| Русский Русский | English English |
   
Главная Archive
22 | 12 | 2024
2016, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/hb.2016.11.pp.052-056

Саввина А. В., Федоров Ю. Ю.
НОВЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ СТОЙКОСТИ К БЫСТРОЙ ТРЕЩИНЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 
(с. 52-56)

Аннотация. В связи с развитием технологии строительства трубопроводов из полиэтилена существует интерес к состоянию трубы при низких температурах. Здесь важным критерием надежности трубы является стойкость к быстрому распространению трещины. Испытание на определение стойкости к распространению быстрой трещины может проводиться двумя методами: маломасштабным (S4) и полномасштабным (FS). В маломасштабном испытании по определению стойкости к быстрому распространению трещины (S4) установлена зависимость критического давления от температуры, выявлен факт существования температурной границы, определяющей возможность распространения быстрой трещины при внутреннем давлении транспортируемой среды выше критического давления в трубе, ниже которого невозможно поддержание процесса быстрого распространения трещины. Существующие на сегодняшний день методы оценки стойкости к быстрой трещине для полиэтиленовых труб весьма трудоемкие и дорогостоящие. Данная работа рассматривает методику, которая предполагает использование стандартного метода испытаний на прочность при растяжении. Испытания проводятся в предполагаемом диапазоне температур эксплуатации трубопровода в условиях холодного климата. Испытывались модельные образцы трубных марок полиэтиленов с хрупким поверхностным слоем, в котором инициируется и распространяется быстрая трещина. В стандартных квазистатических испытаниях на растяжение модельных образцов полиэтиленовых труб из материалов ПЭ80 и ПЭ100 с хрупким поверхностным слоем произведена предварительная оценка стойкости к быстрой трещине в диапазоне предполагаемых температур эксплуатации подземного трубопровода. Оценка показала, что нижняя допустимая температурная граница эксплуатации труб должна назначаться в диапазонах: – 5…0°С для ПЭ80 и –15…–20 °С для ПЭ100.

Ключевые слова: полиэтиленовая труба; холодный климат; низкие температуры; хрупкость; вязкость; быстрое распространение трещины; хрупкий слой.

 

Savvina A. V., Fedorov Yu. Yu.
A NEW METHOD FOR EVALUATION RESISTANCE TO RAPID CRACK POLYETHYLENE PIPES AT LOW TEMPERATURES
(pp. 52-56)

Abstract. Seeing development of polyethylene pipeline building technology the great interest in pipe behavior in low temperatures has occurred. An important reliability evaluation criteria of the pipes durability is its resistance to rapid crack propagation. Test for determination of resistance to fast distribution of a crack can be carried out by two methods: small-scale (S4) and full-scale (FS). In small-scale test to determination of resistance to fast distribution of crack (S4) the dependence of critical pressure on temperature is established, the fact of existence of the temperature limit defining possibility of distribution of fast crack at an internal pressure of the transported environment above critical pressure in the pipe below which it is impossible to maintain the process of fast distribution of crack. The existing methods of an estimate of resistance to fast crack for polyethylene pipes are very labor-consuming and expensive. This work considers a technique that assumes the use of a standard method – tests for durability at stretching. Tests are carried out in the estimated temperature range of operation of the pipeline in a cold climate. Model samples of pipe brands of polyethylene with a brittle surface layer in which the fast crack is initiated and extends are tested. In standard quasi-static tests for stretching of model samples of polyethylene pipes from the materials PE80 and PE100 with a brittle surface layer the preliminary estimate of resistance to a fast crack in the range of expected temperatures of the underground pipeline operation is made. Evaluation showed that the lowest admitted temperature limit must be specified between 5 °С below zero and 0 °С for PE80 and between 15 °С below zero and 20 °С below zero for PE100.

Keywords: Polyethylene pipe; Low temperatures; Cold climate; Brittleness; Toughness; Rapid crack propagation; Brittle layer.

Рус

А. В. Саввина, Ю. Ю. Федоров (Институт проблем нефти газа СО РАН, Якутск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Eng

A. V. Savvina, Yu. Yu. Fedorov (Institute of Oil and Gas Problems SB RAS, Yakutsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Рус

1. Гвоздев И. В. Феномен быстрого распространения трещины при опрессовке ПЭ труб большого диаметра // Полимерные трубы. 2004. № 4. С. 25 – 27.
2. ГОСТ Р 50838–2009. Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2010. 54 с.
3. Сезонов М. Быстрое распространение трещин в ПЭ трубах // Полимерные трубы. 2007. № 4(5). С. 32 – 35.
4. John Scheirs, Ludwig L. Böhn, Jesse C. Boot and Pat S. Leevers. PE100 Resin for Pipe Applications: Continuing the Development into the 21st Century / Trends Polymer Science. December 1996. V. 4. P. 408 – 414.
5. S. J. K. Ritchie, P. Davis and P. S. Leevers. Brittle-tough Transition of Rapid Crack Propagation in Polyethylene / Polymer. Number 25, 1998. V. 39. P. 6657 – 6663.
6. ГОСТ 11262–80. Пластмассы. Метод испытания на растяжение. М., 1986. 16 с.
7. СП 62.13330.2011. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01–2002. М., 2010. 65 с.

Eng

1. Gvozdev I. V. (2004). The phenomenon of rapid crack propagation during the pressurizing of polyethylene pipes of large diameter. Polimernye truby, (4), pp. 25-27. [in Russian language]
2. Polyethylene pipes for gas pipelines. Specifications. Ru Standard No. GOST R 50838-2009. Russian Federation. Moscow. [in Russian language]
3. Sezonov M. (2007). Rapid crack propagation in polyethylene pipes. Polimernye truby, 5(4), pp. 32-35. [in Russian language]
4. John Scheirs, Ludwig L. Böhn, Jesse C. Boot and Leevers Pat S. (1996). PE100 Resin for pipe applications: continuing the development into the 21st Century. Trends Polymer Science. December 1996, 4, pp. 408-414.
5. Ritchie S. J. K., Davis P., Leevers P. S. (1998). Brittle-tough transition of rapid crack propagation in polyethylene. Polymer, Number 25, 39(25), pp. 6657-6663. doi: 10.1016/s0032-3861(97)10336-6
6. Plastics. Tensile test method. (1986). Ru Standard No. GOST 11262–80. Russian Federation. Moscow. [in Russian language]
7. Gas distribution system. Actualized revision of the construction norms and rules No. SNiP 42-01–2002. Construction rules No. SP 62.13330.2011. Russian Federation. Moscow. [in Russian language].

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи



Дополнительно для юридических лиц:


Type the characters you see in the picture below



.

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

Purchase digital version of a single article


Type the characters you see in the picture below



 

 

 

 

 

.

.

 

 
Search
Rambler's Top100 Яндекс цитирования