GOST R 55142-2012

GOST R 55142−2012 Essais de joints soudés de tôles et de tuyaux en thermoplastiques. Méthodes d'essai

GOST P 55142−2012

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

ESSAI DES JOINTS SOUDÉS DE FEUILLES ET DE TUYAUX EN THERMOPLAST

Méthodes d'essai

Essais de joints soudés de feuilles et tuyaux thermoplastiques. Méthodes d'essai

OKS 25.160.40

Date de lancement 2014-01-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par l'institution autonome de l'État fédéral "Centre scientifique et éducatif "Soudage et contrôle" à MSTU. N. E. Bauman (FGAU NUTsSK à l'Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman), Agence nationale de contrôle du soudage (NAKS), OOO "Groupe POLYPLASTIC"

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 364 "Soudage et procédés annexes"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 22 novembre 2012 N 1008-st

4 Cette norme met en œuvre les principales dispositions des normes de l'Union allemande pour le soudage et les technologies connexes * (DVS 2203-1, 2, 3, 4, 5, 6 "Essai des joints soudés de tôles et de tuyaux en thermoplastiques. Méthodes d'essai - Exigences" (DVS 2203- 1,2,3,4,5,6" par an Tafeln und Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen — Anforderungen")
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.

5 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les règles d'application de cette norme sont précisées dans GOST R 1.0-2012 (section 8). Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'information annuel (au 1er janvier de l'année en cours) "Normes nationales", et le texte officiel des modifications et modifications - dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans le prochain numéro de l'index d'information mensuel "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet (www.gost.ru)

Introduction

L'élaboration de la norme nationale a été réalisée afin de créer un cadre réglementaire national moderne dans le domaine du soudage des matériaux polymères. Son introduction augmentera la compétitivité des équipements nationaux, la compatibilité et l'interchangeabilité des produits, processus et services, et augmentera le niveau d'harmonisation du cadre réglementaire national avec les normes internationales et régionales.

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale spécifie les principes généraux d'évaluation de la qualité des soudures des assemblages de tôles et de tuyaux en plastique.

Des instructions pour tester les joints soudés sont nécessaires pour le transformateur de produits semi-finis et semi-finis en thermoplastiques et le consommateur de produits. Les procédures de soudage doivent être conformes aux directives internationales, nationales ou industrielles.

La norme prend en compte les matériaux et composants utilisés, les procédures de soudage, les équipements et les évaluations de la qualité des soudures. Il peut être utilisé conjointement avec les codes et normes nationaux pertinents.

Les dimensions des pièces à souder et des éprouvettes à tester sont données dans les parties concernées. Si les dimensions des pièces à souder et des éprouvettes sortent du domaine d'application de la présente norme, il convient que les exigences relatives aux assemblages soudés soient déterminées par des études spéciales.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes :

Pieds à coulisse GOST 166 (ISO 3599-76). Caractéristiques

GOST 4648 Plastiques. Méthode d'essai de pliage statistique

GOST 11262 Plastiques. Méthode d'essai de traction

GOST 12423 Plastiques. Conditions de conditionnement et d'essai des échantillons (échantillons)

GOST 14782 Essais non destructifs. Les connexions sont soudées. Méthodes ultrasoniques

GOST 18197 (ISO 899−1:2003) Plastiques. Méthode de détermination du fluage en traction

GOST 18599 Tuyaux sous pression en polyéthylène. Caractéristiques

GOST 24157 Tuyaux en plastique. Méthode de détermination de la résistance à pression interne constante

GOST 26277 Plastiques. Exigences générales pour la fabrication d'échantillons par traitement mécanique

GOST R 50838 (ISO 4437:2007) Tuyaux en polyéthylène pour gazoducs. Caractéristiques

GOST R 51613 Tuyaux sous pression en polychlorure de vinyle non plastifié. Caractéristiques

GOST R 52134 Tuyaux thermoplastiques sous pression et leurs raccords pour les systèmes d'alimentation en eau et de chauffage. Spécifications générales

GOST R 52779-2007 (ISO 8085-2:2001, ISO 8085-3:2001) Pièces de raccordement en polyéthylène pour gazoducs. Spécifications générales

GOST R 54792 Défauts dans les joints soudés des thermoplastiques. Description et évaluation

Remarque - Lors de l'utilisation de cette norme, il est conseillé de vérifier la validité des normes de référence dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet ou selon l'index d'information annuel publié "Normes nationales ", qui a été publié au 1er janvier de l'année en cours, et selon les numéros de l'index d'information mensuel "Normes nationales" pour l'année en cours. Si une norme référencée référencée non datée a été remplacée, il est recommandé d'utiliser la version actuelle de cette norme, en tenant compte des modifications apportées à cette version. Si la norme de référence à laquelle la référence datée est donnée est remplacée, il est recommandé d'utiliser la version de cette norme avec l'année d'approbation (acceptation) indiquée ci-dessus. Si, après l'approbation de la présente norme, une modification est apportée à la norme référencée à laquelle une référence datée est donnée, affectant la disposition à laquelle la référence est donnée, il est alors recommandé d'appliquer cette disposition sans tenir compte de cette modification. Si la norme de référence est annulée sans remplacement, il est recommandé d'appliquer la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée dans la partie qui n'affecte pas cette référence.

3 Exigences générales

3.1 Portée

Le choix des méthodes d'essai se fait en fonction de la technologie de production et des conditions d'exploitation. Dans le même temps, il faut faire attention au fait que les résultats des tests dépendent des conditions de fabrication des échantillons de test et des conditions de test elles-mêmes. Les résultats des essais doivent confirmer la conformité des propriétés de conception des joints soudés aux charges réelles apparaissant pendant le fonctionnement.

3.2 Matériaux et propriétés

Cette norme couvre les matériaux indiqués dans le tableau 1 utilisés dans la fabrication des tuyaux, raccords et tôles.


Tableau 1 - Matériaux et abréviations

Les plastiques ont des propriétés spécifiques en termes d'applications techniques et de traitement. Lors de l'utilisation de produits semi-finis en thermoplastiques, principalement pour les éléments porteurs, il est nécessaire de prendre en compte les spécificités des propriétés des plastiques, en particulier avec des contraintes mécaniques, thermiques simultanées et une exposition à des facteurs chimiques.

Les propriétés des ébauches (tuyaux, feuilles, profilés, raccords) avec la procédure de test appropriée sont données dans GOST R 50838, GOST 18599 , GOST R 51613, GOST R 52134, GOST R 52779, [1] et autres. sont également donnés dans les normes internationales pertinentes.

3.3 Essais

Diverses méthodes sont utilisées pour évaluer la qualité des joints soudés. Lors du choix d'une méthode, tenez compte des exigences spécifiées pour les joints soudés ou des résultats souhaités et des capacités disponibles.

En pratique, il est admis que pour tester des joints soudés obtenus à l'aide de matériaux d'apport, il est nécessaire de vérifier en plus la soudabilité des matériaux de base et d'apport.

Les pièces utilisées pour le soudage des joints doivent être conformes aux exigences de GOST 11262 et [2].

Lors du test d'échantillons, il faut être guidé par les exigences de GOST 11262 , [1], [3]. La détermination des défauts est effectuée conformément aux exigences de GOST R 54792 et [1].

Les exigences relatives aux joints soudés sont énoncées dans les sections pertinentes de la présente norme. Dans ce cas, les valeurs requises sont représentées par les valeurs minimales.

3.3.1 Essai non destructif

Les méthodes de contrôle non destructif des échantillons, telles que le contrôle dimensionnel, l'inspection visuelle, les tests d'étanchéité, les tests par ultrasons, ainsi que la fluoroscopie, sont décrites dans les documents réglementaires pertinents (GOST R 52134, GOST 14782 , [1], [3], [4], etc. .) et peut être appliqué en conséquence.

Pour vérifier les joints soudés obtenus par soudage bout à bout avec un outil chauffé, un contrôle visuel non destructif par mesure est recommandé, et pour les assemblages agrandis de tuyaux et de raccords, ainsi que les canalisations, un test d'étanchéité par pression interne conformément aux normes en vigueur dans l'industrie.

3.3.2 Essai destructif

Le domaine d'application des méthodes d'essai, la procédure de réalisation de l'essai, l'évaluation des résultats sont donnés dans les sections pertinentes de la présente norme. Les méthodes d'essai sont données dans le tableau 2.


Tableau 2 - Méthodes d'essai

4 Essai de traction axiale des joints soudés

L'essai de traction axiale peut être utilisé pour évaluer la qualité d'un joint soudé dans des matériaux thermoplastiques en combinaison avec d'autres essais. Les éprouvettes de soudure doivent être testées à la même vitesse de traction que les éprouvettes de matériau de base.

La nature de la rupture à la rupture donne des informations sur la capacité du joint soudé à la déformation plastique et, par conséquent, sur la qualité de la soudure.

Les résultats des essais de traction à court terme ne s'appliquent pas aux propriétés à long terme de la structure soudée.

4.1 Instruments et appareils

Le test est effectué sur une machine (Figure 1) qui, lorsque l'échantillon est étiré, doit assurer la mesure de la charge avec une erreur ne dépassant pas 1% de la valeur mesurée, une vitesse constante d'expansion des pinces dans les limites exigées par cette norme (tableau 4). La machine doit être équipée de moyens d'enregistrement de la force appliquée et d'un dispositif de détection de rupture d'échantillon.

Figure 1 - Schéma d'essai sur machine de traction

1 - pince; 2 - dispositif de test ; 3 - échantillon

Figure 1 - Schéma d'essai sur machine de traction

4.2 Sélection et nombre d'éprouvettes, type et forme

Le test de traction est effectué sur la base de GOST 11262 .

Des éprouvettes avec un joint soudé et des éprouvettes de référence du même produit sans joint soudé sont testées.

Les éprouvettes ne doivent être soumises à aucune contrainte thermique ou mécanique.

Lors de la fabrication, l'axe de l'échantillon doit être parallèle à l'axe du tuyau. La soudure doit être située au milieu de l'éprouvette avec une précision de ±1 mm. Les spécimens de spatule doivent avoir une surface lisse et uniforme, exempte de renflements, d'éclats, de fissures, de piqûres et d'autres défauts visibles. Le schéma de fabrication des lames d'échantillon est illustré à la figure 2.

Figure 2 - Schéma de découpe d'échantillons d'un joint soudé pour essai de traction axiale

1 - tuyau de dérivation avec joint soudé; 2 - emplacement des échantillons

Figure 2 - Schéma de découpe d'échantillons d'un joint soudé pour essai de traction axiale

Pour la fabrication d'un échantillon d'essai, des bandes sont découpées dans le joint soudé dans le sens longitudinal, à partir desquelles des échantillons d'essai sont fabriqués par usinage conformément à GOST 26277 , correspondant aux dimensions:

a) type 1 - correspond aux échantillons de type 2 selon GOST 11262– - pour les tuyaux avec épaisseur de paroi 10 mm (type 1);

b) type 2 - correspond au tableau 3 et à la figure 3 - pour tuyaux avec épaisseur de paroi 25mm;

c) type 3 - correspond au tableau 3 et à la figure 4 - pour tuyaux avec épaisseur de paroi 25 millimètres.


Tableau 3 - Dimensions des éprouvettes

Figure 3 - Eprouvette, type 2

Figure 3 - Eprouvette, type 2

Figure 4 - Eprouvette, type 3

Figure 4 - Eprouvette, type 3

Au moins six échantillons de joints soudés et six échantillons de référence doivent être sélectionnés à partir du produit d'origine. Si possible, des échantillons doivent être prélevés en fonction des dimensions des pièces à souder. Pour les tuyaux de diamètre 63 mm, le nombre d'échantillons peut être réduit à quatre.

Chaque éprouvette doit être marquée pour établir sa position de référence dans l'éprouvette.

Il est interdit de marquer l'échantillon en grattant, perforant, gaufrant ou de toute autre manière qui endommage le matériau testé. Le liquide de marquage utilisé ne doit pas non plus avoir d'effet néfaste sur l'échantillon d'essai.

Avant les essais, l'aspect des éprouvettes, en particulier les performances de soudage, doit être évalué visuellement et consigné dans le rapport d'essai. La bavure formée lors du soudage peut être éliminée.

NOTE Pour des informations supplémentaires sur la qualité de la soudure, il est permis d'affaiblir l'éprouvette au niveau de la soudure en perçant un trou d'un diamètre de, par exemple, 3 mm, mais pas plus de 1/3 de la largeur de l'éprouvette. Ce test spécial est recommandé lorsque le test ne parvient pas à obtenir une rupture dans la zone de soudure. À des fins d'évaluation, des essais de trous doivent également être effectués sur les éprouvettes de référence correspondantes des produits à partir desquels le joint soudé a été obtenu.

4.3 Préparation au test

4.3.1 Vitesse d'essai

Le taux de traction des échantillons pour les matériaux sélectionnés est indiqué dans le tableau 4.

Si nécessaire, la vitesse de traction pour d'autres matériaux est sélectionnée lors du test préliminaire afin que la limite d'élasticité de l'échantillon non soudé de référence soit atteinte en 1 min, puis la vitesse standard la plus proche est sélectionnée selon GOST 11262 .


Tableau 4 - Vitesse d'essai pour certains plastiques

Si une vitesse différente est utilisée, une corrélation doit être établie entre les données obtenues à la vitesse appliquée et la vitesse établie. En cas de désaccord, la vitesse établie est appliquée.

4.4 Réalisation du test

Avant le test, chaque échantillon de test est conditionné pendant au moins 4 heures conformément à GOST 12423 à une température de (23 ± 2) ° C et une humidité relative (50 ± 5)%, sauf indication contraire dans la documentation réglementaire et technique du Matériel.

Le test est effectué au plus tôt 24 heures après le soudage. Chaque éprouvette doit être marquée de manière à ce que sa position d'origine dans le produit pendant l'essai puisse être déterminée.

Mesurer la largeur et l'épaisseur de paroi minimale sur la partie centrale de l'échantillon entre les repères de contrôle avec une précision de 0,01 mm. Calculer la surface de section minimale.

Installez l'échantillon dans la machine d'essai (voir figure 1) de sorte que l'axe de l'échantillon coïncide avec la direction d'application de la charge de traction. Les pinces sont serrées uniformément afin d'empêcher le glissement de l'échantillon pendant le test.

Réglez la vitesse de test sur une valeur prédéterminée et conduisez la machine.

Enregistrer la courbe contrainte/allongement jusqu'à rupture de l'échantillon et noter sur cette courbe la charge à la limite d'élasticité et la longueur efficace à la rupture, ou enregistrer directement les valeurs de la charge au moment d'atteindre la limite d'élasticité et la longueur efficace longueur de l'échantillon au moment de la rupture.

Les éprouvettes qui ont glissé hors des pinces au cours de l'essai, cassées dans l'une des têtes ou déformées de manière à modifier sa largeur, sont remplacées par d'autres en même nombre et testées à nouveau.

Déterminez le type de rupture - fragile ou ductile.

Rupture fragile - aucune limite d'élasticité n'est détectée dans la zone de rupture, visible sans loupe. Fracture plastique - en dehors de la zone de fracture, une déformation élastique se produit, visible sans loupe.

4.5 Traitement des données

Le résultat du test est considéré comme positif si :

— il n'y a pas de destruction de la soudure ;

- la destruction s'est produite le long de la pièce ou du tube soudé ;

— type de rupture le long de la soudure — plastique.

Une rupture fragile le long de la soudure est considérée comme un résultat de test négatif.

4.6 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit comprendre :

— type, mode de livraison et désignation du produit ;

— la date et la méthode de fabrication des éprouvettes ;

— l'aspect des éprouvettes avant essai ;

- l'aspect du rouleau ;

- rayures ou rainures, le cas échéant ;

- la position des éprouvettes dans le produit ;

— la forme des éprouvettes ;

— l'épaisseur des éprouvettes, mm ;

— la largeur des éprouvettes, mm ;

— le nombre d'échantillons testés ;

- les conditions climatiques dans lesquelles l'essai a été réalisé, si elles diffèrent des normes ci-dessus ;

- évaluation visuelle de la nature de la destruction ;

- la date du test, le lieu du test, le nom de la personne effectuant le test.

Pour les échantillons avec un trou d'affaiblissement, un protocole séparé est établi.

5 Essai de traction à long terme des joints soudés

Pour évaluer la qualité des joints soudés, en combinaison avec d'autres essais, l'essai de fluage en traction à long terme fournit des résultats précieux. Les tests à long terme sont particulièrement importants pour les connexions qui supportent des charges pendant une longue période. Une vaste expérience dans de tels tests a été accumulée pour les polyoléfines PE et PP (polyéthylènes et polypropylènes). Des données expérimentales similaires sont également disponibles pour l'uPVC et le PVDF.

La conclusion sur la qualité du joint soudé peut être donnée par la valeur du coefficient de résistance à long terme de la soudure et la nature de la destruction. Les résultats peuvent être utilisés pour calculer les paramètres des structures soudées sous charge statique.

À titre d'essai comparatif, il est permis d'utiliser la méthode spécifiée à l'annexe D

5.1 Instruments et appareils

Le test de fluage en traction est effectué conformément à GOST 18197 . Cela nécessite un support dans lequel les échantillons sont soumis à une charge statique à une température constante.

Le support est représenté schématiquement sur la figure 5. Le support doit assurer une application constante de force sur l'échantillon et une température stable de l'échantillon. Selon le milieu d'essai, il est généralement nécessaire de faire circuler le milieu chauffant dans le bain. Des dispositifs appropriés doivent être fournis pour enregistrer la durée des éprouvettes et, si nécessaire, pour enregistrer l'allongement des éprouvettes.

Figure 5 - Banc d'essai de fluage en traction

Figure 5 - Banc d'essai de fluage en traction

5.2 Sélection et nombre d'échantillons pour essai, type et forme

Les formes et tailles des échantillons sont données dans le tableau 3 et GOST 11262 .

Les essais des joints soudés sont effectués avec ou sans bavure sur le site de soudage. Le joint doit être au milieu de l'éprouvette.

Avant le test, l'apparence de l'éprouvette doit être évaluée. Il ne doit pas y avoir de rayures sur la surface des échantillons. Si nécessaire, la surface des échantillons est finie dans le sens longitudinal. Pendant le test, l'impact thermique sur l'échantillon n'est pas autorisé. En comparant le matériau de base et le joint soudé, il est nécessaire de vérifier six échantillons orientés dans le même sens.

5.3 Réalisation du test

Avant le test, chaque échantillon de test est conditionné pendant au moins 4 heures conformément à GOST 12423 à une température de (23 ± 2) ° C et une humidité relative (50 ± 5)%, sauf indication contraire dans la documentation réglementaire et technique du Matériel.

5.4 Conditions d'essai

Les conditions de test dépendent du matériau et des conditions de fonctionnement du produit. L'essai de fluage en traction est effectué dans un bain d'eau à des températures élevées et dans des environnements appropriés qui accélèrent la rupture. Il est acceptable d'utiliser des fluides qui ne provoquent pas de gonflement et qui ne modifient pas chimiquement le matériau.

Le milieu utilisé pour l'essai de traction à long terme est une solution d'un tensioactif dans de l'eau distillée. En tant que tensioactif, OP-7 ou OP-10 peuvent être utilisés sous la forme d'une solution à 2 %. Pour cela, SAW a accumulé une grande quantité de données expérimentales, ce qui permet de comparer les résultats et d'établir des exigences. De plus, la possibilité d'utiliser d'autres tensioactifs, y compris ceux produits en Russie, doit être prise en compte.

La charge lors de l'essai est choisie de manière à ce que la nature de la destruction de l'échantillon soit fragile. La force est calculée à partir de la section minimale de l'éprouvette. Les conditions de test utilisant le milieu de test ci-dessus sont données dans le tableau 5. Dans ces conditions, les temps de test les plus courts sont atteints.


Tableau 5 - Contrainte recommandée et température d'essai à laquelle une rupture fragile des échantillons est observée dans une solution aqueuse à deux pour cent de surfactant (OP-7 ou OP-10)

5.5 Mode

L'essai de fluage en traction est effectué à différentes températures et différentes charges selon le matériau. La durée et la contrainte de l'essai doivent être sélectionnées pour chaque matériau conformément aux lignes directrices données en 5.6.

Les éprouvettes sont chargées à des températures constantes ±1°C et à forces égales ±1%, ainsi que dans des conditions environnementales constantes. Une concentration constante en tensioactif [ex. OD-7 ou OD-10 (2±0,5)%] doit être garantie. Lors du chargement dans l'échantillon, aucun moment de torsion et de flexion ne doit se produire. Lorsque la température requise est atteinte, les échantillons sont placés dans le bain d'essai. Ils doivent se charger rapidement et sans à-coups. La force de traction requise doit être constante pendant toute la durée de l'essai (mode fluage). La durée de la charge est comptée à partir du moment où la force est atteinte et enregistrée à l'aide d'instruments.

La valeur de charge est choisie de manière à ce que le motif de fracture soit fragile : c'est-à-dire que les déformations doivent être minimales et qu'au moins 30 % de la zone de fracture doit être lisse (Figure 6). Si cela n'est pas atteint, des valeurs de charge inférieures doivent être sélectionnées. La rupture dans la zone des pinces de l'éprouvette n'est pas évaluée.

Figure 6 - Vue de la surface de rupture du PEHD soudé par soudage par extrusion

a - zone de la surface de fracture ayant subi une rupture fragile (au moins 30 %) ;

b est la surface de la surface de rupture qui a subi une rupture plastique

Figure 6 - Vue de la surface de rupture du PEHD soudé par soudage par extrusion

Afin de déterminer la pente des courbes de temps de rupture double log, des essais sont effectués à un minimum de deux valeurs de charge. Pour chaque tension, un minimum de six éprouvettes soudées et de référence sont testées. La valeur du temps jusqu'à la défaillance est calculée comme la moyenne géométrique.

5.6 Traitement des résultats

Pour déterminer le facteur de résistance de la soudure sous tension à long terme en mode de fluage il est nécessaire d'obtenir la dépendance du temps de rupture des échantillons soudés et de référence sur la contrainte, et la pente des droites est particulièrement importante. Les courbes de régression doivent être calculées à partir des valeurs moyennes géométriques de la durabilité t pour les éprouvettes individuelles.

.

En utilisant des graphiques similaires à la figure 7, le coefficient de résistance à la traction à long terme de la soudure doit être calculé comme le rapport de la contrainte dans les joints soudés à la tension dans des échantillons de référence sans soudure avec le même temps de décroissance.

.

En construisant des courbes de régression pour le matériau de base et les joints soudés, il est possible de déterminer le coefficient de résistance à la traction à long terme de la soudure à tous les niveaux de charge.

La figure 8 montre une méthode alternative pour déterminer . Dans ce cas, il est nécessaire d'avoir une courbe de régression pour les joints soudés et un temps de rupture moyen pour un échantillon de référence. Coefficient reçu ne peut être utilisé qu'avec indication de la tension dans l'échantillon de référence.

Figure 7 - Schéma de détermination du facteur de résistance de la soudure f (s) lors d'essais de fluage en traction de longue durée

B - échantillon de référence ;

S est l'échantillon d'essai ;

Figure 7 - Schéma de détermination du facteur de résistance d'une soudure dans les essais de fluage en traction à long terme

Parallèlement aux méthodes ci-dessus, une procédure d'essai simplifiée peut être utilisée pour confirmer le facteur de résistance requis de la soudure sous une résistance à la traction à long terme. Cette dernière technique n'utilise pas de courbes de régression et est utilisée pour réduire le temps de test et le nombre d'échantillons testés. Le calcul se limite à tester le matériau de base (échantillon de référence) à un niveau de tension (Figure 9), et calculé par multiplication sur le coefficient normatif de résistance à la traction à long terme de la soudure .

Figure 8 - Schéma de détermination du facteur de résistance de la soudure f (s) lors d'essais de fluage en traction à long terme, en tenant compte d'une contrainte d'essai de l'échantillon de référence

S est l'échantillon d'essai ;

et

B - échantillon de référence ;

Figure 8 — Schéma de détermination du facteur de résistance d'une soudure lors d'essais de fluage en traction à long terme, en tenant compte d'une contrainte d'essai de l'échantillon de référence

Figure 9 — Méthode simplifiée de vérification du facteur de soudure requis lors d'un essai de fluage en traction

S est l'échantillon d'essai ;

B - échantillon de référence

Figure 9 — Méthode simplifiée de vérification du facteur de soudure requis lors d'un essai de fluage en traction

Par exemple:

- contrainte lors des essais pour le matériau de base (échantillon de référence) - 4 N/mm ;

- contrainte lors des essais pour éprouvettes soudées, par exemple, à un coefficient =0,8, calculé par la formule

Hmm =3,2 H/mm .

Dans ce cas, les éprouvettes soudées ne doivent pas avoir une durabilité inférieure à celle du matériau de base. Avec un tel test, il est impossible de juger de la dépendance de la force de la connexion à la charge. Applicabilité en pratique, selon une méthode simplifiée, elle est confirmée par la conformité de la résistance minimale du matériau de base aux normes établies (tableau 6).


Tableau 6 - Résistance minimale du matériau de base à la résistance à la traction à long terme. Milieu d'essai : solution aqueuse de surfactant à 2 % (OP-7 ou OP-10)

5.7 Rapport d'essai

Le rapport doit indiquer :

— type, mode de livraison et désignation du produit ;

— date et méthode de fabrication de l'échantillon pour essai ;

- aspect de l'échantillon avant essai, appréciation visuelle du soudage ;

— la position de l'échantillon pour essai dans le produit ;

— la forme de l'éprouvette ;

— épaisseur de l'éprouvette, mm (valeur moyenne) ;

— largeur de l'éprouvette, mm (valeur moyenne) ;

— le nombre d'échantillons testés ;

 prétraitement de l'éprouvette (par exemple, avec ou sans cordon de soudure) ;

— température d'essai ;

— environnement d'essai ;

— force ou contrainte d'essai ;

— la durée de l'essai avant destruction ;

— coefficient de résistance à la traction à long terme de la soudure indiquer la valeur de tension de l'échantillon de référence;

- changement de longueur après rupture, si mesuré ;

- aspect de l'échantillon après essai, appréciation visuelle de la nature de la destruction ;

- la date de l'épreuve.

6 Essai de pliage technologique

6.1 Portée

Le test de flexion technologique, en combinaison avec d'autres échantillons, caractérise la qualité de la soudure dans les joints de tôle. Les joints soudés d'autres produits, tels que les tuyaux et les pièces profilées, peuvent également être testés conformément à la présente norme.

Selon les angles de flexion obtenus, la déformabilité du joint soudé est révélée. En plus de l'évaluation du type de rupture, une évaluation de la qualité du joint soudé est donnée. La capacité du matériau à se déformer, la méthode de soudage utilisée, la géométrie de l'échantillon influencent l'angle de pliage atteint et le type de rupture et doivent être pris en compte lors de l'évaluation de la qualité de la soudure. Les résultats obtenus lors de l'essai de flexion ne sont applicables que conditionnellement aux propriétés de fatigue de la structure soudée.

Le test de pliage peut être utilisé pour trouver les paramètres de soudage optimaux. Dans ce cas, dans le but d'une meilleure différenciation, il est permis, si nécessaire, de modifier les conditions de test, par exemple la température ou la vitesse de test.

6.2 Méthode et schéma de chargement

Le test de flexion technologique est effectué conformément à GOST 4648 . Les cordons de soudure sont soumis à un test de flexion au plus tôt 8 heures après la fin du soudage. Le traitement thermique des éprouvettes n'est pas autorisé.

La figure 10 montre la configuration expérimentale.

Figure 10 - Schéma de chargement

S est l'épaisseur de l'échantillon ; - angle de flexion ; a - l'épaisseur du poinçon, l'extrémité a la forme d'un demi-cercle; — distance entre les axes des rouleaux

Figure 10 - Schéma de chargement

Le tableau 7 présente les paramètres de la configuration expérimentale et des échantillons. L'épaisseur spécifiée des éprouvettes et la valeur spécifiée pour leur largeur se réfèrent aux dimensions nominales des pièces.


Tableau 7 - Dimensions du montage expérimental et des échantillons

Pour les échantillons d'une épaisseur supérieure à 30 mm, il est recommandé de traiter les échantillons d'un côté (pour les tuyaux - le côté extérieur) jusqu'à une épaisseur de 30 mm. Lors du traitement des tuyaux, y compris le chanfreinage, l'épaisseur maximale sur les bords des éprouvettes doit être prise en compte.

Avec cette méthode d'essai, le poinçon de pliage est placé du côté usiné de l'éprouvette. Pour les échantillons d'une épaisseur supérieure à 30 mm, qui doivent être testés sans traitement, la portée de conception est déterminée par la formule

,

où D = 50 mm, a = 25 mm, S = épaisseur de l'échantillon.

Le poinçon et les rouleaux doivent être plus larges que l'échantillon. Le poinçon est installé au milieu de la soudure. Afin de réduire le déplacement de l'échantillon au moment de l'essai, on utilise un poinçon de pliage ondulé ou du papier de verre, placé à l'arrêt du poinçon.

Lors du test des joints soudés des tuyaux, des échantillons de joints soudés sont uniformément répartis le long du périmètre du tuyau. Les éprouvettes sont coupées comme indiqué sur la figure 11 dans le sens radial, sinon elles doivent avoir des côtés parallèles.

Figure 11 - Méthodes de découpe d'échantillons d'un tuyau

Figure 11 - Méthodes de découpe d'échantillons d'un tuyau

Dans ce dernier cas, la largeur de l'échantillon est la moyenne des largeurs la plus grande et la plus petite.

Dans la zone de contact du poinçon, la bavure doit être éliminée. Au verso de l'échantillon, la bavure est conservée. Les bords longitudinaux des côtés soumis à des efforts de traction doivent être chanfreinés de 1 mm à un angle de 45°. Le chanfrein est également supprimé dans la zone de couture.

6.3 Préparation aux essais

6.3.1 Exigences en matière d'équipement

Le moment de toucher la surface de l'échantillon avec un poinçon doit être fixe. Si l'échantillon se brise ou se fissure, la mesure doit être arrêtée automatiquement ou manuellement. Le résultat doit être enregistré et enregistré.

6.3.2 Mesure d'angle

La précision des mesures et des lectures des instruments doit être de ± 1 °. Par conséquent, il est nécessaire que l'équipement dispose d'un compteur électronique ou mécanique avec une précision de lecture suffisante.

Le point de contact de l'échantillon avec les rouleaux de support se déplace constamment au cours de l'essai. Ceci doit être pris en compte à l'aide d'un facteur de correction ou d'une échelle de mesure spécialement calibrée.

6.3.3 Mesure du déplacement

La précision des mesures et des lectures du capteur de déplacement du poinçon doit être d'au moins 0,1 mm.

6.4 Réalisation du test

Avant le test, chaque échantillon de test est conditionné pendant au moins 4 heures conformément à GOST 12423 à une température de (23 ± 2) ° C et une humidité relative (50 ± 5)%, sauf indication contraire dans la documentation réglementaire et technique du Matériel.

Au moins six spécimens sont testés. Pour les tuyaux, la face interne est soumise à une tension.

Le taux de déformation est indiqué dans le tableau 8.


Tableau 8 - Taux de déformation pour certains matériaux polymères

6.4.1 Analyse des résultats

Le test de flexion technologique ne fournit pas de valeurs de conception pour la conception de structures thermoplastiques. Néanmoins, l'essai de flexion permet à l'homme du métier d'apprécier la qualité des joints soudés par leurs propriétés de déformation.

Les résultats d'un essai de pliage technologique peuvent être évalués de deux manières : par l'angle de pliage ou par le mouvement du poinçon, qui sont des grandeurs indépendantes.

6.4.1.1 Détermination de l'angle de pliage

L'angle de pliage est défini comme la différence entre l'angle de pliage à la rupture (ou à la formation de fissures) et l'angle de jonction initial des flans. La mesure d'angle est effectuée des deux côtés de l'échantillon à l'extérieur des rouleaux. L'angle de flexion est déterminé en additionnant ces deux valeurs, et l'écart éventuel de l'angle par rapport à l'horizontale avant le début de l'essai doit être établi et pris en compte (Figure 12).

Le poinçonnage d'éprouvettes sans fracture ni fissuration est considéré comme "sans fracture", et lors de la détermination de la valeur moyenne, un angle de 160° est pris.

Figure 12 - Représentation schématique du processus de détermination de l'angle de pliage et du mouvement du poinçon

La position des échantillons avant le début du test

angle de flexion , mouvement de poinçon

angle de flexion , mouvement de poinçon

Position de l'échantillon à la fin du test

Figure 12 - Représentation schématique du processus de détermination de l'angle de pliage et du mouvement du poinçon

6.4.1.2 Détermination du mouvement du poinçon

Le chemin parcouru par le poinçon depuis la position de son installation sur l'échantillon jusqu'à la formation d'une fissure ou d'une destruction est déterminé. Le poinçonnement des éprouvettes sans rupture ni fissuration est considéré comme "sans rupture", et lors de la détermination de la valeur moyenne, le déplacement selon le tableau 9 est pris.


Tableau 9 - Accepté dans les calculs (lors de la détermination de la valeur moyenne) la quantité de déplacement du poinçon f dans les cas où il n'y a pas de destruction et de fissuration, et l'angle de flexion est supposé être de 160 °

6.4.1.3 Évaluation des résultats d'essai

Pour l'évaluation finale, les résultats des tests de chaque échantillon séparément sont pris en compte. Les valeurs des paramètres f et pour chaque échantillon doit être égale ou supérieure aux valeurs minimales indiquées à l'annexe B, ce qui est une indication de résultats de test positifs. Si un ou deux échantillons ne sont pas conformes, l'essai est répété sur deux échantillons supplémentaires du même composé. Les échantillons supplémentaires doivent répondre aux exigences, sinon les résultats des tests sont considérés comme négatifs.

6.4.1.4 Utilisation de valeurs moyennes lors de l'optimisation du mode opératoire de soudage

Dans des cas tels que la recherche pour optimiser la technologie de soudage, il est recommandé d'utiliser les valeurs moyennes arithmétiques des paramètres f et , calculé sans tenir compte des résultats d'essais d'échantillons supplémentaires.

6.4.2 Critères de défaillance

Les éprouvettes peuvent échouer par rupture soudaine ou par la formation de fissures à croissance continue.

Lorsqu'une fissuration s'est produite ou que l'apparition d'une fissure est détectée visuellement, à l'œil nu, les valeurs mesurées de f et . La fissure de départ a une profondeur d'environ 0,5 mm. Pour détecter des fissures, la zone critique doit être bien éclairée et observée, par exemple à l'aide d'un miroir.

6.5 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit contenir les données suivantes :

- matériel, type de livraison, destination du produit ;

— date et mode de soudage du joint ;

— orientation de l'éprouvette dans le produit ;

— profil de l'éprouvette (coupe radiale ou parallèle) ;

— épaisseur nominale de l'éprouvette, mm ;

— largeur de l'échantillon pour essai, mm ;

— nombre d'échantillons testés ;

 conditions de température dans la pièce pendant les essais ;

— vitesse de déformation, mm/min ;

- angle de pliage et déplacement du poinçon ;

 type de défaillance, développement de fissures (si nécessaire) ;

- date d'essai.

7 Détermination de la résistance à la séparation des selles avec éléments chauffants intégrés

7.1 Portée

Une branche de selle soudée à un tuyau en polyéthylène est soumise à un essai de déchirure en traction et le schéma de rupture est déterminé selon GOST R 52779. Les valeurs requises sont les valeurs minimales.

7.2 Instruments et appareils

Pour les essais, il est possible d'utiliser des machines d'essais de compression de type IP 6010−100−1 avec la charge ultime la plus élevée de 100 kN, ce qui assure la vitesse d'expansion des pinces (25 ± 2) mm/min. La machine d'essai doit être équipée d'un outillage réalisé selon les dessins approuvés de la manière prescrite et assurant l'application de la charge selon l'un des deux schémas (Figure 13).

Figure 13 - Schémas d'essai des branches en polyéthylène de selle pour la séparation

a - pendant l'étirement; b - sous compression

Figure 13 - Schémas d'essai des branches en polyéthylène de selle pour la séparation

7.3 Sélection et nombre d'éprouvettes, type et forme

Le spécimen d'essai est un joint soudé d'une sortie de selle avec des éléments chauffants intégrés avec un tuyau en polyéthylène d'une longueur égale à sa longueur. Le soudage des échantillons est effectué selon les instructions du fabricant.

Pour transférer la force, un noyau métallique avec un diamètre extérieur correspondant aux diamètres intérieurs des tuyaux testés doit être inséré à l'intérieur du tuyau en polyéthylène de l'échantillon d'essai (tableau 10).


Tableau 10 - Dimensions du diamètre du noyau

7.4 Préparation de l'essai

Avant le test, chaque échantillon de test est conditionné pendant au moins 4 heures conformément à GOST 12423 à une température de (23 ± 2) ° C et une humidité relative (50 ± 5)%, sauf indication contraire dans la documentation réglementaire et technique du Matériel.

Les tests sont effectués au plus tôt 24 heures après le soudage.

7.5 Essais

L'échantillon d'essai est fixé dans un dispositif de serrage (voir Figure 13), installé dans une machine d'essai et chargé à une vitesse de (25 ± 2) mm / min jusqu'à ce qu'il soit complètement détaché du tuyau en polyéthylène ou que les parties du joint soient déformé et la charge d'essai est réduite à zéro. Ensuite, le type de rupture est déterminé : fragile ou ductile.

7.6 Traitement des résultats

Le résultat du test est considéré comme positif si :

— il n'y a pas de destruction de la soudure ;

— le type de rupture est plastique sur toute la surface de séparation, des zones locales de rupture fragile sont admises.

Une rupture fragile sur toute la surface de séparation est considérée comme un résultat de test négatif.

8 Détermination de la résistance aux chocs des coudes en T à selle lors du soudage avec des éléments chauffants intégrés

8.1 Portée

La méthode consiste à appliquer un coup avec une charge tombant d'une hauteur constante sur le couvercle d'une branche en forme de T de selle avec des réchauffeurs intégrés soudés au tuyau. Soumis à un test d'étanchéité, évaluez la présence de destruction et d'étanchéité conformément à GOST R 52779.

8.2 Instruments et appareils

Un pilote de pieux vertical, dont les guides permettent au percuteur de tomber verticalement et librement avec une vitesse au moment de l'impact sur le plomb non inférieure à 95% de celle spécifiée. Percuteur (cylindrique) à pointe sphérique de 50 mm de diamètre, le poids du percuteur est de (2500 ± 20) g.

Porte-éprouvette, qui est un noyau en acier fixé rigidement capable de maintenir l'éprouvette dans la position indiquée à la Figure 14, empêchant la rotation de l'éprouvette pendant l'essai.

Figure 14 - Échantillon de composé à tester

1 - noyau en acier ; 2 - tuyau ; 3 - couverture de branche; ; ; P - le lieu de l'impact

Figure 14 - Échantillon de composé à tester

8.3 Sélection et nombre d'éprouvettes, type et forme

L'échantillon d'essai est un joint soudé d'une selle avec des éléments chauffants intégrés avec un tuyau en polyéthylène avec une longueur d'extrémités libres L environ égale au diamètre nominal du tuyau . Le soudage des échantillons est effectué selon les instructions du fabricant.

8.4 Préparation de l'essai

Les essais de choc sont effectués au moins 24 h après le soudage de l'éprouvette.

Avant l'essai d'impact, les échantillons sont conditionnés à une température de (0 ± 2) °C pendant au moins 4 h à l'air ou au moins 2 h en milieu liquide.

8.5 Essais

Monter l'éprouvette sur un noyau en acier de taille appropriée, comme illustré à la figure 14. L'essai est effectué dans les 30 s après le retrait de l'éprouvette de l'environnement conditionné. Si ce temps est dépassé, l'éprouvette est reconditionnée pendant au moins 5 min si elle n'est pas restée hors de l'environnement conditionné plus de 3 min.

Le couvercle est frappé avec un percuteur d'une hauteur de (2000 ± 10) mm selon un axe parallèle à l'axe du tuyau auquel la selle est soudée. Le point d'impact doit être situé, si possible, sur la partie cylindrique du couvercle en son milieu.

Faites pivoter l'échantillon pour frapper le côté opposé du couvercle.

Après l'application du premier coup, l'échantillon est tourné de 180° afin de délivrer le coup suivant du côté opposé. Après avoir appliqué deux coups, l'échantillon est inspecté visuellement pour les dommages visibles sans l'utilisation d'instruments grossissants.

Après le test d'impact, les échantillons sont soumis à un test d'étanchéité à une pression d'air de 0,25 10 MPa (25 mbar) et température de l'eau (23±2)°С. L'équipement utilisé pour les tests d'étanchéité doit être conforme à GOST 24157 .

Le testeur de pression se compose d'une source de pression, d'une vanne d'arrêt, d'un manomètre et d'un bain-marie.

L'échantillon d'essai est connecté à une source de pression, immergé dans un bain d'eau, la pression d'air d'essai est fournie à partir de la source de pression par une vanne d'arrêt, fermée lorsque la pression d'essai est atteinte et maintenue pendant au moins 15 minutes.

La fuite est déterminée par la chute de pression ou par des bulles de gaz s'échappant de l'éprouvette.

8.6 Traitement des résultats

Un résultat de test positif est considéré comme l'absence de fissures et de destruction lors du test d'impact et la préservation de l'étanchéité après le test d'impact.

Pour un résultat de test négatif, la présence de fissures et de destruction lors du test d'impact et de fuite lors du test d'étanchéité est prise en compte.

9 Détermination de la résistance à la déchirure lors de l'aplatissement de pièces à emboîture lors du soudage avec des éléments chauffants intégrés

9.1 Portée

Un échantillon sous la forme d'un secteur de pièce évasée, préalablement soudé à la conduite, et coupé selon l'axe, est soumis à un test d'aplatissement entre plaques. Le type de rupture et le pourcentage de décollement (sous forme de rupture fragile) sont déterminés.

9.2 Instruments et appareils

Machine d'essai équipée de plateaux, assurant une vitesse de compression constante (100±10) mm/min. Après accord avec le client, il est permis de tester des échantillons de joints de tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 63 mm inclus dans un étau d'établi par déformation douce de l'échantillon.

9.3 Sélection et nombre d'éprouvettes, type et forme

L'échantillon est un secteur coupé dans l'axe du joint soudé d'une pièce à deux tronçons de tuyau dont la forme et les dimensions doivent être conformes au tableau 11 et à la figure 15. Deux échantillons sont soumis à l'essai.


Tableau 11 - Forme et taille des éprouvettes

Figure 15 - Préparation des éprouvettes

Figure 15 - Préparation des éprouvettes

9.4 Préparation de l'essai

Avant le test, les éprouvettes sont conditionnées pendant au moins 2 heures dans une atmosphère standard (23 ± 2) ° C selon GOST 12423 , tandis que le test est effectué au plus tôt 24 heures après la fin du soudage du joint, y compris le temps de conditionnement.

9.5 Essais

L'éprouvette est placée entre les plaques, comme illustré à la Figure 16, et les plaques sont rapprochées à une vitesse de (100 ± 10) mm/min jusqu'à ce que la distance entre elles soit réduite à deux fois l'épaisseur de la paroi du tuyau en raison de son aplatissement complet.

Figure 16 - Disposition des échantillons entre les plateaux de la machine d'essai

1 - tuyau; 2 - détail; 3 - plaque

Figure 16 - Disposition des échantillons entre les plateaux de la machine d'essai

Une fois la charge retirée, l'échantillon est inspecté visuellement pour déterminer le type de défaillance - fragile ou ductile (voir 2) - et l'emplacement de la défaillance, par exemple le long d'un tuyau, le long d'une pièce, entre des bobines ou le long d'une interface . S'il y a une séparation, mesurez avec un pied à coulisse selon GOST 166 la distance entre les premier et dernier tours du réchauffeur intégré dans la zone de soudage, qui est considérée comme la longueur de la couture et la longueur de rupture fragile de la soudure y . Pour faciliter la mesure, une découpe supplémentaire de l'échantillon avec n'importe quel outil de coupe dans les directions longitudinale et transversale est autorisée.

Résistance à la rupture lorsqu'il est aplati , %, calculé par la formule

,

où y est la longueur de la séparation fragile de la soudure, mm ;

- longueur de la soudure - la distance entre les premier et dernier tours du réchauffeur intégré, mm.

9.6 Traitement des résultats

Le résultat du test est considéré comme positif si :

— il n'y a pas de destruction de la soudure ;

- type de destruction - plastique sur toute la surface ;

— la longueur de la séparation fragile est 33,3 %.

Annexe, A (informative). Exigences relatives aux essais de cisaillement et de délaminage pour le soudage avec des éléments chauffants intégrés

Annexe A
(référence)

A.1 Champ d'application

Cette annexe définit les exigences relatives à la proportion de surfaces de soudure sans défaut trouvées dans les essais de cisaillement et de délaminage sur les joints de tuyaux et de raccords. Les raccordements doivent être réalisés par soudage par emboîtement avec éléments chauffants intégrés.

En combinaison avec d'autres essais, ces exigences peuvent être utilisées comme critères d'évaluation pour les joints soudés. L'évaluation des joints soudés conformément à ces exigences techniques ne peut être effectuée que par un expert spécialement formé (spécialiste dans le domaine de la soudure plastique).

Ces règles techniques s'appliquent aux matériaux suivants : HDPE (PE 63, PE 80, PE 100).

Les exigences de cette annexe doivent être liées aux normes de soudage, à leurs évolutions, et également harmonisées avec les normes techniques des fabricants.

A.2 Exigences

A.2.1 Connexions réalisées par soudage avec résistances chauffantes intégrées (HH)

L'évaluation de la qualité prend en compte les éléments suivants :

- l'évaluation est effectuée en tenant compte de la surface de rupture de la conduite et du raccord ;

- pour l'évaluation du joint soudé, la zone située entre le premier et le dernier serpentin chauffant est importante ;

- dans les assemblages à selle, seuls les échantillons prélevés dans la zone de soudage peuvent être évalués ;

— les défauts dans le plan de soudage (tels que les pores, les inclusions étrangères, les déplacements d'hélice) doivent être décrits et évalués conformément à GOST R 54792, [1] et à d'autres documents réglementaires russes similaires. Dans le cas de joints soudés d'un diamètre supérieur à 250 mm, un grand nombre de défauts (pores et inclusions d'air) peuvent être observés pour des raisons physiques.

Les exigences pour les joints réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés sont données ci-dessous.

Pour tout échantillon, la proportion de soudures sans défaut ne doit pas être inférieure à 75 % de la longueur totale de la zone de soudure L. La longueur de la zone sans défaut est calculée comme la différence entre L et la longueur totale de tous les défauts ( , ) dans la Figure A.1.

A.2.2 Assemblages soudés par emboîtement à chaud (HW)

L'évaluation de la qualité prend en compte les éléments suivants :

- évaluer les joints réalisés par soudage avec un outil chauffé (NI) dans la douille conformément à GOST R 54792;

- l'évaluation est effectuée en tenant compte de la surface de rupture et du tuyau et du raccord ;

- comme profondeur d'insertion, la longueur B selon la Figure A.2 est prise ;

— Les défauts (tels que les pores et les inclusions étrangères) doivent être décrits et évalués conformément à GOST R 54792.

Pour tout échantillon, la proportion de soudures sans défaut ne doit pas être inférieure à 90 % de la longueur totale de la zone de soudure B. La longueur de la zone sans défaut est calculée comme la différence entre B et la longueur totale de tous les défauts ( , ) dans la Figure A.2.

Figure A.1 - La longueur de la zone de joint L et des exemples de défauts pour des éprouvettes de joints réalisés par emboîtement avec éléments chauffants intégrés (HI)

Figure A.1 - La longueur de la zone de joint L et des exemples de défauts pour des éprouvettes de joints réalisés par emboîtement avec éléments chauffants intégrés (HI)

Tableau A.1 - Exemples de types de destruction d'éprouvettes d'assemblages réalisés par emboîture avec éléments chauffants intégrés (HI)

Figure A.2 - Longueur estimée B et exemples de défauts (a (1) et a (2)) dans le cas d'éprouvettes réalisées par emboîtement avec un outil chaud (HW)

Figure A.2 - Longueur estimée B et exemples de défauts ( et ) dans le cas d'échantillons réalisés par soudage avec un outil chauffé (HW) dans une douille

Tableau A.2 - Exemples de modes de rupture d'éprouvettes d'assemblages réalisés par soudage à l'outil à chaud

Annexe B (informative). Cisaillement torsionnel et délaminage radial pour les joints réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés et un outil à douille chauffée

Annexe B
(référence)

B.1 Champ d'application

En combinaison avec d'autres essais de cisaillement, ils caractérisent la qualité des joints soudés réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés (HH) et un outil chauffant (HW) dans l'emboîture. L'évaluation de la nature des destructions permet de tirer des conclusions quant à la technologie d'exécution et à la qualité des joints soudés. Des tests manuels de cisaillement de torsion, de cisaillement de torsion, mécanisés et de délaminage radial peuvent également être utilisés sur le site de soudure.

Lors de l'évaluation, il convient de prendre en compte les caractéristiques des matériaux et leurs propriétés qui affectent la qualité du soudage et la nature de la destruction. Les PE (PE 63, 80 et 100) sont couramment utilisés lors du soudage avec des éléments chauffants intégrés (HH). Des combinaisons de matériaux sont possibles, par exemple des tuyaux en PE C avec des raccords en PE 100.

Les résultats obtenus par les essais de cisaillement ne peuvent pas être transférés aux propriétés à long terme des joints soudés.

B.2 Sélection et nombre d'éprouvettes, type et forme

La préparation des échantillons affecte considérablement les résultats des tests. Avant le test, tous les défauts, tels que les fissures et les rayures, doivent être éliminés de la surface des éprouvettes. Les surfaces coupées doivent être parallèles (Figure B.1).

Figure B.1 - Échantillons à surfaces parallèles

b est la largeur de l'échantillon ; s est l'épaisseur de paroi du tuyau ; d - diamètre du tuyau

Échantillon réalisé par soudage par emboîture avec éléments chauffants intégrés

Échantillon réalisé avec un outil chauffé dans une cloche

Figure B.1 - Échantillons à surfaces parallèles

Les échantillons doivent être prélevés au plus tôt 12 heures après le soudage. À des fins d'évaluation approximative, des éprouvettes peuvent être fabriquées et testées immédiatement après le soudage. Dans ce cas, il faut s'assurer que l'échantillon est refroidi à température ambiante.

Les Figures B.2 et B.3 montrent comment prélever des échantillons de joints réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés et un outil à douille chauffée. Les échantillons doivent être découpés uniformément répartis sur la circonférence. Les dimensions et le nombre d'échantillons sont indiqués dans le Tableau B.1. Dans le cas de connexions en selle, des échantillons peuvent être prélevés conformément à la Figure B.3.

Figure B.2 - Positions (de, a à d) pour l'échantillonnage des joints réalisés par soudage par emboîtement avec éléments chauffants intégrés (non applicable pour les selles)

Figure B.2 - Échantillonnage des positions (de a à d ) des assemblages réalisés par emboîtement avec éléments chauffants intégrés (non applicable aux selles)

Tableau B.1 - Dimensions et nombre minimal d'éprouvettes provenant d'assemblages soudés par emboîtement avec éléments chauffants intégrés

Figure B.3 - Échantillonnage (de a à d) des selles pour essais de cisaillement avec torsion : délaminage manuel, mécanisé et radial

Figure B.3 - Échantillonnage (de a à d ) dans le cas de selles pour essais de cisaillement avec torsion : méthode manuelle, mécanisée et délaminage radial

B.3 Méthodes d'essai

Les échantillons peuvent être préparés et testés à température ambiante. Pour une estimation grossière, des échantillons peuvent être réalisés et testés à température ambiante. Ceci doit être pris en compte et documenté lors de l'évaluation des composés.

B.3.1 Cisaillement de torsion

Le cisaillement de torsion peut être effectué manuellement et mécanisé.

B.3.1.1 Cisaillement manuel en torsion

Pour le test, l'échantillon est fixé dans un étau d'établi de manière à ce que la surface de soudage soit placée à l'extérieur, parallèlement aux mâchoires de l'étau. Les segments individuels situés au-dessus des colliers sont tournés d'au moins 90° dans le plan de l'assemblage à l'aide d'un outil approprié sans arêtes vives (Figure B.4). La vitesse de rotation doit être uniforme et très faible (environ 5-10 s par 90°). Ceci est fait pour réduire l'effet de la vitesse de torsion sur le modèle de fracture. Les surfaces des colliers doivent être légèrement usinées (pas plus de 2°) afin de disloquer le moment de torsion dans le plan de liaison.

Figure B.4 - Cisaille à torsion manuelle

Figure B.4 - Cisaille à torsion manuelle

Figure B.5 - Principe d'installation pour la mécanisation d'un essai de cisaillement par torsion

Figure B.5 - Principe d'installation pour la mécanisation d'un essai de cisaillement par torsion

B.3.1.2 Cisaillement par torsion, motorisé

Les essais de cisaillement par torsion peuvent être mécanisés (Figure B.5). Le test peut être effectué en faisant tourner la pince d'un angle d'au moins 90° à une vitesse d'environ 1° par seconde.

La pince doit être conçue de manière à ce que les échantillons soient maintenus solidement et solidement. Le centre de rotation doit coïncider avec le centre de la surface chauffée pour le soudage. Si la longueur de la surface chauffée est supérieure à la longueur des pinces, les éprouvettes peuvent être testées coupées. La distance entre les pinces peut être ajustée pour différents diamètres. Les essais doivent tenir compte des différences entre les joints et les surfaces chauffées.

B.3.2 Décollement radial (RPT)

Pour les essais, l'échantillon est fixé dans un étau d'établi de manière à ce que la surface de soudage soit située à l'extérieur de la zone de serrage (Figure B.6). Les segments individuels au-dessus des pinces sont décollés radialement avec un outil approprié sans arêtes vives (par exemple pinces, pinces ou pinces) à une vitesse aussi constante que possible (environ 2 s pour 90°). Si nécessaire, l'outil est utilisé plusieurs fois.

Figure B.6 - Essai de délaminage radial (RPT) pour les joints réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés (HH) et un outil chauffé (HW) dans l'emboîture

Figure B.6 - Essai de délaminage radial (RPT) pour les joints réalisés par soudage avec des éléments chauffants intégrés (HH) et un outil chauffé (HW) dans l'emboîture

Les surfaces des colliers doivent être légèrement usinées (pas plus de 2°) afin de disloquer le moment de torsion dans le plan de liaison.

B.4 Évaluation

Lors du processus d'inspection de l'apparence de la surface de rupture, une évaluation de la connexion doit être effectuée. En principe, il convient de faire la distinction entre une surface de rupture cassante (lisse) et une surface de rupture plastique (déformée) (Figures B.7 et B.8).

Figure B.7 - Échantillon P.E. avec une surface de rupture plastique

Figure B.7 - Échantillon P.E. avec une surface de rupture plastique

Figure B.8 - Exemple d'E.P . avec une surface de rupture lisse

Figure B.8 - Échantillon P.E. avec une surface de rupture lisse

Le pourcentage de types de défaillance doit être déterminé (à l'exclusion de la zone en spirale). Les exigences sont énoncées à l'annexe A de la présente norme.

Les défauts (par exemple, les bulles, les cavités de retrait, les inclusions étrangères et le déplacement des spirales) sont évalués conformément à GOST R 54792 et [1]. Les surfaces de rupture typiques de divers matériaux sont données dans l'annexe A de la présente norme.

B.5 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit inclure les informations suivantes :

— type, forme de livraison et identification des composants ;

- informations sur la date du soudage, l'emplacement de l'échantillon, l'organisation - entrepreneur en soudage, soudeur, procédé de soudage et paramètres de soudage (extrait du journal de soudage);

— nombre et emplacement des échantillons ;

- dimensions de l'échantillon (épaisseur de paroi, longueur et largeur de la surface de soudage) ;

— température et humidité de l'air pendant les essais ;

- une évaluation de la surface de rupture (détermination du pourcentage de types de destruction sans tenir compte de la zone des serpentins de chauffage) et une conclusion sur la qualité conformément à l'annexe A de la présente norme ;

- date du test, nom et signature du testeur.

B.6 Exemple de rapport d'essai

Annexe B (informative). Essai de flexion technologique. Angle de pliage, mouvement du poinçon

Annexe B
(référence)

B.1 Champ d'application

Cette annexe s'applique conjointement avec la partie 6 de la présente norme. La qualité de la soudure peut être évaluée en mesurant l'angle de pliage ou le déplacement du poinçon.

B.2 Exigences

L'angle de courbure minimal pour le PEHD, le PP, le PVC et le PVDF, en fonction de l'épaisseur du matériau, est illustré aux Figures B.1 à B.6, et le mouvement minimal du poinçon est illustré aux Figures B.7 à B.12.

Figure B.1 - Angle de courbure minimal pour le PEHD (PE 63, PE 80, PE 100) en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage [courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud (NI), courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion ( NG, E)]

Figure B.1 - Angle de courbure minimal pour le PEHD (PE 63, PE 80, PE 100) en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage [courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud (NI), courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion ( NG, E)]

Figure B.2 - Angle de courbure minimal pour le PP-V, le PP-G et le PE électriquement conducteur en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion)

Figure B.2 - Angle de courbure minimal pour le PP-V, le PP-G et le PE électriquement conducteur en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion)

Figure B.3 - Angle de pliage minimal pour le PP-R (type 3) en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion)

Figure B.3 - Angle de pliage minimal pour le PP-R (type 3) en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz et le soudage par extrusion)

Figure B.4 - Angle de pliage minimal du PVDF en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe inférieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe supérieure pour le soudage à la barre de gaz chaud)

Figure B.4 - Angle de pliage minimal du PVDF en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe inférieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe supérieure pour le soudage à la barre de gaz chaud)

Figure B.5 - Angle de courbure minimal du PVC-U en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.5 - Angle de courbure minimal du PVC-U en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.6 - Angle de courbure minimal pour l'UPVC en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.6 - Angle de courbure minimal pour l'UPVC en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.7 - Déplacement minimal du poinçon en PEHD en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.7 - Déplacement minimal du poinçon en PEHD en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.8 - Déplacement minimal du poinçon pour PP-V, PP-G et PE électriquement conducteur en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure - pour le soudage bout à bout avec un outil chauffé, courbe inférieure - pour le soudage à la barre de gaz chaud et ...

Figure B.8 - Déplacement minimal du poinçon pour le PP-V, le PP-G et le PE électriquement conducteur en fonction de l'épaisseur pour différents modes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion )

Figure B.9 - Déplacement minimal du poinçon pour le PP-R (type 3) en fonction de l'épaisseur pour différents modes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.9 - Déplacement minimal du poinçon pour le PP-R (type 3) en fonction de l'épaisseur pour différents modes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.10 - Mouvement minimal du poinçon pour le PVDF en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe inférieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe supérieure pour le soudage à la barre de gaz chaud)

Figure B.10 - Mouvement minimal du poinçon pour le PVDF en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe inférieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe supérieure pour le soudage à la barre de gaz chaud)

Figure B.11 – Mouvement minimal du poinçon pour le PVC-U en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.11 – Mouvement minimal du poinçon pour le PVC-U en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.12 - Mouvement minimal du poinçon pour l'UPVC en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Figure B.12 - Mouvement minimal du poinçon pour l'UPVC en fonction de l'épaisseur pour différentes méthodes de soudage (courbe supérieure pour le soudage bout à bout à l'outil chaud, courbe inférieure pour le soudage à la barre de gaz chaud et le soudage par extrusion)

Annexe D (informative). Essai de fluage en traction. Détermination de la résistance à la propagation lente des fissures dans des éprouvettes entaillées à quatre côtés

Annexe D
(référence)

D.1 Champ d'application

Cette méthode est utilisée pour déterminer la résistance à la propagation lente des fissures des pièces. Les résultats des tests peuvent être utilisés à titre comparatif.

D.2 Nombre et échantillonnage

L'évaluation statistique des résultats nécessite de tester au moins 6 échantillons. Cependant, une tendance peut être identifiée en testant moins d'échantillons en raison de la faible dispersion des résultats des tests.

D.3 Forme et préparation des éprouvettes

La forme et les dimensions des échantillons sont illustrées à la figure D. 1.

Figure D.1 - Échantillons pour essai

est l'épaisseur de l'échantillon ; b est la largeur de l'échantillon ; с — profondeur d'encoche — (17±2)% ; I - échantillon à section carrée; II - un échantillon avec une section non carrée (par exemple, d'une paroi de tuyau). De préférence si = b

Figure D.1 - Échantillons pour essai

Les spécimens typiques ont une épaisseur nominale de 10 mm et une longueur totale de 100 mm.

Les éprouvettes doivent être entaillées sur les quatre côtés dans le même plan. La profondeur des coupes doit être la même sur les quatre côtés et être comprise entre 15% et 19% de l'épaisseur nominale. Les incisions sont faites avec une lame de rasoir ou un outil similaire. Les éprouvettes sont entaillées à (23 ± 1)°C après un conditionnement d'au moins 24 h.

Pour obtenir des résultats reproductibles, après la réalisation de 20 échantillons, l'outil d'entaillage doit être vérifié, par exemple, avec un microscope.

D.4 Essai

Les éprouvettes sont placées dans les pinces de l'équipement d'essai de sorte qu'environ 50 % de la longueur de l'éprouvette se trouve entre les pinces et que les encoches se trouvent au milieu entre les pinces. Les échantillons sont immergés dans l'environnement de test.

Les échantillons d'une épaisseur de 10 mm doivent être conditionnés pendant 2 heures ± 30 minutes avant le chargement.

charge d'essai ( ) est calculé par la formule

,

où — charge, N ;

A - section transversale de l'échantillon entaillé, mm ;

— contrainte de traction, MPa.

D.5 Évaluation

La part minimale de rupture fragile doit être de 30 % de la section de l'éprouvette entaillée. Sinon, réduisez la tension.

Pour l'évaluation, les moyennes géométriques des temps de fracture des échantillons individuels sont calculées. Ces données sont utilisées à des fins de comparaison.

D.6 Rapport d'essai

Le rapport est similaire au 5.7 de cette norme, à l'exception du facteur de durabilité de la soudure.

Bibliographie