8. Tính chất vật lý

8.1. Độ gen hóa

Khi đo theo qui định trong TCVN 7304 : 2003 (ISO 9852 : 1995), ở 15 ⁰C vật liệu không được nhìn thấy bất kỳ sự hư hỏng nào.

8.2. Sự thay đổi kích thước theo chiều dọc

Sự thay đổi kích thước theo chiều dọc được xác định theo điều 11.1 và TCVN 6148 (ISO 2505).

Đối với ống nhựa PVC-U, dùng các thông số được đưa ra ở bảng 2 trong TCVN 6148 (ISO 2505), tính toán sự thay đổi kích thước theo chiều dọc không được lớn hơn 5 %.

Ngoài ra, sau khi phơi, không được có vết rạn, nứt, lỗ thủng hoặc phồng rộp.

9. Tính chất cơ học

9.1. Độ bền áp suất thủy tĩnh bên trong

...

...

...

Bảng 2 - Độ bền áp suất thủy tĩnh bên trong của ống - Điều kiện thử

Nhiệt độ

⁰C

Ứng suất sinh ra

MPa

Thời gian thử tối thiểu

h

20

...

...

...

25

1

100

60

9

1000

9.2. Độ bền va đập bên ngoài ở 0 ⁰C

Ống được thử theo điều 11.1 và phụ lục B ở 0 ⁰C và mức va đập thực (TIR) không được lớn hơn 5 % ở điều kiện thử cho trong bảng 3.

Bảng 3 - Độ bền va đập bên ngoài của ống - Điều kiện thử

...

...

...

d_n

mm

Khối lượng của quả nặng

g

Độ cao rơi

mm

50

...

...

...

75

90

≥ 110

9.3. Độ cứng vòng của ống có d_n ≥ 63 mm

Độ cứng vòng ống của ống có d_n ≥ 63 mm, tại 3 % độ biến dạng không được nhỏ hơn 2,75 kN/m² đối với ống SDR 41 và 5,50 kN/m² đối với ống SDR 33.

...

...

...

10. Các qui định chung cho ống

Các đầu ống của ống d_n ≥ 110 mm phải có thành vát.

Để thiết kế thành vát, áp dụng các yêu cầu sau.

a) góc vát phải trong khoảng 5⁰ và 15⁰.

b) chiều dài tối thiểu, l, thành vát (xem hình 1) phải phù hợp với bảng 4.

c) chiều dày thành ống, e₁, tại mặt trước của thành vát, không được nhỏ hơn 50 % chiều dày tối thiểu e của thành ống tương ứng (xem bảng 1)

Hình 1 - Thành vát của đầu ống

Bảng 4 - Chiều dài của thành vát

...

...

...

d_n

Chiều dài tối thiểu của thành vát

l_min

mm

110 ≤ d_n ≤ 140

6

160 ≤ d_n ≤ 400

8

11. Phương pháp thử

...

...

...

Mẫu thử phải được để lâu ít nhất là 15 giờ.

Trừ khi có qui định khác, phép thử phải được tiến hành đồng thời trên ba mẫu.

Trừ khi có qui định khác, mẫu thử được chọn phải đại diện cho toàn bộ các loại đường kính và các loại ống được thử.

11.2. Xác định kích cỡ hạt của tạp chất

Cắt ngẫu nhiên từ ống năm mẫu thử.

Làm lạnh mẫu 20 phút trong nitơ lỏng, mục đích là để ngăn một số biến dạng trong quá trình vi cắt các lát cắt vi mỏng từ mẫu.

Dùng dao vi cắt có đầu lưỡi bằng kim cương để cắt.

Các lát cắt vi mỏng được kiểm tra bằng ánh sáng phát qua thị kính của kính hiển vi (thị kính có khoảng chia là 0,01 mm).

Kích thước các hạt tạp chất có trong lát cắt vi mỏng không được lớn hơn 50 μm.

...

...

...

Qui trình phơi ống ngoài trời theo ISO 16871, tiến hành với 24 mẫu thử của ống có chiều dài 1 m, d_n  = 63 mm.

Phơi dưới ánh nắng mặt trời ở địa điểm đã được chọn, ở 45⁰ hướng về phía nam đối với các vùng ở bán cầu Bắc và ở 45⁰ hướng về phía bắc đối với các vùng ở bán cầu Nam.

Bức xạ mặt trời phải được đo liên tục trong suốt quá trình phơi.

Quá trình phơi sẽ được kết thúc sau khi tổng năng lượng bức xạ đạt được 3,5 GJ/m².

Cắt một đoạn dài khoảng 200 mm ở mỗi ống được phơi để làm mẫu thử và độ bền va đập sẽ được thử ở phía mặt được phơi theo phụ lục B và theo các điều kiện thử ở 5.5.

11.4. Xác định độ bền áp suất thủy tĩnh bên trong

Xác định độ bền áp suất thủy tĩnh bên trong theo ISO 1167-1, với các sai số qui định nhiệt độ của nước như sau:

a) nếu thử vật liệu theo 5.2 thì sai số nhiệt độ tối đa là ± 1⁰C;

b) nếu thử ống sản phẩm theo 9.1 thì sai số nhiệt độ tối đa là từ -1 ⁰C đến +3 ⁰C.

...

...

...

Ống phải được ghi nhãn rõ ràng và bền theo qui định hiện hành, có chữ "khí đốt" và các thông tin sau:

a) tên và thương hiệu của nhà sản xuất;

b) tên của vật liệu "PVC-HI";

c) thông tin sản xuất ở dạng biểu tượng rõ ràng hoặc có thể thấy được qua cốt mã số;

- thời gian sản xuất;

- số thứ tự của đầu ép đùn ống và số thứ tự của lỗ khuôn sản phẩm đối với ép phun khuôn phụ tùng (nếu có liên quan), và

- địa điểm sản xuất, nếu nhà sản xuất có nhiều cơ sở sản xuất ở trong nước hoặc ở ngoài nước;

d) đường kính ngoài danh nghĩa;

e) ống có d_n ≤ 63, d_n x e_n;

...

...

...

Việc ghi nhãn phải đảm bảo sao cho tính chất của ống không bị ảnh hưởng bất lợi.

Phụ lục A

(qui định)

Xác định độ bền đối với thành phần khí đốt

A.1. Nguyên tắc

Mẫu thử ở dạng của vòng ống được đặt trong tấm lòng máng sao cho vị trí của chiều dày thành ống lớn nhất sẽ điều chỉnh được.

Sau đó mẫu thử phải chịu được thành phần của khí đốt với một chu kỳ thời gian được qui định.

Sau thời gian qui định đó, lát cắt vi mỏng của mẫu thử được chuẩn bị từ những vị trí đã được kéo căng lớn nhất.

...

...

...

A.2. Thiết bị, dụng cụ

A.2.1. Tấm lòng máng, có thể chứa được năm vòng có d_n = 63 mm, mỗi vòng dài 10 mm và có thể điều chỉnh được thành bên đến 0,1 mm.

A.2.2. Bình hút ẩm, có kích thước đủ để chứa được (các) tấm hình lòng máng như qui định và các phụ tùng được trang bị cho bình đựng khí đốt để chịu được dòng khí liên tục mà tại đó tỷ lệ hàm lượng khí đốt trong bình được thay mới ít nhất một ngày một lần.

A.2.3. Tủ sấy, để giữ mẫu thử ở nhiệt độ (60 ± 4) ⁰C.

A.2.4. Sắc khí ký, để xác định nồng độ của THT trong môi trường khí đốt.

A.2.5. Thiết bị vi cắt, thiết bị có một giá đỡ và một con dao phù hợp với hình A.1 và phải được chống đỡ thích hợp để tránh bị uốn cong khi cắt.

A.2.6. Tấm đỡ mẫu thử, có hai ngàm kẹp, tương ứng với đường kính trong và đường kính ngoài của mẫu thử.

A.2.7. Kính hiển vi truyền ánh sáng, có độ khuyếch đại là 100 và được trang bị với một thị kính (có vạch chia 0,01 mm).

A.2.8. Bản kính đặt vật soi, để giữ lát mỏng vi cắt.

...

...

...

A.3. Thành phần khí đốt

Hỗn hợp của (75 ± 5) mg tetrahydrotiophen (THT) trong 1 m³ nitơ (N₂).

A.4. Chất lỏng tiếp xúc

Chất lỏng tiếp xúc được dùng trong bản kính đặt vật soi phải là n-hexadecan p.a.

A.5. Mẫu thử

Cắt từ ống có d_n = 63 mm năm vòng có chiều rộng (10 ± 1) mm.

Già hóa các vòng này trong tủ sấy ở 60 ⁰C trong (24 ± 1) giờ.

Làm lạnh các vòng đến nhiệt độ (23 ± 2) ⁰C.

Xác định từng vòng ống, và đo tại điểm (Y) chỗ có độ dày thành lớn nhất, độ dày thành lớn nhất (e_max) và đường kính ngoài (d_e), tính bằng milimét.

...

...

...

1 Lưỡi dao

^a 10⁰ đến 15⁰

Hình A.1 - Cách kẹp dao trong thiết bị vi cắt

A.6. Cách tiến hành

Phép thử phải được thực hiện phù hợp với bảng A.1.

Bảng A.1 - Qui trình xác định độ bền với thành phần của khí đốt

Bước

Cách tiến hành

...

...

...

Tính toán cho năm vòng ống, khoảng cách giữa thành của tấm lòng máng với độ biến dạng dựa trên độ căng của 1 % trên mặt trong của vòng ống, theo công thức sau:

∆D = x

trong đó:

∆D là độ biến dạng tuyệt đối, tính bằng milimét;

e_max là giá trị trung bình của chiều dày thành ống lớn nhất tại điểm Y, tính bằng milimét;

d_em là giá trị trung bình đường kính ngoài của vòng ống tại điểm Y, tính bằng milimet;

ε là độ căng 1,0 % ở phía trong của vòng ống.

2

Đặt năm vòng ống vào trong tấm lòng máng sao cho điểm (Y) của chiều dày thành ống lớn nhất tiếp xúc được với một điểm ở thành của tấm lòng máng. Điều chỉnh khoảng cách thành của tấm lòng máng. Độ biến dạng của từng vòng ống theo tính toán có sai số là 0,1 mm.

...

...

...

Ổn định vòng ống trong tấm lòng máng 5 giờ.

4

Để cả tấm lòng máng và các vòng ống bị biến dạng vào trong bình hút ẩm.

5

Nối bình khí có van điều chỉnh áp suất với bình thủy tinh.

6

Trước khi bắt đầu cho tiếp xúc, đo nồng độ THT bằng phương pháp phân tích sắc ký khí.

7

Qua van điều chỉnh áp suất khí, điều chỉnh sự xả khí ra sao cho dòng khí đốt nhẹ nhàng đi qua bình thủy tinh. Tốc độ dòng khí đốt cũng như hàm lượng khí đốt trong bình phải được làm mới ít nhất một ngày một lần.

...

...

...

Cho mẫu thử tiếp xúc với môi trường khí đốt ở nhiệt độ (23 ± 2) ⁰C trong () giờ.

9

Sau thời gian tiếp xúc, kiểm tra nồng độ THT bằng phương pháp phân tích sắc ký khí.

10

Tháo bình thủy tinh ra khỏi bình khí và lấy các vòng ống ra khỏi tấm lòng máng.

11

Để các vòng ống ổn định trong không khí môi trường ít nhất 1 giờ.

12

Từ mỗi một vòng ống, cắt một miếng mẫu ở chỗ có độ dày thành lớn nhất (ε là 1 %), xem hình A.2.

...

...

...

13

Kẹp các miếng mẫu này ở trong giá đỡ đặt trong thiết bị vi cắt, sao cho trục dọc của miếng được cắt song song với chiều dọc sẽ cắt.

14

Đánh nhẵn mặt ngoài và xếp vuông vắn miếng mẫu để cắt được từng đôi lát cắt vi mỏng.

15

Sau đó cắt các lát cắt vi mỏng có độ dày  μm, mỗi miếng mẫu cắt tối thiểu mười lát vi mỏng, đặt các lát cắt vi mỏng đó trên toàn bộ bề rộng của miếng cắt. Sau khi cắt được 20 lát vi mỏng thì làm sắc lại dao và cắt tiếp.

16

Sử dụng giá đỡ thủy tinh và chất lỏng tiếp xúc để chuẩn bị bản vật soi cho các lát vi mỏng.

17

...

...

...

^a di chuyển được

Hình A.2 - Chi tiết miếng mẫu

A.7. Yêu cầu

Để phân loại độ bền với thành phần khí đốt, không được có vết nứt nào có độ sâu lớn hơn 30 μm.

CHÚ THÍCH: Vết nứt có độ sâu nhỏ hơn 30 μm không được coi như là trạng thái ứng suất ăn mòn ban đầu. Những vết nứt này sẽ không ảnh hưởng đến độ bền va đập của vật liệu.

Phụ lục B

(qui định)

...

...

...

B.1. Nguyên tắc

Dùng một quả nặng có khối lượng qui định rơi từ độ cao qui định để xác định độ bền va đập của ống.

B.2. Tiến hành thử và ổn định mẫu thử

Phép thử được tiến hành trên thiết bị và qui trình theo TCVN 6144 : 2003 (ISO 3127 : 1994), trừ mũi quả nặng. Mũi quả nặng phải có dạng hình bán cầu và có đường kính (25 ± 0,5) mm.

Phép thử được tiến hành cho từng mẫu và nhiệt độ điều hòa mẫu thử theo 5.5 và 9.2.

Số lần rơi tối thiểu là 60.

B.3. Biểu thị kết quả

Hình B.1 cho thấy các vùng khác nhau về số lượng mẫu bị phá hủy liên quan đến số lần rơi cho nhiều vùng được thử với giới hạn độ tin cậy là 90 % thì có mức va đập thực (TIR) nhỏ hơn 5 % hoặc lớn hơn 5 %, và vùng không được lựa chọn.

...

...

...

X số lượng mẫu bị phá hủy                               ^a vùng có TIR < 5 %

y tổng số va đập                                               ^b không được chọn trong vùng này

                                                                        ^c vùng có TIR > 5 %

Hình B.1 - Số lượng mẫu thử để xác định mức va đập thực (TIR) nhỏ hơn 5 % với giới hạn tin cậy là 90 %.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 3 : 1973, Preferred numbers - Series of Preferred numbers.

[2] TCVN 6150 - 1 : 2003 (ISO 161 - 1 : 1996), Ống nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng - Đường kính ngoài danh nghĩa và áp suất danh nghĩa - Phần 1: Dãy thông số theo hệ mét.

[3] ISO 497, Guide to the choice of series of preferred numbers and series containing more rounded values of preferred numbers.

...

...

...

[5] ISO 12162, thermoplastics materials for pipes and fitting for pressure applications - Classification and designation - Overall service (design) coefficient.

1) 1bar = 0,1 MPa = 10⁵ Pa; 1 MPa = 1N/mm².