Berechnungsdetails sind im Standardanhang (Anhang A) angegeben. Es erfordert Tests bei zwei oder mehr Temperaturen und über mindestens 9.000 Stunden und kann unabhängig davon durchgeführt werden, ob Anzeichen einer Knieverletzung vorliegen.

Unter bestimmten Bedingungen werden Testdaten mithilfe von zwei oder mehreren Temperaturwerten ermittelt:

• Jedes benachbarte Temperaturpaar muss mindestens 10 Grad und höchstens 50 Grad voneinander entfernt sein.
• Eine der Testtemperaturen sollte 20 Grad oder 23 Grad betragen.
• Die höchste Prüftemperatur sollte die nach ISO 2507-1 ermittelte Vicat-Erweichungstemperatur für glasartige amorphe Polymere um minus 15 Grad bzw. die nach ISO 11357-3 ermittelte Schmelztemperatur für teilkristalline Polymere um minus 15 Grad nicht überschreiten.
• Die Anzahl der Beobachtungen und die Verteilung der inneren Druckniveaus bei jeder Temperatur müssen diesem Standard entsprechen.
• Um eine optimale Schätzung der unteren Vertrauensgrenze der vorhergesagten hydrostatischen Festigkeit zu erhalten, sollte der Prüftemperaturbereich so gewählt werden, dass er die Betriebstemperatur bzw. den Betriebstemperaturbereich umfasst.
• Fehler aufgrund von Kontamination können ignoriert werden, sofern die verbleibende Anzahl der Beobachtungen diesem Standard entspricht.
• Alle gültigen Datenpunkte müssen in Berechnungen verwendet werden.
• Für die meisten Materialien sind die Prüfumgebung und die Prüftemperaturen in den entsprechenden Produktnormen festgelegt.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die wir für Unternehmen aus verschiedenen Branchen anbieten, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN ISO 9080 Kunststoff-Rohr- und Kanalsysteme – Bestimmung der langfristigen hydrostatischen Festigkeit von thermoplastischen Materialien in Rohrform durch Extrapolation“.