Эксплуатационные характеристики пластиковых труб. Методы испытаний. Часть 6

Фактически, общая деформация полиэтиленовой трубы в конце срока ее службы не должна превышать 2-8%, если необходимо обеспечить нормальную работу системы подачи; в этих условиях увеличение напряжения очень мало (не более 4-6%), а среднее напряжение только на 2-3% выше, чем первоначально примененное напряжение. Таким образом, ошибка в отношении этого метода тестирования, который соответствует условию постоянного напряжения, очень мала. Чтобы воспроизвести этот режим нагрузки в диапазоне высоких напряжений (т.е. в условиях испытаний), необходимо стремиться к обеспечению постоянства напряжения, а не давления. Когда полиэтилен испытывается в условиях постоянного напряжения, следует ожидать хрупкого разрушения даже при высоких уровнях напряжения, если напряжение не превышает предела текучести. Этот метод испытаний обеспечивает быстрое определение хрупкой прочности полиэтиленовых труб даже при комнатных температурах, хотя при реализации необходимых условий нагружения могут возникнуть некоторые трудности.

Испытания при постоянном напряжении позволяют строго и однозначно определить взаимосвязь между временем разрыва и приложенным напряжением; отношение, определенное при различных условиях нагружения, не является однозначным, в зависимости от того, как напряжение изменяется со временем. Эта зависимость напряжения от времени при постоянной нагрузке (давлении) различна для разных значений начального напряжения. Поскольку испытания в условиях постоянного напряжения предполагают единый механизм разрушения независимо от уровня приложенного напряжения (в допустимых пределах), испытания этого типа обеспечивают стабильность кривой времени разрыва. В результате становится возможным обойтись без двойной (температурной) экстраполяции и заменить ее обычной (графической или аналитической) экстраполяцией; это должно значительно сократить количество необходимых испытаний.

Кроме того, полученные результаты позволяют определить истинную кривую времени разрыва для данного способа нагрузки, точно оценить влияние сложного напряженного состояния на характер истинной кривой времени разрыва и установить критерий эквивалентности одно- и многоосных напряженных состояний. Поскольку было установлено, что кривые времени разрушения труб и образцов стержней, вырезанных из труб, совпадают в диапазоне хрупкого разрушения, относительно простой и удобный метод испытаний на одноосное растяжение (при постоянном напряжении) на образцах стержней можно использовать как промышленный метод оценки долговременной хрупкой прочности полиэтиленовых труб. Кроме того, этот метод можно использовать для сравнительной оценки хрупкой прочности различных марок полиэтилена, поскольку он обеспечивает общую основу для сравнения сопротивления разрушению, вызванному усталостью, независимо от его отношения к деформируемости сравниваемых материалов. Это позволило бы более точно определить влияние молекулярного веса, кристалличности и других факторов на разрушение полиэтилена.