Виды стандартов пластиковых труб. ISO-9080: 2012. Часть 2

Термопластичные материалы в форме труб (такие как термопластичный полимер с минеральным наполнителем, армированные волокном термопласты, пластифицированные термопласты, а также различные смеси и компаунды), подразумевают дополнительные соображения в отношении прогнозирования долговременной прочности, которые должны учитываться в соответствующих стандартах на продукцию. Важно, чтобы среда, используемая для создания давления в трубе, не оказывала неблагоприятного воздействия на трубу. В целом, вода лучше других сред подходит для испытаний. Долгое время среди учёных велись споры о том, какую переменную следует принимать в качестве независимой переменной для расчета долговременной гидростатической прочности. Выбор был между временем и стрессом. Основной вопрос, на который должен ответить метод, может быть сформулирован так: какое максимальное напряжение (или давление) может выдерживать данный материал в форме трубы при заданной температуре в течение определенного времени? А также: каково прогнозируемое время до разрушения материала в форме трубы при заданном напряжении и температуре?

Оба вопроса останутся актуальными в любом случае. Если данные испытаний для исследуемой трубы не показывают никакого разброса, и если материал трубы может быть точно описан выбранной эмпирической моделью, регрессия с зависимостью от времени или от напряжения будет идентична. Это никогда не происходит, потому что условия испытаний никогда не бывают идеальными, и материал не будет на 100% однородным. Поэтому наблюдения всегда будут показывать разброс в результатах. Регрессии, рассчитанные с использованием двух необязательных независимых переменных, не будут идентичны, и разница будет увеличиваться с увеличением разброса. Переменная, которая, как предполагается, больше всего подвержена наибольшей изменчивости (разбросу), является переменной времени, и ее следует рассматривать как зависимую переменную (случайную переменную), чтобы обеспечить правильную статистическую обработку набора данных в соответствии с этим методом. Однако по практическим соображениям отрасль предпочитает представлять напряжение (стресс) как функцию времени в качестве независимой переменной. Целью данного метода экстраполяции является оценка следующих значений:

• а) нижний предел прогнозирования (при уровне вероятности 97,5%) напряжения, которое труба, изготовленная из рассматриваемого материала, способна выдержать в течение 50 лет при температуре окружающей среды +20 °C, используя воду или воздух в качестве внешней среды. В соответствии с международным стандартом ISO 12162 («Материалы из термопластов для труб и фитингов для работы под давлением. Классификация, обозначение и расчетный коэффициент») категоризованное значение этого нижнего предела прогнозирования определяется как MRS и используется для классификации материала;
• б) значение нижнего предела прогнозирования (при уровне вероятности 97,5%) напряжения, либо в разное время проектирования, либо при разных температурах, либо в некоторых случаях одновременно. В соответствии с международным стандартом ISO 12162 категоризованное значение этого нижнего предела прогнозирования определяется как CRSθ,t и используется для целей проектирования. В следующей части уточним используемые модели экстраполяции и поговорим о других важных вещах, которые нужно учитывать при применении метода SEM (Стандартный метод экстраполяции).