Štandardná prax ASTM D2992-22 na získanie hydrostatického alebo kompresného konštrukčného základu pre potrubie a armatúry zo sklenených vlákien (termosetová živica vystužená sklenými vláknami)

Štandardný postup ASTM D2992-22 pre získanie hydrostatického alebo tlakového návrhového základu pre potrubia a tvarovky zo sklenených vlákien (termosetová živica vystužená sklenenými vláknami), ktorý vypracovala Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM) , opisuje dva postupy na získanie hydrostatického alebo tlakového návrhového základu pre výrobky zo sklenených vlákien vyhodnotením údajov o regresnej pevnosti získaných testovaním potrubí alebo tvaroviek z rovnakého materiálu a konštrukcie, jednotlivo alebo v zostavách: Postup A (cyklický) a Postup B (statický). Potrubie z termosetovej živice vystužené sklenenými vláknami aj potrubie z polymérovej malty vystužené sklenenými vláknami sú sklolaminátové potrubia. Na účely tejto normy polymér nezahŕňa prírodné polyméry.

Táto aplikácia sa môže použiť na určenie hydrostatického konštrukčného napätia pre rúrky zo sklenených vlákien, kde pomer vonkajšieho priemeru k hrúbke steny je 10:1 alebo väčší.

Toto obmedzenie, založené na teórii konštrukcie tenkostenných rúr, slúži na ďalšie obmedzenie jej aplikácie na vnútorné tlaky približne 20 percent hydrostatického projektovaného napätia odvodeného z rovnice obručového napätia. Napríklad, ak je návrhové hydrostatické napätie 34500 kPa, je obmedzené na vnútorný tlak približne 6900 kPa, bez ohľadu na priemer potrubia.

Keď sú dlhé (kontinuálne) sklenené vlákna zámerne umiestnené tak, aby odolali zamýšľanému tlakovému zaťaženiu (t. j. tlakové skúšky s voľným koncom a 654,7 stupňové obaly zo sklenených vlákien), výsledky z tejto aplikácie poskytujú rovnakú rúru s nižšími (nepoškodzujúcimi) teplotami ako sú typické v bežných potrubných aplikáciách) môžu byť príliš konzervatívne pri predpovedaní dlhodobého výkonu rúr zo sklenených vlákien pri prevádzke pri namáhaní.

Všetky dátové body v analýze musia byť v rovnakom poruchovom režime. Táto prax nemusí presne reprezentovať životnosť rúry, keď sa bráni plastickému tečeniu živice, aby spôsobilo zlyhanie rúry neúmyselným praskaním matrice živice alebo inými nepredvídateľnými spôsobmi zlyhania.

Táto aplikácia poskytuje základ pre návrh tlaku pre výrobky alebo systémy s komplexným tvarom, kde komplexné napäťové polia výrazne bránia použitiu obručového napätia.

Uzávery hrotu vzorky v základných testovacích metódach môžu byť obmedzené alebo voľné, čo vedie k určitým obmedzeniam. Na obmedzených koncoch sú vzorky namáhané vnútorným tlakom len v obvodovom smere a návrhová základňa tlaku platí len pre napätia vyskytujúce sa v obvodovom smere. Na voľných koncoch sú vzorky namáhané vnútorným tlakom v obručovom aj pozdĺžnom smere, takže napätie v obruči je dvojnásobne väčšie ako pozdĺžne napätie. Táto prax nemusí byť platná pre hodnotenie napätí vytvorených zaťaženiami, kde pozdĺžne napätie presahuje 50 percent tlakovej návrhovej základne.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Uzáver, voľný koniec, je tesniace zariadenie alebo mechanizmus pripevnený ku koncu skúšobnej vzorky. Vnútorný tlak tak vytvára pozdĺžne ťahové napätia okrem kruhových a radiálnych namáhaní v skúšobnej vzorke.
• Uzáver je tesniace zariadenie alebo mechanizmus, ktorý sa opiera o zadržiavaný koniec, tyč prechádzajúcu cez skúšobnú vzorku alebo vonkajšiu konštrukciu, aby odolal koncovej prítlačnej sile spôsobenej vnútorným tlakom. Obmedzuje teda napätia v (plochých) vzorkách len na kruhový a radiálny smer.
• Porucha je akékoľvek vedenie testovacej kvapaliny cez telo vzorky (či už prasknutím steny, lokálnym únikom alebo únikom zo vzdialenosti väčšej ako jeden priemer od uzáveru hrotu).
• Rúrka zo sklenených vlákien je rúrkový výrobok obsahujúci výstuž zo sklenených vlákien zapustená alebo obklopená vytvrdenou termosetovou živicou. Kompozitná štruktúra môže obsahovať kamenivo, granulované alebo doštičkové plnivá, tixotropné látky, pigmenty alebo farbivá. Môžu byť zahrnuté termoplastické alebo termosetové vložky alebo povlaky.
• Vystužená rúrka z polymérovej malty je rúrka zo sklenených vlákien obsahujúca kamenivo.
• Vystužená rúra z termosetovej živice je rúra zo sklenených vlákien, ktorá neobsahuje agregáty.
• Obručové napätie je ťahové napätie spôsobené vnútorným tlakom v obvodovom smere na stenu rúrkového výrobku. Napätie obruče sa vypočíta podľa ISO rovnice. Napätie obruče by sa malo určiť iba v plochých dutých valcových vzorkách. Hodnotenie výrobkov zložitejších tvarov môže byť založené na tlaku.
• Základom hydrostatického návrhu je napätie obruče vyvinuté pre rúrky zo sklenených vlákien touto aplikáciou a vynásobené súčiniteľom návrhu služby, aby sa získalo hydrostatické návrhové napätie.
• Hydrostatický návrhový tlak je odhadovaný maximálny vnútorný hydrostatický tlak, ktorý možno aplikovať na komponent potrubia cyklicky (postup A) alebo nepretržite (postup B) s vysokým stupňom istoty, že komponent nezlyhá.
• Návrhové hydrostatické napätie je odhadované maximálne ťahové napätie v smere obruče v dôsledku vnútorného hydrostatického tlaku v stene potrubia, ktoré možno aplikovať cyklicky (postup A) alebo kontinuálne (postup B) s vysokým stupňom istoty, že potrubie nebude zlyhať.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych odvetviach naša spoločnosť so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením zaviedla „ASTM D2992-22 sklolaminát (skleným vláknom vystužená termosetová živica) hydrostatické resp. tlak pre potrubia a armatúry“ Poskytuje tiež testovacie služby definované v norme „Štandardná prax na získanie návrhového základu“.