DIN EN ISO 13477-2008 Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) - Small-scale steady-state test (S4 test) (IS.pdf

1、Juni 2008DEUTSCHE NORM Normenausschuss Kunststoffe (FNK) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 23.040.20!,vw.“9838411www.din.deDDIN EN ISO 13477

2、Rohre aus Thermoplasten fr den Transport von Fluiden Bestimmung des Widerstandes gegenber schneller Rissfortpflanzung(RCP) Laborprfung (S4-Prfung) (ISO 13477:2008);Deutsche Fassung EN ISO 13477:2008Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids Determination of resistance to rapid crack propagati

3、on (RCP) Small-scale steady-state test (S4 test) (ISO 13477:2008);German version EN ISO 13477:2008Tubes en matires thermoplastiques pour le transport des fluides Dtermination de la rsistance la propagation rapide de la fissure (RCP) Essai petite chelle tat constant (essai S4) (ISO 13477:2008);Versio

4、n allemande EN ISO 13477:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 20 SeitenDIN EN ISO 13477:2008-06 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 13477:2008) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 138 Plastics Pipes, fittings and valves for the transpo

5、rt of fluids“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 155 Kunststoff-Rohrleitungssysteme und Schutzrohrsysteme“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom NEN (Niederlande) gehalten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 054-05-02 AA Prfverfahren fr Rohre“ im Normenaus

6、schuss Kunststoffe (FNK). Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 161-1 siehe DIN 8077 ISO 1167-1 siehe DIN EN ISO 1167-1 ISO 3126 siehe DIN EN ISO 3126 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise D

7、IN 8077, Rohre aus Polypropylen (PP) PP-H 100, PP-B 80, PP-R 80 Mae DIN EN ISO 1167-1, Rohre, Formstcke und Bauteilkombinationen aus thermoplastischen Kunststoffen fr den Transport von Flssigkeiten Bestimmung der Widerstandsfhigkeit gegen inneren berdruck Teil 1: Allgemeines Prfverfahren DIN EN ISO

8、3126, Kunststoffe Kennbuchstaben und Kurzzeichen Teil 1: Basis-Polymere und ihre besonderen Eigenschaften EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 13477 Mrz 2008 ICS 23.040.20 Deutsche Fassung Rohre aus Thermoplasten fr den Transport von Fluiden Bestimmung des Widerstandes gegenber s

9、chneller Rissfortpflanzung (RCP) Laborprfung (S4-Prfung) (ISO 13477:2008) Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) Small-scale steady-state test (S4 test) (ISO 13477:2008) Tubes en matires thermoplastiques pour le transport des fl

10、uides Dtermination de la rsistance la propagation rapide de la fissure (RCP) Essai petite chelle tat constant (essai S4) (ISO 13477:2008) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 7. Februar 2008 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Beding

11、ungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage

12、 erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat de

13、n gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich,Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen,

14、Portugal,Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreichund Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brsse

15、l 2008 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 13477:2008 DEN ISO 13477:2008 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 Symbole und

16、 Abkrzungen 4 5 Kurzbeschreibung des Verfahrens 5 6 Prfparameter 5 7 Prfgert.5 8 Probekrper7 9 Konditionierung .8 10 Durchfhrung der Prfung .8 11 Auswertung der Ergebnisse.8 12 Prfbericht9 Anhang A (normativ) Bestimmung des kritischen Druckes (oder der Umfangsspannung) 10 Anhang B (normativ) Bestimm

17、ung der kritischen Temperatur . 14 Anhang C (informativ) Korrelationsfunktion des kritischen Druckes zwischen S4-Prfung und FS-Prfung fr PE-Rohre. 15 Anhang D (informativ) Dekompression von Fluiden und Auswirkung auf RCP Theoretischer Ansatz 16 Literaturhinweise . 18 DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO

18、13477:2008 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 13477:2008) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 138 Plastics Pipes, fittings and valves for the transport of fluids“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 155 Kunststoff-Rohrleitungssysteme und Schutzrohrsysteme“ erarbeitet, dessen Sek

19、retariat vom NEN gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis September 2008, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis September 2008 zurckgezogen werden. Es wird

20、 auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der

21、folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei,

22、Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 13477:2008 wurde vom CEN als EN ISO 13477:2008 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO 13477:2008 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm l

23、egt ein Prfverfahren im Labormastab (S4-Prfung) zur Bestimmung des Arrestes oder der Fortpflanzung eines Risses fest, der in einem Thermoplastrohr bei festgelegter Temperatur und festgelegtem Innendruck ausgelst wurde. Diese Internationale Norm gilt fr die Feststellung der Gebrauchstauglichkeit von

24、Thermoplastrohren fr den Transport von Gasen oder Flssigkeiten. In letzterem Fall kann auch Luft im Rohr zugegen sein. ANMERKUNG Dieses Prfverfahren wurde unter Verwendung von einlagigen Rohren aus Thermoplasten erarbeitet. Seine Anwendbarkeit auf Mehrschichtverbundrohre/beschichtete Rohre muss noch

25、 vollstndig nachgewiesen werden und wird gegenwrtig untersucht. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des

26、 in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 161-1, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids Nominal outside diameters and nominal pressures Part 1: Metric series ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids Determination of t

27、he 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 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelt

28、en die Begriffe nach ISO 161-1 und ISO 11922-1. 4 Symbole und Abkrzungen di,minMindest-Innendurchmesser des Rohres, in Millimeter dnNenn-Auendurchmesser des Rohres, in Millimeter enNennwanddicke des Rohres, in Millimeter lcaxiale Risslnge an der Auenoberflche des Rohr-Probekrpers, gemessen von der M

29、itte der Fallklinge, in Millimeter RCP schnelle Rissfortpflanzung (en: rapid crack propagation) SDR Durchmesser/Wanddicken-Verhltnis (dn/en) (en: standard dimension ratio) T Nenn-Prftemperatur, wie in der Bezug nehmenden Norm festgelegt, in Grad Celsius TcondKonditionierungstemperatur des Rohres, in

30、 Grad Celsius (siehe Abschnitt 9) DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO 13477:2008 (D) 5 5 Kurzbeschreibung des Verfahrens Ein Abschnitt eines thermoplastischen Prfrohres von festgelegter Lnge, das bei festgelegter Prftemperatur konditioniert wird und ein Fluid bei festgelegtem Prfdruck enthlt, wird in de

31、r Nhe des einen Endes von einer Klinge derart durchschlagen, dass sie einen schnell laufenden Lngsriss auslst. Der Rissauslsungs-prozess selbst ist so bemessen, dass er das Prfrohr so wenig wie mglich beschdigt. Die Prftemperatur und/oder der Prfdruck entsprechen den Festlegungen in der Bezug nehmen

32、den Norm. Das Fluid oder das Fluidgemisch ist identisch mit dem in der vorgesehenen Anwendung benutzten oder es wird ein Ersatz-Fluid verwendet, das gleichwertige Ergebnisse liefert. Die Temperatur des Fluids muss zwischen Prftemperatur und Labortemperatur liegen. Eine schnelle Dekompression vor dem

33、 sich ausbreitenden Riss wird durch innere Prallscheiben verlangsamt und durch einen ueren Kfig, der ein Auseinanderplatzen des Prfkrpers an den Bruchkanten einschrnkt. Die Verlangsamung der Dekompression hlt die Spannung in der Rissspitze auf einem Niveau, das der durch Innendruck erzeugten Umfangs

34、spannung im Rohr entspricht. Diese Verfahrensweise erreicht eine schnelle Rissfortpflanzung im stationren Zustand in einem kurzen Rohrstck bei einem niedrigeren Druck, als er zur Erzielung einer Rissfortpflanzung im gleichen Rohr bei Anwendung der FS-Prfung (FS, en: full-scale test) erforderlich wre

35、. Das Prfrohr wird anschlieend untersucht, um festzustellen, ob Rissarrest oder Rissfortpflanzung eingetreten ist. Aus einer Reihe solcher Versuche bei unterschiedlichen Drcken aber einer konstanten Temperatur kann der kritische Druck oder die kritische Spannung fr RCP bestimmt werden (siehe Anhang

36、A). In hnlicher Weise kann aus einer Reihe solcher Versuche bei unterschiedlichen Temperaturen, aber einem konstanten Druck oder konstanter Umfangsspannung, die kritische Temperatur fr RCP bestimmt werden (siehe Anhang B). Diese Prfung schliet den Bruch eines Rohr-Probekrpers ein, der mit einem Druc

37、kerzeugungsfluid, gewhnlich Luft, unter Druck gesetzt wird. Daher sollten die angemessenen Sicherheitsmanahmen hinsichtlich Lrm und umherfliegenden Bruchstcken ergriffen werden. 6 Prfparameter Es wird angenommen, dass folgende Parameter in der Bezug nehmenden Produktnorm festgelegt werden: a) der/di

38、e Durchmesser und die zu prfenden Rohrreihe(n); b) das/die druckerzeugende(n) Fluid(e), z. B. Luft oder Luft und Wasser sowie deren Anteile; c) der Prfdruck (die Prfdrcke); d) die Prftemperatur(en), siehe Abschnitt 9. 7 Prfgert 7.1 Allgemeines Das Prfgert muss grundstzlich Bild 1 entsprechen und die

39、 wesentlichen Bestandteile nach 7.2 bis 7.6 umfassen. Das Prfgert ist in einem Labor bei einer Temperatur von hchstens 25 C aufzustellen. DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO 13477:2008 (D) 6 Die Prfung sollte bei umgebender ruhiger Luft ausgefhrt werden, um wesentliche nderungen der Rohr-oberflchentempe

40、ratur zu vermeiden. Legende 1 Fallklinge 2 Widerlager 3 Prfrohr 4 Begrenzungs-Kfigringe 5 Dekompressions-Prallscheiben a Widerlagerzone b Prfzonenlnge ( 5dn) Bild 1 Prfgert fr die S4-Prfung 7.2 Begrenzungskfig Der Begrenzungskfig muss eine freie Ausdehnung des Prfrohres whrend der Druckbeaufschlagun

41、g ermglichen, aber die radiale Ausdehnung whrend des Bruchvorganges auf einen maximalen Durchmesser von (1,1 0,04)dnan allen Stellen am Umfang begrenzen. Die Ringe des Begrenzungskfigs drfen das Prf-rohr nicht berhren oder davon gesttzt werden und mssen mit diesem konzentrisch sein. Die Begrenzungsr

42、inge mssen im Bereich zwischen dem Punkt der Rissauslsung und dem Ende der Prf-zone in Lngsrichtung jeweils um (0,35 0,05)dnversetzt sein und die Breite der Ringe muss in Lngsrichtung (0,15 0,05)dnbetragen. 7.3 Prfzonenlnge Die Prfzonenlnge muss 5dnsein. Wenigstens 70 % des Innenvolumens muss von ko

43、mprimierter Luft eingenommen werden, die sich uneingeschrnkt ausdehnen kann, um die Prfkrperwandung radial nach auen zu treiben. Eine Vorrichtung zur Messung des statischen Druckes innerhalb des Prfrohres mit einer Fehlergrenze von 2 % muss vorhanden sein. 7.4 Dekompressions-Prallscheiben Die Dekomp

44、ressions-Prallscheiben mssen einen Durchmesser von (0,95 0,01)di,minhaben. Die Prall-scheiben mssen um jeweils 0,4dn00,1-ndzueinander versetzt sein. Werkstoff und Dicke von Prallscheiben mssen so gewhlt werden, dass sie whrend der Prfung erwartungsgem einwirkenden Krften ohne Verformung widerstehen.

45、 DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO 13477:2008 (D) 7 7.5 Rissauslsungsvorrichtung Die Lnge der Fallklingen-Kante muss (0,40 0,05)dnbetragen. Die Hhe der Klinge muss grer als die Nennwanddicke endes Prfrohres sein (siehe Bild 2). Die Klinge darf nicht tiefer als 1enbis 1,5en, in die Auenflche des Prfroh

46、res eindringen und der Fallbolzen darf nicht direkt die Auenoberflche des Prfrohres treffen auer mit der Klinge selbst. Ein inneres Widerlager mit kreisfrmigem Querschnitt muss sicherstellen, dass die Innenflche des Prfrohres sich durch den Schlag der Klinge nicht auf einen Durchmesser von weniger a

47、ls (0,98 0,01)di,minim gesamten Bereich des Widerlagers verformen kann. Im Widerlager ist eine Nut vorzusehen, um sicherzustellen, dass die Klinge whrend der Rissauslsung nicht beschdigt wird. Das Volumen der Nut darf 1 % von 4/3nd nicht berschreiten. Legende a Dicke b Lnge = (0,4 0,05)dnc Hhe enBil

48、d 2 Fallklingen-Geometrie 7.6 Endkappen An beiden Enden des Prfrohres sind Endkappen anzubringen, die eine Leckdichtheit sicherstellen. Die Endkappen drfen keine zustzliche Umfangsspannung im Rohr verursachen. 8 Probekrper Die Probekrper mssen gerade Rohrabschnitte sein, wobei die Lnge lt, 7dn lt 8dnbetrgt. Die Enden mssen rechtwinklig zur Achse geschnitten sein. DIN EN ISO 13477:2008-06 EN ISO 13477:2008 (D) 8 ber die gesamte Prfzonenlnge drfen die Prfrohroberflchen nicht prpariert oder in irgendeiner Weise behandelt sein. Eine Anfasung des Rohrendes au