способ испытания сварного стыкового соединения полимерных труб

Формула изобретения

Способ испытания сварного стыкового соединения полимерных труб для определения физико-механических свойств зон сварного соединения полимерных труб, заключающийся в испытании образцов указанного сварного стыкового соединения при скорости раздвижения зажимов испытательной машины, равной (23±2,0) мм/мин, отличающийся тем, что в качестве образцов сварного стыкового соединения полимерных труб используют образцы-ленты, изготовленные торцевателем из определенной зоны сварного соединения либо из зоны термического действия, либо из подгратовой зоны, либо из зоны сплавления так, чтобы образцы-ленты представляли собой однородный состав соответствующей зоны.

Описание изобретения к патенту

Область, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области испытания сварного стыкового соединения полимерных труб и может быть использовано для определения физико-механических свойств зон сварного соединения полимерных труб.

Уровень техники

Известно техническое решение (1. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов СП 42-103-2003. Издание официальное. ЗАО «Полимергаз»: Москва 2004. - С.75), в котором с целью определения качества сварного соединения изготавливают механической обработкой образцы-лопатки типа 2 по ГОСТ 11262, где исследуемый сварной шов должен быть расположен посередине образца с точностью ±1 мм. Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423 при температуре (23±2)°С не менее 2 ч. Испытания проводят при скорости раздвижения зажимов испытательной машины, равной (100±10) мм/мин для образцов труб с номинальной толщиной стенки менее 6 мм и (25±2,0) мм/мин для образцов труб с номинальной толщиной стенки 6 мм и более. При испытании определяют характер (тип) разрушения образцов, а также относительное удлинение при разрыве и предел текучести при растяжении. Недостатком указанного технического решения является невозможность определения физико-механических свойств собственно самой зоны сварного соединения.

Наиболее близким является техническое решение (2. Г.К.Кайгородов, В.Ю.Каргин Влияние скорости охлаждения полиэтиленового сварного шва на его прочность // Трубопроводы и экология - 2001. - № 2 - С.13 - 14), где приводится зависимость свойств сварного шва таких, как относительное удлинение и предел текучести от температуры охлаждения. Образцы для исследования влияния скорости охлаждения на прочностные характеристики сварного соединения получают из полиэтиленовых труб нагретых до 180°С с последующим охлаждением при различных температурах.

Недостатком способа является отсутствие операции осаживания под определенным давлением для конкретного типоразмера трубы, из-за которого образуется грат и невозможность достоверного получения зон сварного соединения для определения физико-механических свойств.

Раскрытие изобретения

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа определения физико-механических свойств зоны сварного соединения.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в определении физико-механических свойств любой зоны сварного соединения.

Существенные признаки, характеризирующие изобретение.

Ограничительные: испытания проводят при скорости раздвижения зажимов испытательной машины, равной (25±2,0) мм/мин. Определяют относительное удлинение при разрыве и предел текучести при растяжении.

Отличительные: образцы-ленты изготавливают из зоны сварного соединения механической обработкой одинаковой толщины, так чтобы образец-лента представлял собой однородный состав конкретной зоны сварного соединения.

Известно, что зоной термического влияния считается пространственная область вблизи сварного шва, где температура материала выше температуры деструкции материала, которая, например, для полиэтилена ПЭ 63 и ПЭ 80 составляет 80°С (3. А.К.Родионов, Ф.И.Бабенко, Н.А.Коваленко и др. Трещиностойкость сварных стыковых соединений полиэтиленовых труб // Материалы. Технологии. Инструменты. - 2003. - Т.8, № 3. - C.19-20).

Осуществление изобретения

Способ осуществляется следующим образом. Не ранее чем через 24 ч после сварки от зоны термического влияния начинают вырезать образцы-ленты такой толщины, чтобы образец-лента состоял из определенной зоны, например только из зоны термического действия, подгратовой зоны или из зоны сплавления.

Пример. Вырезание образцов-лент производится электрическим торцевателем самой сварочной установки при малой скорости при нагрузке осаживания. Для предотвращения вытягивания образца-ленты из-за его наматывания на трубе образцы-ленты изготавливают не более чем на один оборот торцевателя. Толщину образца-ленты можно менять изменением выступающей части ножа торцевателя над плоскостью диска торцевателя от 150 до 350 мкм. При вырезании образцов-лент для обеспечения одинаковой толщины необходимо выдерживать одну и ту же скорость ножа торцевателя и одно и то же давление при торцевании. Затем образцы-ленты отрезаются на отрезки, на середине которых находится рабочая часть длиной 10 мм одинаковой толщины. Испытания образцов-лент производят согласно ГОСТ 14236 - 81 после 16 ч после приготовления и снятия размеров. Для устранения ошибки при закреплении в захвате испытательной машины область рабочей части образца-ленты нельзя касаться руками. Испытание проводят при скорости раздвижения зажимов испытательной машины, равной (25±2,0) мм/мин. Определяют относительное удлинение при разрыве и предел текучести при растяжении. Обработку результатов испытаний проводят принятыми методами.

Таким образом, предлагаемым способом можно определить физико-механические свойства зоны сварного соединения.