Hydrostatyka jest nauką badającą zachowanie się cieczy w stanie spoczynku. Ciśnienie powstałe w wyniku przyspieszenia tych płynów nazywa się ciśnieniem hydrostatycznym. Jest to badanie wykonywane w celu określenia wytrzymałości i trwałości materiału poprzez pomiar odkształcenia spowodowanego ciśnieniem hydrostatycznym wewnętrznym przy stałej temperaturze i ciśnieniu w rurach z tworzyw sztucznych lub termoplastycznych, takich jak polipropylen, polietylen, polichlorek winylu. Temperatura, ciśnienie i podobne wartości, a także inne warunki są ujęte w niektórych normach międzynarodowych.
Obecnie przesył wielu ważnych zasobów odbywa się za pomocą rurociągów. Trwałość rur jest istotna dla życia ludzkiego, ograniczania marnotrawstwa zasobów i zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska. Z tego względu produkowane rury muszą odpowiadać normom określonym w miejscu, w którym będą stosowane. Aby bezpiecznie stosować rury z polietylenu (PE), polipropylenu (PP), polichlorku winylu (PVC) i polietylenu odpornego na wysokie temperatury (PE-RT), należy znać ich warunki pracy i żywotność przy określonych wartościach temperatury i ciśnienia, zależnie od obszaru, w którym będą stosowane. Aby określić te warunki, rury poddaje się próbie hydrostatycznego ciśnienia wewnętrznego. Uzyskane wartości porównuje się z normami w celu ustalenia przydatności do stosowania.
Poniższe normy szczegółowo wyjaśniają zasady, których należy przestrzegać podczas badania ciśnienia wewnętrznego hydrostatycznego, a także warunki, jakie muszą spełniać środowisko badania i elementy badania:
W normach tych określono kształty elementów łączących oraz metody ich łączenia. Wymiary próbki poddawanej testowi muszą być zgodne z normami ASTM D2122 i ASTM D3567.
Zgodnie z normami EN 921 i D1598-23 czułość urządzeń kondycjonujących i ciśnieniowych stosowanych w testach musi wynosić plus/minus 2 procent. Temperatura otoczenia, armatury oraz cieczy testowej powinna wynosić 23 stopnie. Rury o średnicy 150 mm i mniejszej muszą być co najmniej pięć razy dłuższe od średnicy zewnętrznej rury. W przypadku rur o większej średnicy wartość ta powinna być co najmniej trzykrotnie większa od średnicy zewnętrznej.
Układ testowy składa się z pokrywy górnej i dolnej, zacisków do mocowania tych pokryw, elementów montażowych i uszczelniających, kondycjonera, zbiornika na ciecz i urządzenia ciśnieniowego.
Wybrana zgodnie z normami próbka zostaje zamknięta zaślepkami na obu końcach. Napełnia się go płynem, który za pomocą klimatyzatora zostaje doprowadzony do żądanej temperatury, nie pozostawiając w środku powietrza. Następnie próbkę przygotowuje się do badania poprzez jej podparcie, aby nie wygięła się pod wpływem ciężaru, i całkowite zanurzenie w klimatyzowanym środowisku.
Zgodnie z normą EN 921 próbki o grubości ścianki mniejszej niż 3 mm należy poddać kondycjonowaniu przez 1 godzinę, próbki o grubości ścianki 3-8 mm – przez 3 godziny, próbki o grubości ścianki 8-16 mm – przez 6 godzin, a próbki o grubości ścianki większej niż 16 mm – przez 16 godzin.
Poziom ciśnienia jest regulowany za pomocą urządzenia ciśnieniowego i przykładany do przygotowanej próbki, a badanie rozpoczyna się przez równoczesne uruchomienie miernika. Rejestruje się zmianę odkształcenia próbki względem czasu. Ciśnienie, jakie należy przyłożyć do próbek, oblicza się przy użyciu równania podanego w normie:
Jeżeli w trakcie trwania testu dojdzie do przebicia lub nieszczelności próbki, test zostaje przerwany, a rodzaj odkształcenia zostaje odnotowany jako kruche lub ciągliwe. Zgodnie z normą EN 921, jeżeli błąd wystąpi bliżej zaślepki niż 0,1 długości rury, badanie zostaje anulowane i powtórzone z nową próbką.
Należy zachować ostrożność na wypadek wybuchu podczas testu, a jeśli zamiast cieczy zostanie użyty gaz, nie wolno ignorować potencjalnej pojemności magazynowania energii przez gazy. Sprzęt i środowisko poddawane testom muszą być wolne od oleju i brudu.
Jeżeli rury poddane działaniu ciśnienia podczas badania nie pękną w czasie określonym w normach, tj. po 20 godzinach przy temperaturze 100 stopni i po 80 godzinach przy temperaturze 165 stopni, lub nie zostaną zachowane wartości odkształceń powyżej podanych na wykresach, rurę uznaje się za zdatną do użytku.
Rury z tworzyw sztucznych i termoplastycznych znalazły szerokie zastosowanie ze względu na łatwość wykonania, niski koszt, niskie koszty konserwacji i brak narażenia na korozję. Jest powszechnie stosowany w systemach sieciowych, gdyż może przesyłać zasoby takie jak gaz ziemny, czystą wodę i wodę geotermalną, a także ścieki. Ponadto jest on nadal stosowany w nawadnianiu rolnictwa. Badanie ciśnienia hydrostatycznego jest częścią bezpiecznego stosowania rur z tworzyw sztucznych w tych sektorach.
Krótko mówiąc, badanie hydrostatyczne jest najpowszechniejszą metodą stosowaną do testowania rur i zbiorników ciśnieniowych. Przeprowadzenie tego testu pozwala zachować standardy bezpieczeństwa i trwałość kontenera przez długi czas. Nowo wyprodukowane części są wstępnie kwalifikowane za pomocą badań hydrostatycznych. Następnie są one regularnie weryfikowane pod kątem zgodności z odpowiednią normą. W niektórych przypadkach, gdy nie można zastosować badania hydrostatycznego, dopuszczalną alternatywną metodą jest badanie ciśnienia pneumatycznego.
Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi hydrostatycznego badania ciśnienia wewnętrznego są również świadczone przedsiębiorstwom.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
