RU2403543C1

RU2403543C1 - Testing method of butt welded joint of polymer pipes

Info

Publication number: RU2403543C1
Application number: RU2009114199/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Иннокентьевич Герасимов (RU); Александр Иннокентьевич Герасимов; Елена Викторовна Данзанова (RU); Елена Викторовна Данзанова
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2010-11-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: testing method of butt welded joint of polymer pipes for determining physical and mechanical properties of welded joint zones of polymer pipes involves testing of specimens of the above butt welded joint at clamps parting speed of test machine, which is equal to (23±2.0) mm/min. As specimens of butt welded joint of polymer pipes there used are bands made with butting device from certain area of welded joint so that bands are homogeneous composition of the appropriate zone.

EFFECT: development of the method for determining physical and mechanical properties of welded joint zone.

Description

Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области испытания сварного стыкового соединения полимерных труб и может быть использовано для определения физико-механических свойств зон сварного соединения полимерных труб.The invention relates to the field of testing a welded butt joint of polymer pipes and can be used to determine the physico-mechanical properties of the zones of welded joint of polymer pipes.

Уровень техникиState of the art

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.A technical solution is known (1. Design and construction of gas pipelines from polyethylene pipes and reconstruction of worn-out gas pipelines SP 42-103-2003. Official publication. Polymergaz CJSC: Moscow 2004. - P.75), in which, in order to determine the quality of the welded joint, machining of sample-blades of type 2 according to GOST 11262, where the investigated weld should be located in the middle of the sample with an accuracy of ± 1 mm. Before the test, the samples are conditioned in accordance with GOST 12423 at a temperature of (23 ± 2) ° С for at least 2 hours. The tests are carried out at a clamping speed of the test machine equal to (100 ± 10) mm / min for pipe samples with a nominal wall thickness of less than 6 mm and (25 ± 2.0) mm / min for pipe samples with a nominal wall thickness of 6 mm or more. During the test, the nature (type) of fracture of the samples, as well as the elongation at break and the yield strength under tension, are determined. The disadvantage of this technical solution is the inability to determine the physico-mechanical properties of the weld zone itself.

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.The closest is the technical solution (2. G.K.Kaygorodov, V.Yu. Kargin. Effect of the cooling rate of a polyethylene weld on its strength // Pipelines and Ecology - 2001. - No. 2 - C.13 - 14), where the dependence is given weld properties such as elongation and yield strength on cooling temperature. Samples for studying the effect of the cooling rate on the strength characteristics of a welded joint are obtained from polyethylene pipes heated to 180 ° C, followed by cooling at various temperatures.

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.The disadvantage of this method is the lack of an operation of deposition under a certain pressure for a particular pipe size, due to which a burr is formed and the impossibility of reliably obtaining welded joint zones for determining physical and mechanical properties.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа определения физико-механических свойств зоны сварного соединения.The objective of the invention is to develop a method for determining the physico-mechanical properties of the welded joint zone.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в определении физико-механических свойств любой зоны сварного соединения.The technical result obtained by the implementation of the invention is to determine the physico-mechanical properties of any zone of the welded joint.

Существенные признаки, характеризирующие изобретение.The essential features characterizing the invention.

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.Restrictive: tests are carried out at a speed of separation of the clamps of the testing machine equal to (25 ± 2.0) mm / min. Elongation at break and tensile yield strength are determined.

Отличительные: образцы-ленты изготавливают из зоны сварного соединения механической обработкой одинаковой толщины, так чтобы образец-лента представлял собой однородный состав конкретной зоны сварного соединения.Distinctive: tape samples are made from the welded joint zone by machining of the same thickness, so that the tape sample is a homogeneous composition of a particular welded joint zone.

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).It is known that the heat affected zone is considered to be the spatial region near the weld, where the material temperature is higher than the temperature of material destruction, which, for example, for polyethylene PE 63 and PE 80 is 80 ° С (3. A.K. Rodionov, F.I. Babenko , N.A. Kovalenko et al. Crack resistance of welded butt joints of polyethylene pipes // Materials. Technologies. Tools. - 2003. - T.8, No. 3. - C.19-20).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

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.The method is as follows. Not earlier than 24 hours after welding, the tape samples of such thickness are started to be cut from the heat affected zone so that the tape sample consists of a certain zone, for example, only from a heat-affected zone, a subgratic zone, or from a fusion zone.

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.Example. Cutting of tape samples is carried out by an electric miter face of the welding machine itself at low speed with a load of upsetting. To prevent the drawing of the sample tape due to its winding on the pipe, the sample tape is made no more than one revolution of the miter. The thickness of the sample strip can be changed by changing the protruding part of the miter knife above the plane of the miter disk from 150 to 350 microns. When cutting tape samples to ensure the same thickness, it is necessary to withstand the same speed of the miter knife and the same pressure during milling. Then the tape samples are cut into segments, in the middle of which there is a working part with a length of 10 mm of the same thickness. Tests of samples-tapes are made according to GOST 14236 - 81 after 16 hours after preparation and sizing. To eliminate the error when fixing in the grip of the testing machine, the area of the working part of the sample tape should not be touched with hands. The test is carried out at a speed of separation of the clamps of the testing machine equal to (25 ± 2.0) mm / min. Elongation at break and tensile yield strength are determined. Processing of test results is carried out by accepted methods.

Таким образом, предлагаемым способом можно определить физико-механические свойства зоны сварного соединения.Thus, the proposed method can determine the physico-mechanical properties of the weld zone.

Claims

A method of testing a welded butt joint of polymer pipes to determine the physicomechanical properties of the zones of welded joint of polymer pipes, which consists in testing samples of the specified welded butt joint at a speed of separation of the clamps of the testing machine equal to (23 ± 2.0) mm / min, characterized in that as samples of a welded butt joint of polymer pipes, tape samples are used, made by a cross-cutter from a certain zone of the welded joint, either from a zone of thermal action, or from subgrades zone, or from the fusion zone so that the ribbon samples represented a homogeneous composition of the corresponding zone.