ASTM D2992-22 Pratique standard pour l'obtention d'une base de conception hydrostatique ou compressive pour les tuyaux et raccords en fibre de verre (résine thermodurcissable renforcée de fibre de verre)

La norme ASTM D2992-22, « Méthode d'essai standard pour l'obtention d'une base de conception hydrostatique ou de pression pour les tuyaux et raccords en fibre de verre (résine thermodurcissable renforcée de fibres de verre) », élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) , décrit deux procédures permettant d'obtenir une base de conception hydrostatique ou de pression pour les produits de tuyauterie en fibre de verre. Cette procédure repose sur l'évaluation des données de régression de la résistance obtenues lors d'essais sur des tuyaux ou raccords de même matériau et de même construction, individuellement ou en assemblage : la procédure A (cyclique) et la procédure B (statique). Les tuyaux en résine thermodurcissable renforcée de fibres de verre et les tuyaux en mortier polymère renforcé de fibres de verre sont tous deux des tuyaux en fibre de verre. Aux fins de cette norme, le terme « polymère » n'inclut pas les polymères naturels.

Cette application peut être utilisée pour déterminer la contrainte de conception hydrostatique pour les tuyaux en fibre de verre où le rapport diamètre extérieur/épaisseur de paroi est de 10 : 1 ou plus.

Cette limitation, basée sur la théorie de conception des conduites à paroi mince, sert à limiter davantage son application à des pressions internes d'environ 20 pour cent de la contrainte hydrostatique de conception dérivée de l'équation de contrainte circonférentielle. Par exemple, si la contrainte hydrostatique de conception est de 34500 6900 kPa, elle est limitée à une pression interne d’environ XNUMX XNUMX kPa, quel que soit le diamètre du tuyau.

Lorsque de longues fibres de verre (continues) sont délibérément placées pour résister à la condition de charge de pression prévue (c'est-à-dire, test de pression à l'extrémité libre et enveloppes de fibre de verre à 654,7 degrés), les résultats de cette application fournissent le même tuyau avec des températures plus basses (non dommageables) que sont typiques dans les applications normales de pipelines. ) peuvent être trop prudents dans la prévision des performances à long terme des tuyaux en fibre de verre lorsqu'ils sont exploités sous des contraintes.

Tous les points de données de l'analyse doivent être dans le même mode de défaillance. Cette pratique peut ne pas représenter avec précision la durée de vie utile du tuyau lorsqu'on empêche le fluage plastique de la résine de provoquer une défaillance du tuyau par fissuration involontaire de la matrice de résine ou d'autres modes de défaillance imprévisibles.

Cette application fournit une base de conception de pression pour des produits ou des systèmes de forme complexe dans lesquels des champs de contraintes complexes inhibent gravement l'utilisation de contraintes circonférentielles.

Les fermetures des pointes d'échantillon dans les méthodes de test sous-jacentes peuvent être contraintes ou libres, ce qui entraîne certaines limitations. Aux extrémités contraintes, les échantillons sont soumis à une pression interne uniquement dans la direction circonférentielle, et la base de conception de pression n'est valable que pour les contraintes se produisant dans la direction circonférentielle. Aux extrémités libres, les échantillons sont soumis à une pression interne dans les directions circonférentielle et longitudinale, de sorte que la contrainte circonférentielle est deux fois supérieure à la contrainte longitudinale. Cette pratique peut ne pas être valable pour évaluer les contraintes créées par des chargements lorsque la contrainte longitudinale dépasse 50 pour cent de la base de calcul en compression.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

La fermeture, extrémité libre, est un dispositif ou un mécanisme d'étanchéité fixé à l'extrémité de l'éprouvette. La pression interne produit ainsi des contraintes de traction longitudinales en plus des contraintes circonférentielles et radiales dans l'éprouvette.
Une fermeture est un dispositif ou un mécanisme d'étanchéité qui repose sur une extrémité retenue, une tige traversant l'éprouvette ou une structure externe pour résister à la force de poussée d'extrémité produite par la pression interne. Il limite ainsi les contraintes dans les échantillons (plats) aux seules directions circulaires et radiales.
L'échec est toute conduction du liquide d'essai à travers le corps de l'échantillon (que ce soit par une fracture de la paroi, une fuite locale ou une fuite à une distance supérieure à un diamètre de la fermeture de l'embout).
Le tuyau en fibre de verre est un produit tubulaire contenant un renfort en fibre de verre intégré ou entouré de résine thermodurcissable durcie. La structure composite peut contenir des charges granulaires, granulaires ou plaquettaires, des substances thixotropes, des pigments ou des colorants. Des revêtements ou revêtements thermoplastiques ou thermodurcis peuvent être inclus.
Le tuyau en mortier polymère renforcé est un tuyau en fibre de verre contenant des granulats.
Le tuyau en résine thermodurcie renforcée est un tuyau en fibre de verre qui ne contient pas de granulats.
La contrainte circulaire est la contrainte de traction provoquée par la pression interne dans la direction circonférentielle sur la paroi du produit tubulaire. La tension du cerceau est calculée par une équation ISO. La contrainte circulaire ne doit être déterminée que sur des éprouvettes cylindriques creuses et plates. L'évaluation des produits de formes plus complexes peut être basée sur la pression.
La base de conception hydrostatique est une contrainte circonférentielle développée pour les tuyaux en fibre de verre par cette application et multipliée par un facteur de conception de service pour obtenir une contrainte de conception hydrostatique.
La pression hydrostatique de conception est la pression hydrostatique interne maximale estimée qui peut être appliquée à un composant de tuyauterie de manière cyclique (procédure A) ou continue (procédure B) avec un degré élevé de certitude que le composant ne tombera pas en panne.
La contrainte hydrostatique de conception est la contrainte de traction maximale estimée dans la direction cerceau due à la pression hydrostatique interne dans la paroi du tuyau, qui peut être appliquée de manière cyclique (procédure A) ou continue (procédure B) avec un degré élevé de confiance que le tuyau ne échouer.

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