Méthode d'essai standard ASTM D3681-12 pour la résistance chimique des tuyaux en fibre de verre (résine thermodurcissable renforcée de fibre de verre) dans un état plié

Dans la « Méthode d'essai standard ASTM D3681-12 pour la résistance chimique des tuyaux en fibre de verre (résine thermodurcie renforcée de fibres de verre) en condition pliée » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), il s'agit de déterminer les propriétés de résistance chimique des tuyaux en fibre de verre courbés pour des diamètres de 102 mm et plus. Une méthode de test est décrite pour cela. La base ici est à la fois des tuyaux en résine thermodurcie renforcée de fibres de verre (RTRP) et des tuyaux en fibre de verre en mortier polymère renforcé de fibres de verre (RPMP). Aux fins de cette norme, le terme polymère n'inclut pas les polymères naturels.

Sauf indication contraire, les définitions sont conformes à la « Terminologie standard ASTM D883-22 pour les plastiques » et les abréviations sont conformes à la « Terminologie standard ASTM D1600-18 pour les termes abrégés pour les plastiques ». De plus, aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• Le point final est le passage du liquide à travers la paroi du tuyau, sauf indication contraire. Le mode de rupture peut être catastrophique, caractérisé par une rupture soudaine de la paroi du tuyau au niveau de la zone de contrainte la plus importante parallèle à l'axe du tuyau, le renfort fibreux se brisant nettement au bord de la fracture. Des preuves visuelles de l’usure de la surface ou des piqûres peuvent être présentes ou non.
• Le tuyau en fibre de verre est un produit tubulaire contenant des renforts en fibre de verre incorporés ou entourés 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 (RPMP) est un tuyau en fibre de verre contenant des granulats.
• Le tuyau en résine thermodurcie renforcée (RTRP) est un tuyau en fibre de verre qui ne contient pas d'agrégats.
• La corrosion sous contrainte est un dommage qui se produit lorsque la paroi du tuyau est exposée à un environnement corrosif pendant un certain temps alors qu'elle est dans un état de contrainte.

Cette méthode d'essai consiste à exposer l'intérieur d'au moins 18 échantillons de tuyaux à une solution d'essai corrosive pendant que le tuyau est continuellement maintenu dans un état dévié à différents niveaux de contrainte de flexion annulaire initiale induite et à mesurer le temps jusqu'à rupture pour chaque niveau de contrainte. Les températures de test sont obtenues en effectuant des tests dans un environnement aérien où la température est contrôlée.

La résistance à long terme du tuyau à la solution d'essai est obtenue en extrapolant la ligne de régression linéaire log-log pour le niveau de déformation initial et la durée à 50 ans. L'analyse de régression linéaire log-log des données de test est considérée comme une approche conservatrice et représente une pratique standard de l'industrie.

Cette méthode d'essai évalue l'effet d'un environnement chimique sur le tuyau lorsqu'il est dans un état dévié. Il a été constaté que les effets des environnements chimiques peuvent être accélérés par les contraintes induites par la déflexion. Ces informations sont utiles et nécessaires à la conception et à l’application de canalisations enterrées en fibre de verre. Des tuyaux de même diamètre mais d'épaisseurs de paroi différentes développent des contraintes différentes avec la même flèche. De plus, des tuyaux ayant la même épaisseur de paroi mais des structures différentes formant la paroi peuvent développer des contraintes différentes avec la même flèche.

Pendant les tests, un appareil à plaques parallèles approprié est utilisé pour maintenir une déflexion constante dans le tuyau. Pour obtenir une contrainte uniforme le long du tuyau, des coussinets en élastomère de 6 mm d'épaisseur sont utilisés entre les surfaces des plaques parallèles (canal) et l'anneau du tuyau. Des coussinets en élastomère d'une dureté Shore A15 à 70 ont été utilisés avec succès.

Lorsque la déformation initiale doit être déterminée par la procédure B, des jauges de contrainte à élément unique en forme de feuille, adaptées à des niveaux de déformation allant jusqu'à 1,50 pour cent et une longueur appropriée au diamètre du tuyau, sont nécessaires. Un exemple de l'appareil requis est présenté dans la figure fournie dans la norme. Les jauges de contrainte de longueurs de 6 et 13 mm se sont révélées efficaces pour des diamètres de tuyaux de 305 à 610 mm. Pour les recommandations de longueur de mesure pour d’autres diamètres de tuyaux, il convient de contacter le fabricant de la jauge de contrainte.

Les échantillons d'essai doivent être des sections annulaires prélevées sur un échantillon de tuyau sélectionné au hasard lors d'un cycle de production normal. La longueur minimale des éprouvettes est considérée comme étant la plus petite entre un diamètre nominal de tuyau ou 300 mm plus/moins 5 pour cent.

La température de test standard doit être de 23 degrés plus/moins 2 degrés.

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