ГОСТ 30732-2020. Межгосударственный стандарт. Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия
9 Методы испытаний
9.1 Испытания образцов изолированных труб и фитингов следует проводить не ранее чем через 24 ч после изготовления.
9.2 Качество поверхности и маркировку проверяют визуально без применения увеличительных приборов.
9.3 Контроль геометрических размеров: длину неизолированных концов труб и фитингов, длину и толщину оболочки, длину трубы, отклонение осевых линий - выполняют штангенциркулем по ГОСТ 166, линейкой по ГОСТ 427, рулеткой по ГОСТ 7502. Допускается применять другой измерительный инструмент, обеспечивающий соответствующую точность измерения.
9.4 Диаметр изолированной трубы D, мм, рассчитывают по формуле
(1)
где P - длина окружности трубы с изоляцией, мм;
- толщина ленты рулетки, мм;
0,2 - погрешность при измерении периметра при совмещении делений рулетки, мм. Диаметр контролируют в трех сечениях трубы, равномерно расположенных по ее длине, на расстоянии не менее 500 мм от торца изоляции. Длину окружности изолированной трубы измеряют по наружной поверхности оболочки. Прямые участки фитингов контролируются аналогично изолированной трубе.
9.5 Толщину стенки ПЭ оболочки измеряют согласно нормативным документам <*>, применяемым на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.
--------------------------------
<*> В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 3126-2007 "Трубопроводы из пластмасс. Пластмассовые элементы трубопровода. Определение размеров".
9.6 Длину защитной оболочки и стальной трубы измеряют с точностью 5 мм по наружной поверхности труб вдоль их оси. Длину неизолированного конца трубы определяют, как среднее арифметическое значение четырех измерений расстояния от края стальной трубы до торца ППУ изоляции в точках, равномерно распределенных по окружности трубы.
9.7 Отклонение осевой линии стальной трубы от оси защитной оболочки 
, мм, определяют измерением расстояний от наружной поверхности оболочки до поверхности стальной трубы в торцевых сечениях и вычисляют по формуле
(2)
где 
t12, t6, t9, t3 - расстояние от верхнего края защитной оболочки до поверхности стальной трубы, измеренное в положениях 12, 6, 9, 3 часов соответственно.
На трубах в ПЭ оболочке измерения проводят дополнительно в неторцевом сечении, расположенном в средней части трубы.
9.8 Герметичность замковых соединений стальной ОЦ оболочки труб, сварных швов ПЭ оболочки фитингов и соединений стальной ОЦ оболочки фитингов после заполнения ППУ проверяют визуально без применения увеличительных приборов по всей длине.
9.9 Плотность среднего слоя ППУ определяют по ГОСТ 17177 или ГОСТ 409, прочность на сжатие при 10%-ной деформации в радиальном направлении - по ГОСТ 17177 или ГОСТ 23206 на образцах, размеры которых указаны ниже.
С обеих сторон изолированного изделия на расстоянии не менее 0,5 м от концов изоляции трубы и не менее 0,1 м для фитинга вырезают фрагменты теплоизоляционного слоя с защитной оболочкой.
Допускается отбирать образцы теплоизоляции для испытаний с торцов труб и фитингов. В случае несоответствия показателей требованиям настоящего стандарта должны быть проведены повторные испытания на образцах, отобранных на расстоянии 0,5 м от концов изоляции.
Образцы для испытаний вырезают из фрагментов теплоизоляционного слоя так, чтобы их высота совпадала с радиальным направлением к оси трубы. Прилегающие к трубе и оболочке слои ППУ должны быть удалены на толщину 3 - 5 мм.
Образцы должны иметь форму прямоугольного параллелепипеда размерами 30 x 30 x L мм или цилиндра диаметром 30 мм (для стальных труб диаметрами 45 - 114 мм допускается выборка образцов диаметром 22 мм с торца изоляции) и длиной L, где L - максимально достижимая длина в радиальном направлении, но не более 50 мм.
Число образцов для испытаний должно быть не менее трех, вырезанных равномерно по длине окружности с каждого конца изолированной трубы или фитинга. За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение всех измерений.
9.10 Теплопроводность ППУ определяют по ГОСТ 7076, ГОСТ 30256, ГОСТ 32025 или приложению К. В случае невозможности изготовления образцов требуемых размеров по ГОСТ 7076 или ГОСТ 30256 из теплоизоляции трубы или фитинга допускается их изготовление путем заливки компонентов ППУ в форму, при условии получения образцов с плотностью согласно требованиям таблицы 6.
Перед проведением испытаний по определению теплопроводности образец ППУ кондиционируют при температуре (23 +/- 2) °C и влажности (55 +/- 10)% в течение не более 2 ч после вырезки образца, после чего образец немедленно помещают в прибор для проведения измерений.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение теплопроводности всех испытанных образцов.
9.11 Перед проведением испытаний образцы полиэтилена кондиционируют при температуре (23 +/- 5) °C в течение 4 ч по нормативным документам <*>, применяемым на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.
--------------------------------
<*> В Российской Федерации - по ГОСТ Р 50838-2009 (ИСО 4437:2007) "Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия" (8.3).
9.12 Теплоизоляционный слой ППУ труб и фитингов в местах отбора контрольных образцов должен быть восстановлен с последующей герметизацией (в случае отбора проб с нарушением целостности трубы-оболочки). Герметизация ПЭ оболочек должна осуществляться приваркой накладок с соблюдением требований 5.2.4 либо с использованием термоусаживаемых материалов (муфт) с применением герметизирующих материалов.
Герметизация стальных ОЦ оболочек осуществляется путем установки накладок из оцинкованного стального листа, из которого изготовлена оболочка, с применением герметизирующих материалов.
Восстановление оболочки в местах отбора контрольных образцов, проведенное предприятием-изготовителем, не снижает качество предварительно изолированной трубы и не может являться препятствием для приемки.
9.13 Водопоглощение ППУ определяют следующим образом.
Изготавливают образцы для испытаний с размерами, соответствующими 9.9. Массу образца ППУ m0 определяют с точностью до 0,01 г, объем образца V0 - с точностью до 0,1 см3 на пяти образцах. Образец выдерживают в течение 90 мин в кипящей дистиллированной воде, а затем в воде с температурой 20 °C в течение 60 мин. По истечении указанного времени с образца фильтровальной бумагой или мягкой тканью удаляют капли воды и определяют массу m1 с точностью до 0,01 г. Водопоглощение ППУ W, %, определяют по формуле
(3)
где m1 - масса образца после выдерживания в кипящей воде, г;
m0 - первоначальная масса образца, г;
V0 - объем образца, см3;
- плотность воды, г/см3.
За результат измерений принимают среднее арифметическое значение водопоглощения всех образцов.
9.14 Относительное удлинение при разрыве ПЭ оболочки определяют по ГОСТ 18599 со следующими дополнениями.
Толщина образца-лопатки должна быть равна толщине стенки ПЭ оболочки. Вырубают из отрезков оболочек пять образцов-лопаток так, чтобы ось образца-лопатки была параллельна образующей трубы. Испытания проводят при скорости перемещения захватов разрывной машины 50 мм/мин.
9.15 Изменение длины ПЭ оболочки после нагрева до 110 °C и выдержки в течение 2 ч определяют по ГОСТ 27078. Количество образцов для испытаний - 3 шт.
9.16 Прочность на сдвиг в осевом направлении при температуре (23 +/- 2) °C определяют на образце изолированной стальной трубы диаметром 57 мм (108 мм), отрезанном под прямым углом к оси трубы, длина которого составляет не менее 200 мм (см. рисунок 2). К образцу прикладывают осевую нагрузку со скоростью 5 мм/мин +/- 10%, фиксируют осевую нагрузку при разрушении и рассчитывают прочность сдвига.
1 - стальная труба; 2 - защитная оболочка; 3 - ППУ изоляция;
4 - направляющее кольцо; 5 - плита основания машины
для испытания; a - толщина изоляции; Fакс - прилагаемая
нагрузка (внизу - альтернативный способ приложения
нагрузки); d - см. экспликацию к формуле (4)
Рисунок 2 - Схема определения прочности изоляции
на сдвиг в осевом направлении
За результат принимают среднее арифметическое значение трех измерений.
Прочность в осевом направлении 
, МПа, рассчитывают по формуле
(4)
где Fакс - осевая нагрузка, Н;
L - длина образца, мм;
d - наружный диаметр стальной трубы, мм.
Значение показателя прочности на сдвиг в осевом направлении устанавливается и при расчете приводится к площади поверхности стальной трубы. Расчет прочности по формуле (4) выполняется независимо от места разрушения образца.
9.17 Прочность на сдвиг в осевом направлении при температуре (150 +/- 2) °C определяют на образце изолированной стальной трубы диаметром 57 мм (108 мм) по 9.16. Количество образцов для испытаний не менее 3 шт. Стальную трубу образца нагревают до (150 +/- 2) °C и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, после чего проводят испытания согласно методике 9.16.
9.18 Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении при температуре (23 +/- 2) °C определяют на отдельно изготовленном образце или фрагменте изолированной трубы, из которой выделяют поперечными разрезами до стальной трубы слой тепловой изоляции длиной не менее 100 мм (см. рисунок 3). Испытания проводят на образцах стальной трубы диаметром 57 мм (108 мм). Количество образцов для испытаний не менее 3 шт.
1 - стальная труба; 2 - ППУ изоляция; 3 - защитная оболочка;
4 - хомут; 5 - рычаг; 6 - неподвижная опора;
d, Fтан, L - см. экспликацию к формуле (5)
Рисунок 3 - Схема определения прочности изоляции
на сдвиг в тангенциальном направлении
К защитной оболочке трубы прилагают тангенциальную нагрузку с помощью двух рычагов длиной 1000 мм от осевой линии трубы, расположенных соосно и горизонтально с двух сторон оболочки. Скорость приложения нагрузки к концам рычагов должна быть 25 мм/мин.
Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении 
, МПа, рассчитывают по формуле
(5)
где l - длина рычага, мм;
Fтан - тангенциальная нагрузка, Н;
d - наружный диаметр стальной трубы, мм;
L - длина образца, мм.
Значение показателя прочности на сдвиг в тангенциальном направлении устанавливается и при расчете приводится к площади поверхности стальной трубы. Расчет прочности по формуле (5) выполняется независимо от места разрушения образца.
9.19 Прочность на сдвиг в осевом или тангенциальном направлении после старения определяют на образцах изолированных труб, подвергшихся ускоренному старению. Образец изолированной стальной трубы диаметром 57 мм (108 мм) и длиной не менее 3 м должен быть состарен путем поддержания температуры стальной трубы, равной (180 +/- 0,5) °C в течение 1700 ч или (170 +/- 0,5) °C в течение 4150 ч, при температуре среды, окружающей образец изолированной трубы, равной (23 +/- 2) °C. При этом торцы образцов должны быть герметизированы для предотвращения проникновения воздуха в изолирующий слой. Количество образцов для испытаний не менее 3 шт.
После старения образец охлаждают до температуры испытания (23 +/- 2) [(150 +/- 2) °C - только для испытания на сдвиг в осевом направлении], отрезают от каждого конца по 1 м, чтобы удалить материал теплоизоляции, подвергшийся окислению, и проводят испытания в соответствии с 9.16 - 9.18.
9.20 Значение радиальной ползучести тепловой изоляции труб (см. рисунок 4) определяют на трех образцах стальной трубы диаметром 57 мм, наружным диаметром защитной оболочки 125 мм и длиной теплоизоляции 250 мм на выделенном поперечными разрезами фрагменте тепловой изоляции длиной 100 мм.
Свободные от тепловой изоляции концы стальных труб должны опираться на скользящие опоры в соответствии с рисунком 4.
1 - стальная труба; 2 - индикатор; 3 - защитная оболочка
и ППУ изоляция; 4 - приспособление для приложения нагрузки;
5 - опора; F - нагрузка
Рисунок 4 - Схема определения радиальной ползучести изоляции
Образцы нагревают и выдерживают при температуре (150 +/- 2) °C в течение 7 сут, после чего к фрагменту изоляции прикладывают вертикальную нагрузку F = (1,5 +/- 0,01) кН (см. рисунок 4).
Радиальную ползучесть тепловой изоляции измеряют в верхней части середины фрагмента как смещение поверхности защитной оболочки через 1000 ч воздействия нагрузки относительно исходного значения (до приложения нагрузки). Измерения проводят индикатором часового типа с точностью до 0,05 мм.
Радиальную ползучесть тепловой изоляции определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний трех образцов.
9.21 Для определения среднего размера ячеек на поверхности поперечного среза образца ППУ в радиальном направлении откладывают отрезок, равный (10 +/- 1) мм, не содержащий пустот (каверн). Центр отрезка с точностью до 2 мм должен совпадать с условной средней линией теплоизоляции трубы. Размером ячеек является частное от деления длины отрезка (10 мм) на число ячеек, расположенных на данном отрезке. За результат испытаний принимают среднее значение трех измерений на произвольно выбранных образцах.
9.22 Электрическое сопротивление изоляции и сигнальных проводников изолированных труб и фитингов определяют тестером изоляции (мегомметром) с испытательным напряжением не менее 500 В.
9.23 Теплопроводность ППУ после старения определяют по ГОСТ 32025 или приложению К на образцах изолированных труб, подвергшихся искусственному старению. Образец изолированной стальной трубы диаметром 57 мм (108 мм) и длиной не менее 3 м должен быть состарен путем поддержания температуры стальной трубы (90 +/- 1) °C в течение 150 сут, при температуре среды, окружающей образец изолированной трубы, равной (23 +/- 2) °C. При этом торцы образцов должны быть герметизированы для предотвращения проникновения воздуха в изолирующий слой. Количество образцов не менее 3 шт.
Подписаться на обновления