5 دستگاه
5.1 دستگاه آزمون فشاری، مجهز به قابلیت حرکت با نرخ ثابتِ صفحه متحرک، از طریق یک جفت صفحه
موازی (5.2)، متناسب با قطر اسمی لوله و مطابق با جدول 1، با نیرو و کورس کافی برای ایجاد تغییر شکل قطری مشخصشده (به بند 8 مراجعه شود).
5.2 یک جفت صفحه سخت و صلب که دستگاه آزمون از طریق آنها میتواند نیروی لازم، F،
را به قطعه آزمون اعمال کند.
صفحهها باید دارای سطوح صاف، هموار و تمیز برای تماس با قطعه آزمون باشند.
سختی و صلبیت هر صفحه باید بهاندازهای باشد که از خمشدن یا تغییر شکل آن تا حدی که بر نتایج اثر بگذارد، جلوگیری کند.
طول هر صفحه باید حداقل برابر با طول قطعه آزمون باشد. عرض هر صفحه نباید کمتر از عرض سطح تماس با قطعه آزمون در حالت اعمال بار، بهعلاوه 25 mm، باشد.
5.3 وسایل اندازهگیری ابعادی، با قابلیت تعیین موارد زیر:
⎯ مقادیر منفرد طول قطعه آزمون (به 6.2.2 و 6.2.3 مراجعه شود) با دقت 1 mm،
⎯ قطر داخلی قطعه آزمون با دقت 0,5 %، و
⎯ تغییر قطر داخلی قطعه آزمون در جهت اعمال بار با دقت 0,1 mm یا 1 % تغییر شکل، هرکدام که بزرگتر باشد.
نمونهای از وسیله اندازهگیری قطر داخلی لوله کنگرهدار در شکل 1 نشان داده شده است.
5.4 وسیله اندازهگیری نیرو، با قابلیت تعیین نیروی لازم برای ایجاد تغییر شکلی تا 4 % قطعه آزمون، با دقت 2 %.
6 قطعات آزمون
6.1 علامتگذاری و تعداد قطعات آزمون
لولهای که قرار است سفتی حلقوی آن تعیین شود، باید در تمام طول خود، در قسمت بیرونی، با خطی در امتداد یک مولد علامتگذاری شود. سه قطعه آزمون، بهترتیب a، b و c، باید از این لوله علامتگذاریشده برداشته شوند؛ بهگونهای که انتهای قطعات آزمون بر محور لوله عمود بوده و طول آنها با 6.2 مطابقت داشته باشد.
6.2 طول قطعات آزمون
6.2.1 طول هر قطعه آزمون باید با محاسبه میانگین حسابی سه تا شش اندازهگیری طول که با فاصلههای مساوی در پیرامون لوله انجام شدهاند، مطابق جدول 2، تعیین شود. طول هر قطعه آزمون، حسب مورد، باید با 6.2.2، 6.2.3، 6.2.4 یا 6.2.5 مطابقت داشته باشد.
هر یک از سه تا شش اندازهگیری طول باید با دقت 1 mm تعیین شود.
برای هر قطعه آزمون منفرد، کوچکترین مقدار از سه تا شش اندازهگیری نباید کمتر از 0,9 برابر بزرگترین مقدار اندازهگیری طول باشد.
6.2.2 برای لولههایی با قطر اسمی مساوی یا کمتر از 1 500 mm، میانگین طول قطعات آزمون باید (300 ± 10) mm باشد.
6.2.3 برای لولههایی با قطر اسمی بزرگتر از 1 500 mm، میانگین طول قطعات آزمون بر حسب میلیمتر باید حداقل 0,2dn باشد.
6.2.4 لولههای با دیواره ساختاری و شیارها، کنگرهها یا ساختارهای منظم عمود بر محور، باید بهگونهای بریده شوند که هر قطعه آزمون شامل تعداد صحیحی از شیارها، کنگرهها یا ساختارهای دیگر باشد. برشها باید در نقطه میانی بین شیارها، کنگرهها یا ساختارهای دیگر انجام شوند.
طول قطعات آزمون باید حداقل تعداد صحیح شیارها، کنگرهها یا ساختارهای دیگری باشد که طولی برابر یا بیشتر از 290 mm ایجاد کند یا، برای لولههای بزرگتر از 1 500 mm، طولی برابر یا بیشتر از 0,2dn ایجاد کند (به شکل 2 مراجعه شود).
6.2.5 لولههای با دیواره ساختاری و شیارهای مارپیچی، کنگرهها یا ساختارهای منظم دیگر باید بهگونهای بریده شوند که
طول قطعات آزمون برابر با قطر داخلی ± 20 mm باشد، اما کمتر از 290 mm و بیشتر از 1 000 mm نباشد.
6.3 قطر داخلی قطعه یا قطعات آزمون
قطرهای داخلی dia، dib و dic قطعات آزمون متناظر a، b و c (به 6.1 مراجعه شود) باید به یکی از روشهای زیر تعیین شوند:
a) میانگین حسابی چهار اندازهگیری در فواصل 45° از یک مقطع در وسط طول، که در آن
هر اندازهگیری باید با دقت 0,5 % تعیین شود، یا
b) اندازهگیری در مقطع میانی، با استفاده از نوار π مطابق با ISO 3126.
میانگین قطر داخلی محاسبهشده یا اندازهگیریشده برای هر یک از قطعات آزمون a، b و c باید بهترتیب با عناوین dia، dib و dic ثبت شود.
مقدار میانگین، di، این سه مقدار محاسبهشده باید با استفاده از معادله (1) محاسبه شود:
8 روش اجرا
8.1 مگر آنکه در استاندارد ارجاعدهنده بهگونهای دیگر مشخص شده باشد، روش زیر را در دمای (23 ± 2) °C یا، در کشورهایی که 27 °C بهعنوان دمای استاندارد آزمایشگاه استفاده میشود، در دمای (27 ± 2) °C انجام دهید.
در صورت بروز اختلاف، باید از دمای (23 ± 2) °C استفاده شود.
یادداشت: احتمال دارد دمای آزمون بر سفتی حلقوی اثر بگذارد.
8.2 اگر بتوان تعیین کرد که قطعه آزمون در کدام موقعیت کمترین سفتی حلقوی را دارد، قطعه اول، a، را در این موقعیت داخل دستگاه اعمال بار قرار دهید.
در غیر این صورت، قطعه آزمون اول را بهگونهای قرار دهید که خط علامتگذاری با صفحه موازی بالایی در تماس باشد.
در دستگاه اعمال بار، هنگام قرار دادن دو قطعه آزمون دیگر، b و c، آنها را بهترتیب 120° و 240° نسبت به موقعیت قطعه آزمون اول در دستگاههای اعمال بار خود بچرخانید.
8.3 برای هر قطعه آزمون، گیج تغییر شکل را نصب کرده و موقعیت زاویهای قطعه آزمون را نسبت
به صفحه بالایی بررسی کنید.
قطعه آزمون را بهگونهای قرار دهید که محور طولی آن موازی صفحهها و نقطه میانی آن بهصورت عمودی زیر خط مرکزی سلول بار باشد.
یادداشت: برای دستیابی به قرائت صحیح از سلول بار، لازم است قطعه آزمون بهگونهای قرار گیرد که نیروی حاصل مورد انتظار تقریباً در امتداد محور سلول بار باشد.
8.4 صفحه اعمال بار را پایین بیاورید تا با قسمت بالایی قطعه آزمون تماس پیدا کند.
یکی از نیروهای پیشبار زیر، F0، را حسب مورد اعمال کنید؛ اگر نیرو از معادله (2) محاسبه شده است، مقدار آن را با در نظر گرفتن جرم صفحه اعمال بار، به نزدیکترین نیوتن بالاتر گرد کنید:
a) برای لولههایی با di
کوچکتر یا مساوی 100 mm، مقدار F0 باید 7,5 N باشد؛
b) برای لولههایی با di
بزرگتر از 100 mm، مقدار F0 باید با استفاده از معادله (2) بر حسب نیوتن محاسبه شده و در صورت لزوم
به نیوتن صحیح بالاتر گرد شود:
نیروی پیشبار اعمالشده واقعی باید هنگام اندازهگیری با دقت قابل دستیابی توسط سلول بار مورد استفاده در آزمون، بین 95 % و 105 % نیروی محاسبهشده باشد.
سپس گیج تغییر شکل و سلول بار را روی صفر تنظیم کنید.
در صورت بروز اختلاف، باید از روش تنظیم صفر استفاده شود؛ به 8.6 مراجعه کنید.
8.5 قطعه آزمون را با سرعت ثابت، مطابق با جدول 1، فشرده کنید و همزمان اندازهگیریهای نیرو و تغییر شکل را مطابق با 8.6، بهطور پیوسته ثبت کنید تا زمانی که تغییر شکلی حداقل برابر با 0,03di ایجاد شود.
یادداشت: هنگامی که تعیین انعطافپذیری حلقوی مورد نیاز است، میتوان تغییر شکل را تا رسیدن به تغییر شکل لازم برای انعطافپذیری حلقوی ادامه داد.
8.6 معمولاً اندازهگیریهای نیرو و تغییر شکل با اندازهگیری جابهجایی یکی از صفحههای تخت بهطور پیوسته تولید میشوند؛ اما اگر در طول آزمون ارتفاع ساختار دیواره لوله، ec (به شکل 3 مراجعه شود)، بیش از 5 % تغییر کند، نمودار نیرو/تغییر شکل را با اندازهگیری تغییر قطر داخلی قطعه آزمون ایجاد کنید.
در صورت بروز اختلاف، تغییر قطر داخلی باید بهعنوان مرجع استفاده شود.
اگر نمودار نیرو برحسب تغییر شکل، که معمولاً منحنی نرمی است، نشان دهد که ممکن است نقطه صفر دارای خطا باشد، همانگونه که در شکل 4 نشان داده شده است، بخش خط مستقیم اولیه منحنی را به عقب برونیابی کرده و محل تقاطع آن با محور افقی را بهعنوان نقطه (0,0) (مبدأ) استفاده کنید.
9 محاسبه سفتی حلقوی
سفتی حلقوی Sa، Sb و Sc هر یک از سه قطعه آزمون، بهترتیب a، b و c، را بر حسب کیلونیوتن بر مترمربع، با استفاده از معادلات زیر محاسبه کنید:
سفتی حلقوی لوله، S، را بر حسب کیلونیوتن بر مترمربع، بهعنوان میانگین این سه
مقدار و با استفاده از معادله (6) محاسبه کنید:
