Первоочередным требованием для любого вида техники, которая эксплуатируется в условиях низких температур, является требование к ее хладостойкости, т.е. способности конструкций противостоять разрушению под воздействием статических и динамических (в т.ч. ударных) нагрузок.
Определение температуры транспортировки и монтажа полимерных труб основано на положении о том, что наиболее опасным видом повреждающего воздействия на элементы газопровода является ударное нагружение. Известная методика, позволяет определять зависимость критической (разрушающей) энергии падающего груза от температуры испытаний в широком интервале температур. Методика основана на стандартных подходах и включает ряд дополнений и упрощений, вызванных большим объемом требуемых экспериментов.
- Образцы для испытаний представляют собой отрезки труб длиной 200 мм. Заусеницы на концах образцов удаляются. Перед испытанием измеряются диаметр и толщина стенок испытуемых образцов. Места нанесения ударов отмечаются на образце линиями, проведенными по образующим на равном расстоянии по периметру. Особо отмечается место, соответствующее наименьшей толщине стенки каждого образца, количество линий на одном образце должно соответствовать количеству ударов, указанному в табл. 1.1. Образцы маркируются цифрами, а порядок их испытания определяется произвольно.
- Оборудование для испытания труб по методу падающего груза в РФ серийно не выпускается. Для этого была сконструирована и изготовлена установка, соответствующая схеме представленной на рис. 1.1. Используются три варианта массы падающего груза (2,75; 3,75; 5 кг); необходимая энергия удара реализуется соответственным изменением высоты падения груза. Груз имеет наконечник, представляющий собой полусферу с радиусом 12,5 мм.
Фотографии разрушившихся образцов ПЭ труб со сварным соединением: а) Тисп= -15°С; б) Тисп= -35°С.
Не углубляясь в подробности сразу перейдем к выводам. Рассмотрим результаты проделанных испытаний. Результаты отражены на графике изменения ударной прочности относительно температуры.
По вертикали: сила удара бойка в Джоулях ; по горизонтали температура в Кельвинах. 273 К = 0С.
Как видно из рисунка в интервале температур от 253 до 243 К или от -20° до-30° С только начинается изменение в худшую сторону ударной прочности.
Ну, а дальше что? Часто задают вопрос потребители. Труба разрушится?
Ответ: трубы из полиэтилена сохранят как свою геометрию так и несущую способность до температуры -60° С (по некоторым данным, в том числе Европейским до -70°С) при условии отсутствия ударных нагрузок.
