ASTM D2992-22 แนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการได้รับพื้นฐานการออกแบบอุทกสถิตหรือแรงอัดสำหรับท่อและข้อต่อไฟเบอร์กลาส (เทอร์โมเซตติงเรซินเสริมใยแก้ว)

มาตรฐาน ASTM D2992-22 การปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการหาค่าพื้นฐานการออกแบบแรงดันไฮโดรสแตติกหรือแรงดันสำหรับท่อและข้อต่อไฟเบอร์กลาส (เรซินเทอร์โมเซตเสริมใยแก้ว) ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายถึงสองขั้นตอนในการหาค่าพื้นฐานการออกแบบแรงดันไฮโดรสแตติกหรือแรงดันสำหรับผลิตภัณฑ์ท่อไฟเบอร์กลาส โดยการประเมินข้อมูลการถดถอยความแข็งแรงที่ได้จากการทดสอบท่อหรือข้อต่อที่ทำจากวัสดุและโครงสร้างเดียวกัน ทั้งแบบแยกชิ้นหรือแบบประกอบ: ขั้นตอน A (แบบวัฏจักร) และขั้นตอน B (แบบสถิต) ทั้งท่อเรซินเทอร์โมเซตเสริมใยแก้วและท่อปูนโพลิเมอร์เสริมใยแก้วล้วนเป็นท่อไฟเบอร์กลาส สำหรับวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ โพลิเมอร์ไม่รวมถึงโพลิเมอร์จากธรรมชาติ

แอปพลิเคชันนี้สามารถใช้เพื่อระบุความเค้นในการออกแบบอุทกสถิตสำหรับท่อไฟเบอร์กลาสโดยที่อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกต่อความหนาของผนังคือ 10:1 หรือมากกว่า

ข้อจำกัดนี้ซึ่งอิงตามทฤษฎีการออกแบบท่อที่มีผนังบาง ทำหน้าที่จำกัดการใช้งานกับแรงดันภายในประมาณร้อยละ 20 ของความเค้นการออกแบบอุทกสถิตที่ได้มาจากสมการความเค้นห่วง ตัวอย่างเช่น หากความเค้นการออกแบบอุทกสถิตคือ 34500 kPa แรงดันภายในจะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 6900 kPa โดยไม่คำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ

เมื่อใยแก้วที่ยาว (ต่อเนื่อง) ถูกวางอย่างจงใจเพื่อต้านทานสภาวะโหลดแรงดันที่ต้องการ (เช่น การทดสอบแรงดันอิสระและการพันด้วยไฟเบอร์กลาส 654,7 องศา) ผลลัพธ์จากการใช้งานนี้จะทำให้ท่อเดียวกันมีอุณหภูมิต่ำกว่า (ไม่สร้างความเสียหาย) กว่า เป็นเรื่องปกติในการใช้งานไปป์ไลน์ปกติ ) อาจมีความระมัดระวังมากเกินไปในการทำนายประสิทธิภาพของท่อไฟเบอร์กลาสในระยะยาวเมื่อใช้งานที่ความเค้น

จุดข้อมูลทั้งหมดในการวิเคราะห์จะต้องอยู่ในโหมดความล้มเหลวเดียวกัน แนวทางปฏิบัตินี้อาจไม่ได้แสดงถึงอายุการใช้งานของท่ออย่างถูกต้อง เมื่อการคืบของพลาสติกของเรซินถูกป้องกันไม่ให้ทำให้ท่อเสียหายเนื่องจากการแตกร้าวของเมทริกซ์เรซินโดยไม่ได้ตั้งใจหรือโหมดความล้มเหลวอื่นๆ ที่ไม่อาจคาดเดาได้

การใช้งานนี้เป็นพื้นฐานการออกแบบแรงดันสำหรับผลิตภัณฑ์หรือระบบที่มีรูปทรงซับซ้อน ซึ่งสนามความเค้นที่ซับซ้อนยับยั้งการใช้ความเค้นของห่วงอย่างรุนแรง

การปิดทิปตัวอย่างในวิธีการทดสอบพื้นฐานอาจเป็นแบบจำกัดหรือไม่ก็ได้ ซึ่งนำไปสู่ข้อจำกัดบางประการ ที่ปลายที่มีข้อจำกัด ตัวอย่างจะได้รับความเค้นโดยความดันภายในเฉพาะในทิศทางเส้นรอบวงเท่านั้น และพื้นฐานการออกแบบความดันจะใช้ได้เฉพาะกับความเค้นที่เกิดขึ้นในทิศทางเส้นรอบวงเท่านั้น ที่ปลายอิสระ ตัวอย่างจะได้รับแรงกดภายในทั้งในทิศทางของห่วงและตามยาว เพื่อให้ความเค้นของห่วงมีค่าเป็นสองเท่าของความเค้นตามยาว แนวทางปฏิบัตินี้อาจใช้ไม่ได้กับการประเมินความเค้นที่เกิดจากการรับน้ำหนักโดยที่ความเค้นตามยาวเกินร้อยละ 50 ของพื้นฐานการออกแบบแรงอัด

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

• การปิดแบบปลายอิสระคืออุปกรณ์หรือกลไกการปิดผนึกที่ติดอยู่ที่ส่วนท้ายของชิ้นงานทดสอบ แรงดันภายในจึงทำให้เกิดความเค้นดึงตามยาว นอกเหนือจากความเค้นแบบห่วงและแนวรัศมีในชิ้นงานทดสอบ
• การปิดคืออุปกรณ์หรือกลไกการปิดผนึกที่อาศัยปลายที่ยึดไว้ แท่งที่ผ่านชิ้นงานทดสอบ หรือโครงสร้างภายนอกเพื่อต้านทานแรงผลักส่วนปลายที่เกิดจากแรงดันภายใน ดังนั้นจึงจำกัดความเค้นในตัวอย่าง (แบน) ให้เหลือเพียงทิศทางของห่วงและแนวรัศมีเท่านั้น
• ความล้มเหลวคือการนำของเหลวทดสอบผ่านตัวตัวอย่าง (ไม่ว่าจะผ่านการแตกหักของผนัง การรั่วไหลเฉพาะที่ หรือการรั่วไหลจากระยะห่างที่มากกว่า 1 เส้นผ่านศูนย์กลางจากการปิดส่วนปลาย)
• ท่อไฟเบอร์กลาสเป็นผลิตภัณฑ์ท่อที่มีการเสริมใยแก้วที่ฝังอยู่ในหรือล้อมรอบด้วยเรซินเทอร์โมเซตติงที่บ่มแล้ว โครงสร้างคอมโพสิตอาจมีสารตัวเติมรวม เม็ดหรือเกล็ดเลือด สารทิโซโทรปิก เม็ดสีหรือสีย้อม อาจรวมซับหรือสารเคลือบเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซ็ตไว้ด้วย
• ท่อปูนโพลีเมอร์เสริมแรงเป็นท่อไฟเบอร์กลาสที่มีส่วนผสมของมวลรวม
• ท่อเรซินเทอร์โมเซตเสริมแรงเป็นท่อไฟเบอร์กลาสที่ไม่มีสารรวมตัว
• ความเค้นแบบห่วงคือความเค้นดึงที่เกิดจากแรงดันภายในในทิศทางเส้นรอบวงบนผนังของผลิตภัณฑ์ท่อ ความตึงของห่วงคำนวณโดยสมการ ISO ควรพิจารณาความเค้นของห่วงบนชิ้นงานทรงกระบอกกลวงแบนเท่านั้น การประเมินผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจขึ้นอยู่กับแรงกด
• พื้นฐานการออกแบบอุทกสถิตคือความเค้นแบบห่วงที่พัฒนาขึ้นสำหรับท่อไฟเบอร์กลาสโดยการใช้งานนี้ และคูณด้วยปัจจัยการออกแบบบริการเพื่อให้ได้ความเค้นการออกแบบอุทกสถิต
• แรงดันการออกแบบอุทกสถิตคือแรงดันอุทกสถิตภายในสูงสุดโดยประมาณที่สามารถนำไปใช้กับส่วนประกอบท่อแบบเป็นรอบ (ขั้นตอน A) หรือต่อเนื่อง (ขั้นตอน B) ด้วยความมั่นใจในระดับสูงว่าส่วนประกอบจะไม่ล้มเหลว
• ความเค้นจากการออกแบบอุทกสถิตคือค่าความเค้นแรงดึงสูงสุดโดยประมาณในทิศทางของห่วงเนื่องจากแรงดันอุทกสถิตภายในผนังท่อ ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวงรอบ (ขั้นตอน A) หรือต่อเนื่อง (ขั้นตอน B) ด้วยความมั่นใจในระดับสูงว่าท่อจะไม่ ล้มเหลว.

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากที่ดำเนินการสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ บริษัทของเรา พร้อมด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง ได้จัดตั้ง "ASTM D2992-22 ไฟเบอร์กลาส (เรซินเทอร์โมเซตติงเสริมใยแก้ว) ไฮโดรสแตติกหรือ ความดันสำหรับท่อและข้อต่อ" นอกจากนี้ยังให้บริการทดสอบที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "การปฏิบัติมาตรฐานเพื่อให้ได้พื้นฐานการออกแบบ"