Принципы, используемые для определения конструктивных требований на основе регрессионных испытаний, и учет разброса характеристик продукции
А.1 Общие положения
Методика проектирования, описанная в настоящем приложении, использует для формулировки требований по рабочим характеристикам минимального давления в настоящем стандарте. Далее приведены рекомендуемые минимальные коэффициенты запаса прочности относительно рабочих характеристик изделия.
Подобно всем пластмассовым материалам, стеклопластик подвержен ползучести при прилагаемых нагрузках. Трубные изделия из стеклопластика испытывают для определения характеристик регрессии, так как технология производства и используемые материалы-полуфабрикаты влияют на эти характеристики.
Настоящий стандарт основан на принципе производства трубных изделий по определенному проекту с использованием определенного технологического процесса и определенных материалов при испытании в соответствии с указанным методом регрессионного испытания, например, по ИСО 7509 они должны проявлять аналогичные характеристики регрессии. Данные, полученные после испытания, анализируют с помощью метода А ИСО 10928:1997. Наклон средней линии регрессии, полученной после анализа, представляет собой общие характеристики регрессии изделий, изготовленных из аналогичных материалов с использованием аналогичных технологических операций.
Свойства изделий из стеклопластика, подобно свойствам всех полуфабрикатов, признаются как имеющие собственные отклонения, но предполагается, что промышленное предприятие будет применять систему управления качеством, позволяющую определять коэффициент вариации (см. 3.31) и AQL (см. 3.32) для начальной кольцевой прочности на растяжение.
Текст с А.2 по А.7 суммирует методики проектирования, соответствующие или применимые к изделиям.
А.2 Минимальный требуемый запас прочности для долговременного давления
Большинство напорных труб из стеклопластика устанавливают под землей и подвергают воздействию механических нагрузок не только от внутреннего давления, но также от изгиба, обусловленного нагрузкой от грунта и нагрузкой от транспортных средств. Учет этих комбинированных нагрузок и анализ влияния изменения значений вероятности разрушения в течение 50 лет указывает, что коэффициент запаса прочности для комбинированных нагрузок должен быть не менее 1,5. Требования по минимальному кольцевому смещению определены по отношению к жесткости трубы, которая в действительности определяет пределы напряжения из-за изгиба. Минимальное приемлемое значение для коэффициента запаса прочности в напряженном состоянии (см. 3.44) рассчитывают при наличии знаний о минимальном приемлемом значении для и условиях изгиба. С помощью этих принципов рассчитаны значения , относящиеся к 97,5% LCL и средним значениям, и показаны в таблице А.1, которая является копией таблицы 16.
Таблица А.1 - Минимальные значения для долговременных коэффициентов запаса прочности и
Труба, к которой применяется коэффициент запаса прочности | 32 | 25 | 16 | 10 | 6 | 4 | 2,5 |
Минимальный коэффициент запаса | 1,3 | 1,3 | 1,45 | 1,55 | 1,6 | 1,65 | 1,7 |
Минимальный коэффициент запаса прочности , применяемый к долговременному среднему значению | 1,6 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 2,05 | 2,1 |
Коэффициенты запаса прочности, приведенные в таблице А.1, должны использоваться, если коэффициент вариации (см. 3.31) для начального давления на разрыв составляет 9% или менее. Если коэффициент вариации оказывается больше 9%, применимый коэффициент запаса прочности или должен определяться с помощью формулы либо (А.1), либо (А.2) в зависимости от конкретного случая:
, (А.1)
, (А.2)
где - коэффициент запаса прочности, указанный в таблице A.1;
- новый минимальный коэффициент запаса прочности;
- коэффициент запаса прочности, указанный в таблице А.1;
- новый минимальный коэффициент запаса прочности;
- коэффициент вариации для начального давления на разрыв, %.
А.3 Определение коэффициента регрессии давления,
Определяют характеристики регрессии труб с помощью испытательных образцов, выбранных произвольно из труб с одинаковым давлением и классом жесткости, для серии испытаний по определению раннего отказа и испытаний по определению регрессии давления. Следует использовать некоторые из испытательных образцов для испытания долговременной регрессии давления в соответствии с ИСО 7509 и некоторые из испытательных образцов для определения среднего кратковременного давления на разрыв , испытательного образца в соответствии с ИСО 8521.
На основе результатов испытаний по определению долговременного давления определяют линию регрессии с помощью метода, подробно описанного в ИСО 10928 (см. рисунок А.1). На основе предполагаемых значений этой линии за 0,1 ч (6 мин) и за 438000 ч (50 лет) определяют значения давления на разрыв и .
- время, ч;