ISO 13478:2007 流体を運ぶための熱可塑性プラスチックパイプ—急速亀裂伝播(RCP)に対する耐性の決定—実物大試験(FST) | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って作成されます。

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

ISO 13478 は、技術委員会 ISO/TC 138, 流体輸送用のプラスチック パイプ、継手およびバルブ、小委員会 SC 5, プラスチック材料のパイプ、継手およびバルブの一般的特性およびそれらの付属品 — 試験方法および基本仕様によって作成されました。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 13478:1997) を取り消して置き換えるものです。

序章

内部加圧されたプラスチック パイプの急速な破壊伝播 (RCP) に対する耐性を測定する試験方法は、ISO 13477 [1]およびこの国際規格として標準化されています。 ISO 13477 で指定されている S4 メソッドでは、短い長さのパイプを使用して、パイプの臨界 RCP 圧力または温度を決定します。長さ 20 m までの長いパイプは、これらの重要なパラメータを測定するためのこの実物大試験 (FST) 方法の基礎です。一方では、S4 メソッドは、内部バッフルを使用して内部試験圧力の急速な減圧を防止するため、高速亀裂の先端が試験全体を通して完全なパイプ圧力にさらされるようにします。一方、FST にはバッフルが取り付けられておらず、フィールド サービスに関連しています。亀裂の先端は、亀裂が伝播するにつれて減圧効果によって減圧を受けます。この配置は、長いパイプラインの RCP 故障モードを反映しており、参照テスト方法と見なされます。各テストから得られる重要な RCP 値は異なりますが、実験的に相関させることができます。相関関係の数式は、ポリエチレン (PE) パイプ用に開発されています (ISO 13477 を参照)

1 スコープ

この国際規格は、指定された温度と内圧で熱可塑性パイプで発生した亀裂の停止または伝播を決定するための実物大試験 (FST) 方法を規定しています。この方法は、定義された臨界圧力、臨界応力、および臨界温度パラメーターの決定にも適しています。

ガスまたは液体の供給を目的とした熱可塑性パイプの性能評価に適用できます。後者の場合、パイプ内に空気が存在する可能性もあります。

2 参考文献

本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 1167-1, 流体を搬送するための熱可塑性パイプ、継手およびアセンブリ — 内部圧力に対する抵抗の測定 — Part 1: 一般的な方法
  • ISO 3126, プラスチック配管システム - プラスチック部品 - 寸法の決定
  • ISO 11922-1, 流体搬送用熱可塑性パイプ - 寸法と公差 - Part 1: メートル法シリーズ

3 用語と定義

この国際規格の目的のために、ISO 11922-1 に記載されている用語と定義、および以下が適用されます。

3.1

臨界圧力

p

最低亀裂伝播圧力未満の最高亀裂阻止圧力

3.2

臨界フープ応力

σcc

最小の亀裂伝播フープ応力より下の最大の亀裂阻止フープ応力

3.3

臨界温度

T

最高の亀裂伝播温度を超える最低の亀裂停止温度

3.4

クラックアレスト

最長亀裂の長さが試験管の長さの 90% 以下であることを特徴とする事象。

3.5

急速な亀裂伝播

RCP

試験管の長さの 90% を超える最長の亀裂の長さによって特徴付けられる事象。

参考文献

[1]ISO 13477, 流体搬送用熱可塑性パイプ — 急速亀裂伝播 (RCP) に対する耐性の測定 — 小規模定常状態試験 (S4 テスト)
[2]G reig 、JM静水圧で加圧された 250 mm ポリエチレン パイプの急速な亀裂伝播、Proc.第 7 回国際会議プラスチック パイプ、バース、イギリス、1988 年 9 月、pp. 12.1-12.7
[3]Vancrombrugge 、R. プラスチック パイプの破壊特性、第 5 回国際会議プラスチック パイプ、1982 年 9 月 8 ~ 10 日、ヨーク大学
[4]ロバートソン、TS 鉄鋼中の脆性フラクションの伝搬、ジャーナル オブ ザ アイアン アンド スティール インスティテュート、1953 年 12 月、pp. 361-374
[5]Wolters, M. および K etel , G.は、PE パイプラインでの急速な亀裂伝播の研究に使用される修正された Robertson テストに関するいくつかの経験を示しています。第 8 回プラスチック燃料ガス パイプ シンポジウム議事録、1983 年 11 月 29 日~12 月 1 日、ニューオーリンズ、米国
[6]G reig 、JM 250 mm および 315 mm のポリエチレン ガス パイプの破壊伝播、英国ガス工学研究ステーション レポートno. E472, 1985 年 12 月
[7]Leevers , PS, Venizelos , G. and I vankovic , A. Rapid Crack Propagation along Pressured PE Pipe: Small Scale Testing and Numerical Modelling, Plastics Pipes VIII, PRI, pp. D1/7 (1-11), Koningshof, The Netherlands 、1992 年 9 月 21 ~ 24 日
[8]Vanspeybroeck 、P.加圧ポリエチレンガスパイプの急速な亀裂伝播特性を決定するための試験方法の評価、パイプラインの信頼性に関する国際会議、カルガリー、アルバータ州、1992 年 6 月
[9]Leevers 、PS International Journal of Fracture (73,109)、1995
[10]V anspeybroeck 、P.加圧ポリエチレン (ガス) パイプの急速な亀裂伝播特性を測定するための試験方法。第 2 回国際パイプライン技術会議、オステンド、ベルギー、1995 年 9 月 11 ~ 14 日
[11]Brown, N L u 、X.、I ngham 、EJ, およびMarshall, GP Small Scale Laboratory Test for Resistance for RCP 、Proプラスチックパイプに関する国際シンポジウム、米国ガス協会、フロリダ州オーランド、1999 年 10 月 20 ~ 23 日
[12]Leevers 、PS およびGreenshields 、CJ プラスチック ガス パイプ、プラスチック、ゴムおよび複合材、加工および用途における急速な亀裂伝播のためのフル スケール テストと S4 テストとの相関
[13]Vanspeybroeck 、P. RCP, 25 年間の議論の後、最終的に 2 つの ISO テストで習得、第 11 回国際会議プラスチック パイプ、2001 年 9 月 3 ~ 6 日、ミュンヘン、ドイツ

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 13478 was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the transport of fluids, Subcommittee SC 5, General properties of pipes, fittings and valves of plastic materials and their accessories — Test methods and basic specifications.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13478:1997), which has been technically revised.

Introduction

Test methods that measure the resistance of internally pressurized plastics pipes to rapid fracture propagation (RCP) have been standardized: ISO 13477 [1] and this International Standard. The S4 method specified in ISO 13477 utilizes short lengths of pipe to determine a critical RCP pressure or temperature for the pipe. Longer pipes up to 20 m in length are the basis of this full-scale test (FST) method for measurement of these critical parameters. On the one hand, the S4 method uses internal baffles to prevent rapid decompression of the internal test pressure, thus ensuring that the high-speed crack tip is exposed to the full pipe pressure throughout the test. The FST, on the other hand, has no baffles installed and is more related to field service. The crack tip is subjected to a reducing pressure by decompression effects as the crack propagates. This arrangement reflects the RCP mode of failure of long pipelines and is assumed to be the reference test method. The critical RCP values derived from each test are different but can be correlated experimentally. A mathematical equation for correlation has been developed for polyethylene (PE) pipes (see ISO 13477).

1 Scope

This International Standard specifies a full-scale test (FST) method for determining the arrest or propagation of a crack initiated in a thermoplastics pipe at a specified temperature and internal pressure. The method is also suitable for the determination of defined critical pressure, critical stress and critical temperature parameters.

It is applicable to the assessment of the performance of thermoplastics pipes intended for the supply of gases or liquids. In the latter case, air could also be present in the pipe.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids — Determination of the resistance to internal pressure — Part 1: General method
  • ISO 3126, Plastics piping systems — Plastics components — Determination of dimensions
  • ISO 11922-1, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Dimensions and tolerances — Part 1: Metric series

3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 11922-1 and the following apply.

3.1

critical pressure

p c

highest crack-arrest pressure below the lowest crack-propagation pressure

3.2

critical hoop stress

σc

highest crack-arrest hoop stress below the lowest crack-propagation hoop stress

3.3

critical temperature

T c

lowest crack-arrest temperature above the highest crack-propagation temperature

3.4

crack arrest

event characterized by the length of the longest crack that is less than or equal to 90 % of the length of the test pipe

3.5

rapid crack propagation

RCP

event characterized by the length of the longest crack that is greater than 90 % of the length of the test pipe

Bibliography

[1]ISO 13477, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) — Small-scale steady-state test (S4 test)
[2]Greig, J.M. Rapid crack propagation in hydrostatically pressurized 250 mm polyethylene pipe, in Proc. 7th International Conference Plastics Pipes, Bath, England, September 1988, pp. 12.1–12.7
[3]Vancrombrugge, R. Fracture properties in plastic pipe, 5th International Conference Plastics Pipes, 8-10 September 1982, University of York
[4]Robertson, T.S. Propagation of brittle fraction in steel, Journal of the iron and steel institute, December 1953, pp. 361-374
[5]Wolters, M. and Ketel, G. Some experiences with the modified Robertson test used for the study of Rapid Crack Propagation in PE-pipelines. Proceedings of the 8th Plastics Fuel Gas Pipe Symposium, November 29-December 1, 1983, New Orleans, USA
[6]Greig, J.M. Fracture propagation in 250 mm and 315 mm polyethylene gas pipes, British Gas Engineering Research Station Report No. E472, December, 1985
[7]Leevers, P.S., Venizelos, G. and Ivankovic, A. Rapid Crack Propagation along Pressurized PE Pipe: Small Scale Testing and Numerical Modelling, Plastics Pipes VIII, PRI, pp. D1/7 (1-11), Koningshof, The Netherlands, 21-24 September 1992
[8]Vanspeybroeck, P. Evaluation of test methods for determining rapid crack propagation properties of pressurized polyethylene gas pipes, International Conference on pipeline reliability, Calgary, Alberta, June 1992
[9]Leevers, P.S. International Journal of Fracture (73,109), 1995
[10]Vanspeybroeck, P. Test methods for determining rapid crack propagation properties of pressurized polyethylene (gas) pipes. 2nd International Pipeline Technology Conference, Ostend, Belgium, 11-14 September 1995
[11]Brown, N. Lu, X., Ingham, E.J. and Marshall, G.P. Small Scale Laboratory Test for Resistance to RCP, Proc. International Symposium on Plastics Pipes, American Gas Association, Orlando, FL, USA, October 20-23 1999
[12]Leevers, P.S. and Greenshields, C.J. Correlation between full scale and S4 tests for rapid crack propagation in plastics gas pipe, Plastics, Rubber and Composites, Processing and Applications
[13]Vanspeybroeck, P. RCP, After 25 years of debates, finally mastered by two ISO-tests, 11th International Conference Plastics Pipes, 3-6 September 2001, Munich, Germany