ISO 13478:1997
(Main)Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) — Full-scale test (FST)
Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Determination of resistance to rapid crack propagation (RCP) — Full-scale test (FST)
Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides — Détermination de la résistance à la propagation rapide de la fissure (RCP) — Essai grandeur nature (FST)
La présente Norme internationale prescrit une méthode d'essai grandeur nature pour la détermination de l'arrêt ou de la propagation d'une fissure initiée dans un tube en matière thermoplastique d'au moins 14 m à une température et sous une pression interne spécifiées. Elle est applicable en vue de l'estimation des caractéristiques des tubes thermoplastiques destinés au transport des gaz ou des fluides dans le cas où il peut y avoir également de l'air dans le tube.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13478
First editisn
1997-05-0 1
Thermoplastics pipes for the conveyance of
fluids - Determination of resistance to
rapid Crack propagation (RCP) - Full-scale
test (FST)
Tubes en matikes thermoplastiques pour Ie transport des fluides -
Defermination de Ia rkistance 6 Ia propagation rapide de
Ia fissure (KP) - Essai grandeur nature (FST)
Reference number
ISO 13478: 1997(E)
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ISO 13478: 1997(E)
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. Esch 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, governmentaj and non-
governmental, in liaison with ISO, also take patt in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission .
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard ISO 13478 was prepared by Technical Committee
ISOfTC 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
specifica tions.
Annexes A and B form an integral patt of this International Standard.
0 ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
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INTERNATIONAL STANDARD @ ISO ISO 13478: 1997(E)
Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids -
Determination of resistance to rapid Crack propagation (RCP) -
Full-scale test (FST)
1 Scope
This International Standard specifies a full-scale method of test for determination of arrest or propagation of a Crack
initiated in a thermoplastics pipe at a specified temperature and internal pressure.
lt is applicable to the assessment of the Performance of thermoplastics pipes intended for the supply of gases or
liquids, in the latter case when air may also be present in the Pipe.
2 Normative references
The following Standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All Standards are subject to
revision, and Parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the Standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1167:1996, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - ßesistance to internal pressure - Test
method.
ISO 3126:i 974, Plastics pipes - Measurement of dimensions.
ISO 11922-1 :1997, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - Dimensions and tolerantes - Parf 1:
Metric series.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 11922-1 apply.
4 Principle
A thermoplastics Pipe, maintained at a specified temperature and containing a fluid at a specified test pressure, is
subjected to an impact designed to initiate a Crack.
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@ ISO
ISO 13478: 1997(E)
The test temperature and test pressure are as defined in the referring Standard.
The fluid is identical to that used in the intended application, or is a Substitute fluid which gives equivalent results.
which do not retard the rate of
The test simulates the Performance of a buried pipe in Service u nder conditions
decompression of t lressurizing fluid through any fracture.
he P
The pipe is subsequently examined to determine whether arrest or propagation of the Crack has occurred.
From a se ries of su ch tests at different pressures but at constant temperature , a critical pressure or critical stress
for crac ropaga tio n tan be determined (see annex A for further information).
:k P
Similarly, by testing at a series of temperatures whilst maintaining a constan t pressure or hoop stress, the criticai
temperature for Crack propagation tan be determ ined (see annex B fo r further information).
5 Test Parameters
lt is assumed that the following Parameters will be set by the referring product Standard:
a) the diameter and series of the Pipe(s) to be tested;
b) the pressurizing fluid (6.4), e.g. gas, water, water plus air;
c) the test pressure(s);
d) the test temperature(s).
6 Materials
6.1 Methylated spirits, for use as a cooling fluid (see 7.4.3).
6.2 Solid carbon dioxide, for use as a cooling agent (see 7.4.3).
6.3 Washed gravel, with a size range of 20 mm to 40 mm diameter (see clause 9).
6.4 Pressurizing fluid, which shall be as specified in the referring Standard.
NOTES
1 It is satisfactory to use nitrogen or air as the pressurizing fluid instead of natura1 gas, as the measured pressure for rapid
Crack propagation (RCP) will be only slightly less than that obtained with natura1 gas. The decompression Speed (velocity of
Sound) at 0 “C of nitrogen and air is 337 m/s and 334 m/s, respectively, compared with approximately 430 m/s for natura1 gas.
2 In water-Pipeline Systems which contain water only, the phenomenon of Crack propagation is unlikely to occur. However,
when entrained air bubbles or air pockets are present it is possible. lt is usual to test with between 5 % and 10 % by volume of
air in the water to determine the resistance to Crack propagation. A test on water pipe using 100 % gas or air should be
expected to give a pessimistic result.
7 Apparatus
7.1 Temperature-controlled trough, capable of accommodating the minimum test-pipe length of 14 m. The
trough shall have means for maintaining the temperature specified by the referring Standard to within + 1,5 “C along
the whole test-pipe length by means of a water-recirculation System around the test pipe (see figure 1). If
necessary, the water shall contain an antifreeze to avoid ice build-up round the test Pipe.
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ISO 13478: 1997(E)
. . .
Steel-pipe reservoir r GraveL ~~~~~~~~~~ Jo ’nts /- Initiation rig
22m
e c
L 14 m
L 28 m
- F
Fs
Pneumatic Piston
L
Figure 1 - Example sf a test facility for full-scale rapid Crack propagation
7.2 Steel-pipe reservoir, connected to the test pipe at one end of the trough. The steel pipe shall have a bore
diameter equal to or greater than the test-pipe bore diameter. The pipe reservoir shall have a minimum length of
twice that of the test pipe and a minimum volume of three times that of the test Pipe.
7.3 Pressurization equipment, for pressurizing the test pipe and steel resetvoir (7.2) with the test fluid (6.4) to
within + 2 % of the test pressure specified by the referring Standard.
7.4 Crack-initiation equipment.
7.4.1 Router, capable of machining a longitudinal groove to an appropriate depth in the test-pipe wall for
approximately 500 mm and then gradually decreasing the groove depth to zero over approximately 250 mm (see
figure 2).
7.4.2 Metal blade, which tan be aligned with the external groove in the test pipe and be driven through the
residual Pipe-Wall thickness.
NOTE - A 400-mm-long steel blade driven by a fast-acting pneumatic Piston has been found to be suitable for polyethylene
pipe (see figure 3).
Dimensions in millimetres
Figure 2 - Groove machined in external pipe wall
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@ ISO
ISO 13478: 1997(E)
Cooling System, designed to apply methylated spirits cooled by solid carbon dioxide to the top of the pipe to
7.4.3
cool a Strip of pipe either side of the groove and approximately 1 m in the direction of the steel-pipe reservoir. It is
recommended to use a wooden frame, resting on the top of the pipe and lined with a thin polyethylene sheet, to
contain the cooling fluid (see figure 4).
7.4.4 Close-fitting wooden plug, approximately 0,5 m long, to support the test pipe internally beneath the groove
sufficiently to prevent severe pipe distortion during Crack initiation (see figure 4).
The top sf the wooden plug shall have a recess containing compressible foam. The foam shall be compressed to
maintain close contact with the pipe bore beneath the groove, even during pressurization. This will ensure that the
wooden plug stays in Position. Moreover, it will enable the full thickness of the groove ligament to be properly cooled
by the cooling fluid (see 7.4.3) by insulating this patt of the pipe bore from the pressurizing fluid.
Dimensions in millimetres
400
-
1
200
-
e
NOTE - Blade sharpened by light grinding.
Figure 3 - Steel blade found to be suitable for initiating a Crack in polyethylene pipe
Pneumatic cylinder
r-_1
Cooling fluid
H---- Blade
Polyethylene sheet
/------ Machined groove
Wooden trough
L Compressible foam
L Wooden plug
Wooden support
y if required
Pipe
Position
Figure 4 - Example of the Crack-initiation
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@ ISO
ISO 13478:1997(E)
8 Test-pipe preparation
If required, joint straight sections of pipe together by butt fusion to produce a test pipe of minimum length 14 m.
Measure the Iocation of any butt-fusion joint.
Insert the wooden plug (7.4.4) and locate it underneath the Position where the groove will be produced. The centre
of the groove shall be at least 2 m from the pipe end.
Fit, to the end of the test pipe nearest the groove, an end cap which will withstand the end load from the test
pressure (see figure 1).
Lay the test pipe in the trough and connect the other end of the test pipe to the steel-pipe reservoir (7.2). Ensure
visually that the test pipe is straight.
Within the Zone supported by the wooden plug, use the router to machine, in the external surface of the test Pipe, a
longitudinal groove having a depth which is constant for approximately 500 mm. Then decrease the depth gradually
to zero over approximately 250 mm in the direction of the steel-pipe reservoir (see figure 2).
When testing highly RCP-resistant pipes, patt of the pipe test section tan be replaced by a Crack-initiation pipe of a
lower RCP resistance but of the same nominal diameter and wall thickness. The Crack-initiation pipe shall replace
the test pipe from the end cap to a distance of approximately 3 m beyond the Crack-initiation Position. A butt-fusion
joint shall be used to connect the two pipes. lt is not necessary to remove the external or internal beads.
The groove depth shall be Chosen to create a sufficiently high stress to initiate a high-speed Crack in the remaining
ligament which will be at a temper
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13478
Première édition
1997-05-01
Tubes en matières thermoplastiques pour
le transport des fluides - Détermination de
la résistance à la propagation rapide de la
fissure (RCP) - Essai grandeur
nature (FST)
Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - Determination of
resistance to rapid crack propagation (RCP) - Full-scale test (FST)
Numéro de référence
ISO 13478:1997(F)
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ISO 13478: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
D
La Norme internationale ISO 13478 a été élaborée par le comité technique
ISO/lC 138, Tubes, raccords et robinetterie en matières plastiques pour le
transport des fluides, sous-comité SC 5, Propriétés générales des tubes,
raccords et robinetteries en matières plastiques et leurs accessoires -
Méthodes d’essais et spécifications de base.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme
internationale.
.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE @ Iso ISO 13478:1997(F)
Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des
fluides - Détermination de la résistance à la propagation rapide
Essai grandeur nature.(FST)
de la fissure (RCP) -
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit une méthode d’essai grandeur nature pour la détermination de l’arrêt ou
de la propagation d’une fissure initiée dans un tube en matière thermoplastique d’au moins 14 m à une température
et sous une pression interne spécifiées.
Elle est applicable en vue de l’estimation des caractéristiques des tubes thermoplastiques destinés au transport des
gaz ou des fluides dans le cas où il peut y avoir également de l’air dans le tube.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
.
ISO 1167: 1996, Tubes en matières thermoplastiques pour le transpor? des fluides - Résistance à la pression
interne - Méthode d’essai.
ISO 3126:1974, Tubes en matières plastiques - Mesurage des dimensions.
ISO 11922-l :1997, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides - Dimensions et
- Partie 1: Série métrique.
tolérances
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions données dans I’ISO 11922-l s’appliquent.
4 Principe
Un tube en matière thermoplastique, maintenu à une température spécifiée et renfermant un fluide à une pression
spécifiée, est soumis à un choc destiné à initier une fissure.
La température et la pression d’essai sont définies dans la norme concernée.
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@ SS0
ISO 13478: 1997(F)
Le fluide est identique à celui utilisé dans l’application envisagée, ou un fluide de remplacement qui donne des
résultats équivalents.
conditions qui ne freinent pas la vitesse
L’essai simule le comportement d’un tube ente rré en service dans des de
décompression du fluide à trave rs une fente.
Le tube est ensuite examiné pour déterminer s’il y a arrêt ou propagation de la fissure.
Une pression critique ou une contrainte critique pour la propagation rapide de la fissure peut être déterminée à
l’aide d’une série d’essais à différentes pressions, la température étant constante (voir l’annexe A pour des
renseignements complémentaires).
De même, il est possible de déterminer une température critique pour la propagation rapide de la fissure, à l’aide
d’une série d’essais à différentes températures, la pression ou la contrainte étant constante (voir l’annexe B pour
des renseignements complémentaires).
5 Paramètres d’essai
Les paramètres d’essai suivants sont indiqués dans les normes de produits qui se réfèrent à la présente Norme
internationale:
a) le (les) diamètre(s) du (des) tube(s) et la (les) série(s) du (des) tube(s) à essayer;
b) le fluide de mise sous pression, par exemple gaz, eau avec ou sans air (6.4);
c) la (les) pression(s) d’essai;
d) la (les) température(s) d’essai.
6 Matériaux
6.1 Méthanol, utilisé comme fluide réfrigérant (voir 7.4.3).
6.2 Neige carbonique, utilisée comme agent réfrigérant (voir 7.4.3).
6.3 Gravier, de dimension comprise entre 20 mm et 40 mm de diamètre (voir article 9).
6.4 Fluide de mise sous pression, qui doit être spécifié dans la norme concernée.
NOTES
1 II convient d’utiliser de l’azote ou de l’air à la place du gaz naturel pour la mise sous pression du fait que la pression
mesurée pour la propagation rapide de la fissure est un peu plus faible que celle obtenue avec le gaz naturel. La vitesse de
décompression (vitesse du son) de l’azote et de l’air à 0 OC est, respectivement, de 337 m/s et 334 m/s, et environ de 430 m/s
.
pour le gaz naturel.
2 Le phénomène de propagation de fissure est improbable dans le cas des canalisations d’eau seule. Cependant, ce
phénomène est possible s’il y a des bulles ou des poches d’air. II est courant de faire des essais avec de l’eau renfermant 5 %
à 10 % d’air en volume, pour déterminer la résistance à la propagation. Un essai sur un tube d’eau avec 100 % de gaz ou d’air
peut être considéré comme donnant un résultat pessimiste.
7 Appareillage
7.1 Bac thermorégulé, étanche à l’eau, capable de contenir la longueur minimale de 14 m du tube à essayer, et
équipé de dispositifs pour maintenir la température spécifiée dans la norme concernée à + 1,5 “C sur toute la
longueur du tube à l’aide d’un système de circulation d’eau autour de ce tube (voir figure 1). Si nécessaire, l’eau doit
contenir un antigel pour éviter la formation de glace autour du tube.
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@ ISO ISO 13478: 1997(F)
Assemblage par
Gravier Dispositif d’initiation
Tube réservoir en acier
soudage bout à bout
/-
L 14 m
L 28 m
4 c-
r Piston pneumatique
refroidissement
Figure 1 - Exemple de montage pour la propagation rapide de la fissure essai grandeur nature
7.2 Tube réservoir en acier, assemblé au tube d’essai à une extrémité du bac. Ce tube en acier doit avoir un
diamètre intérieur égal ou supérieur à celui du tube d’essai. Le tube réservoir doit avoir une longueur minimale et un
volume minimal respectivement égaux à deux fois et à trois fois ceux du tube essayé.
7.3 Équipement de mise sous pression, système de mise sous pression du tube d’essai et du tube réservoir en
acier (7.2), à k 2 % de la pression spécifiée dans la norme concernée, avec le fluide d’essai (6.4).
7.4 Équipement pour l’initiation de la fissure
7.4.1 Fraiseuse, permettant d’usiner une rainure longitudinale d’une profondeur convenable et d’une longueur
d’environ 500 mm dans la paroi du tube, puis de diminuer progressivement jusqu’à zéro la profondeur de cette
entaille sur une longueur de 250 mm environ (voir figure 2).
Dimensions en millimètres
Figure 2 - Rainure usinée dans la paroi du tube
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ISO 13478: 1997(F)
0 ISO
7.4.2 Lame métallique, pouvant être alignée avec la rainure externe du tube et poussée à travers l’épaisseur de
la paroi restante du tube.
NOTE - Une lame d’acier de 400 mm de longueur, poussée par un piston pneumatique, convient pour les tubes en
polyéthylène (voir figure 3).
7.4.3 Dispositif, permettant d’appliquer un mélange de méthanol et de neige carbonique sur le dessus du tube,
pour refroidir une bande de tube de chaque côté de la rainure et d’environ 1 m dans la direction du tube réservoir en
acier. II est recommandé d’utiliser un cadre en bois placé à demeure sur le tube et garni d’une fine feuille en
polyéthylène destinée à recevoir le fluide de refroidissement (voir figure 4).
Dimensions en millimètres
400
e
c
Partie de LaLame maintenue par La mâchoiredusupport
N
__-------__-_-- __---- ---_- ---------- ----- -__-__~__
z
200
< -
NOTE - Lame affûtée par polissage.
Figure 3 - Lame d’acier convenant pour l’initiation d’une fissure dans un tube en polyéthylène
A Cylindre pneumatique
FLu ide de refroidissement
/-Lame
Feuille de polyéthylène .-\
---- Rainure usinée
Cadreenbois J
L Moussecompressible
L Mandrin en bois
Sole en bois,
Tube / e sinécessaire
Figure 4 - Exemple d’un dispositif d’initiation
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@ ISO
ISO 13478: 1997(F)
7.4.4 Mandrin en bois, ajusté serré, d’environ 05 m de long pour soutenir le tube d’essai par l’intérieur, au-
dessous de la rainure, et suffisant pour éviter une déformation importante du tube pendant l’initiation de la fissure
(voir figure 4).
La partie supérieure du mandrin doit comporter une cavité destinée à recevoir de la mousse compressible. Cette
mousse doit être comprimée afin d’assurer un contact étroit avec la surface interne du tube en dessous de la
rainure, même pendant la mise sous pression. Cela garantit que le mandrin reste en place. De plus, il permet à
toute l’épaisseur sous la rainure d’être complètement refroidie par le fluide de refroidissement (voir 7.4.3) en isolant
cette portion interne du tube du fluide de mise sous pression.
8 Préparation du tube d’essai
Si cela est exigé, souder bout à bout des portions droites de tube afin d’obtenir un tube d’essai d’au moins 14 m de
longueur.
Mesurer l’emplacement des soudures.
Introdu ire le mandri n en bois (7.4.4) et le placer en dessous de l’endroit où la rainure sera réalisée. Le centre
de la
doit être au moins à 2 m de 1’
rainure extrémité du tube.
Monter un embout, qui supportera l’effet de fond dû à la pression, à l’extrémité la plus proche de la rainure (voir
figure 1).
Installer le tube d’essai dans le bac thermorégulé et raccorder son autre extrémité au tube réservoir en acier (7.2).
Vérifier, de visu, que le tube est rectiligne.
Dans la zone soutenue par le mandrin, usiner à la surface externe du tube une rainure longitudinale, d’une
profondeur constante, sur 500 mm. Diminuer ensuite progressivement la profondeur jusqu’à zéro sur une longueur
d’environ 250 mm dans la direction du tube réservoir en acier (voir figure 2).
Dans le cas des tubes très résistants à la propagation rapide de la fissure, une portion de tube peut être remplacée
par un tube d’initiation de plus faible résistance à la propagation rapide de la fissure, mais de même diamètre
nominal et de même épaisseur. Le tube d’initiation doit remplacer le tube d’essai à partir de l’embout jusqu’à environ
3 m au-delà de la zone d’initiation. Un soudage bout à bout peut servir à assembler les deux tubes. II n’est pas
nécessaire d’enlever les bourrelets intérieur et extérieur.
La profondeur de la rainure doit être choisie de façon à créer une contrainte suffisamment forte pour initier une
fissure à vitesse élevée dans l’épaisseur rest
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NORME ISO
INTERNATIONALE 13478
Première édition
1997-05-01
Tubes en matières thermoplastiques pour
le transport des fluides - Détermination de
la résistance à la propagation rapide de la
fissure (RCP) - Essai grandeur
nature (FST)
Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids - Determination of
resistance to rapid crack propagation (RCP) - Full-scale test (FST)
Numéro de référence
ISO 13478:1997(F)
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ISO 13478: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
D
La Norme internationale ISO 13478 a été élaborée par le comité technique
ISO/lC 138, Tubes, raccords et robinetterie en matières plastiques pour le
transport des fluides, sous-comité SC 5, Propriétés générales des tubes,
raccords et robinetteries en matières plastiques et leurs accessoires -
Méthodes d’essais et spécifications de base.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme
internationale.
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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
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Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des
fluides - Détermination de la résistance à la propagation rapide
Essai grandeur nature.(FST)
de la fissure (RCP) -
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit une méthode d’essai grandeur nature pour la détermination de l’arrêt ou
de la propagation d’une fissure initiée dans un tube en matière thermoplastique d’au moins 14 m à une température
et sous une pression interne spécifiées.
Elle est applicable en vue de l’estimation des caractéristiques des tubes thermoplastiques destinés au transport des
gaz ou des fluides dans le cas où il peut y avoir également de l’air dans le tube.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
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ISO 1167: 1996, Tubes en matières thermoplastiques pour le transpor? des fluides - Résistance à la pression
interne - Méthode d’essai.
ISO 3126:1974, Tubes en matières plastiques - Mesurage des dimensions.
ISO 11922-l :1997, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides - Dimensions et
- Partie 1: Série métrique.
tolérances
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions données dans I’ISO 11922-l s’appliquent.
4 Principe
Un tube en matière thermoplastique, maintenu à une température spécifiée et renfermant un fluide à une pression
spécifiée, est soumis à un choc destiné à initier une fissure.
La température et la pression d’essai sont définies dans la norme concernée.
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ISO 13478: 1997(F)
Le fluide est identique à celui utilisé dans l’application envisagée, ou un fluide de remplacement qui donne des
résultats équivalents.
conditions qui ne freinent pas la vitesse
L’essai simule le comportement d’un tube ente rré en service dans des de
décompression du fluide à trave rs une fente.
Le tube est ensuite examiné pour déterminer s’il y a arrêt ou propagation de la fissure.
Une pression critique ou une contrainte critique pour la propagation rapide de la fissure peut être déterminée à
l’aide d’une série d’essais à différentes pressions, la température étant constante (voir l’annexe A pour des
renseignements complémentaires).
De même, il est possible de déterminer une température critique pour la propagation rapide de la fissure, à l’aide
d’une série d’essais à différentes températures, la pression ou la contrainte étant constante (voir l’annexe B pour
des renseignements complémentaires).
5 Paramètres d’essai
Les paramètres d’essai suivants sont indiqués dans les normes de produits qui se réfèrent à la présente Norme
internationale:
a) le (les) diamètre(s) du (des) tube(s) et la (les) série(s) du (des) tube(s) à essayer;
b) le fluide de mise sous pression, par exemple gaz, eau avec ou sans air (6.4);
c) la (les) pression(s) d’essai;
d) la (les) température(s) d’essai.
6 Matériaux
6.1 Méthanol, utilisé comme fluide réfrigérant (voir 7.4.3).
6.2 Neige carbonique, utilisée comme agent réfrigérant (voir 7.4.3).
6.3 Gravier, de dimension comprise entre 20 mm et 40 mm de diamètre (voir article 9).
6.4 Fluide de mise sous pression, qui doit être spécifié dans la norme concernée.
NOTES
1 II convient d’utiliser de l’azote ou de l’air à la place du gaz naturel pour la mise sous pression du fait que la pression
mesurée pour la propagation rapide de la fissure est un peu plus faible que celle obtenue avec le gaz naturel. La vitesse de
décompression (vitesse du son) de l’azote et de l’air à 0 OC est, respectivement, de 337 m/s et 334 m/s, et environ de 430 m/s
.
pour le gaz naturel.
2 Le phénomène de propagation de fissure est improbable dans le cas des canalisations d’eau seule. Cependant, ce
phénomène est possible s’il y a des bulles ou des poches d’air. II est courant de faire des essais avec de l’eau renfermant 5 %
à 10 % d’air en volume, pour déterminer la résistance à la propagation. Un essai sur un tube d’eau avec 100 % de gaz ou d’air
peut être considéré comme donnant un résultat pessimiste.
7 Appareillage
7.1 Bac thermorégulé, étanche à l’eau, capable de contenir la longueur minimale de 14 m du tube à essayer, et
équipé de dispositifs pour maintenir la température spécifiée dans la norme concernée à + 1,5 “C sur toute la
longueur du tube à l’aide d’un système de circulation d’eau autour de ce tube (voir figure 1). Si nécessaire, l’eau doit
contenir un antigel pour éviter la formation de glace autour du tube.
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Assemblage par
Gravier Dispositif d’initiation
Tube réservoir en acier
soudage bout à bout
/-
L 14 m
L 28 m
4 c-
r Piston pneumatique
refroidissement
Figure 1 - Exemple de montage pour la propagation rapide de la fissure essai grandeur nature
7.2 Tube réservoir en acier, assemblé au tube d’essai à une extrémité du bac. Ce tube en acier doit avoir un
diamètre intérieur égal ou supérieur à celui du tube d’essai. Le tube réservoir doit avoir une longueur minimale et un
volume minimal respectivement égaux à deux fois et à trois fois ceux du tube essayé.
7.3 Équipement de mise sous pression, système de mise sous pression du tube d’essai et du tube réservoir en
acier (7.2), à k 2 % de la pression spécifiée dans la norme concernée, avec le fluide d’essai (6.4).
7.4 Équipement pour l’initiation de la fissure
7.4.1 Fraiseuse, permettant d’usiner une rainure longitudinale d’une profondeur convenable et d’une longueur
d’environ 500 mm dans la paroi du tube, puis de diminuer progressivement jusqu’à zéro la profondeur de cette
entaille sur une longueur de 250 mm environ (voir figure 2).
Dimensions en millimètres
Figure 2 - Rainure usinée dans la paroi du tube
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ISO 13478: 1997(F)
0 ISO
7.4.2 Lame métallique, pouvant être alignée avec la rainure externe du tube et poussée à travers l’épaisseur de
la paroi restante du tube.
NOTE - Une lame d’acier de 400 mm de longueur, poussée par un piston pneumatique, convient pour les tubes en
polyéthylène (voir figure 3).
7.4.3 Dispositif, permettant d’appliquer un mélange de méthanol et de neige carbonique sur le dessus du tube,
pour refroidir une bande de tube de chaque côté de la rainure et d’environ 1 m dans la direction du tube réservoir en
acier. II est recommandé d’utiliser un cadre en bois placé à demeure sur le tube et garni d’une fine feuille en
polyéthylène destinée à recevoir le fluide de refroidissement (voir figure 4).
Dimensions en millimètres
400
e
c
Partie de LaLame maintenue par La mâchoiredusupport
N
__-------__-_-- __---- ---_- ---------- ----- -__-__~__
z
200
< -
NOTE - Lame affûtée par polissage.
Figure 3 - Lame d’acier convenant pour l’initiation d’une fissure dans un tube en polyéthylène
A Cylindre pneumatique
FLu ide de refroidissement
/-Lame
Feuille de polyéthylène .-\
---- Rainure usinée
Cadreenbois J
L Moussecompressible
L Mandrin en bois
Sole en bois,
Tube / e sinécessaire
Figure 4 - Exemple d’un dispositif d’initiation
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@ ISO
ISO 13478: 1997(F)
7.4.4 Mandrin en bois, ajusté serré, d’environ 05 m de long pour soutenir le tube d’essai par l’intérieur, au-
dessous de la rainure, et suffisant pour éviter une déformation importante du tube pendant l’initiation de la fissure
(voir figure 4).
La partie supérieure du mandrin doit comporter une cavité destinée à recevoir de la mousse compressible. Cette
mousse doit être comprimée afin d’assurer un contact étroit avec la surface interne du tube en dessous de la
rainure, même pendant la mise sous pression. Cela garantit que le mandrin reste en place. De plus, il permet à
toute l’épaisseur sous la rainure d’être complètement refroidie par le fluide de refroidissement (voir 7.4.3) en isolant
cette portion interne du tube du fluide de mise sous pression.
8 Préparation du tube d’essai
Si cela est exigé, souder bout à bout des portions droites de tube afin d’obtenir un tube d’essai d’au moins 14 m de
longueur.
Mesurer l’emplacement des soudures.
Introdu ire le mandri n en bois (7.4.4) et le placer en dessous de l’endroit où la rainure sera réalisée. Le centre
de la
doit être au moins à 2 m de 1’
rainure extrémité du tube.
Monter un embout, qui supportera l’effet de fond dû à la pression, à l’extrémité la plus proche de la rainure (voir
figure 1).
Installer le tube d’essai dans le bac thermorégulé et raccorder son autre extrémité au tube réservoir en acier (7.2).
Vérifier, de visu, que le tube est rectiligne.
Dans la zone soutenue par le mandrin, usiner à la surface externe du tube une rainure longitudinale, d’une
profondeur constante, sur 500 mm. Diminuer ensuite progressivement la profondeur jusqu’à zéro sur une longueur
d’environ 250 mm dans la direction du tube réservoir en acier (voir figure 2).
Dans le cas des tubes très résistants à la propagation rapide de la fissure, une portion de tube peut être remplacée
par un tube d’initiation de plus faible résistance à la propagation rapide de la fissure, mais de même diamètre
nominal et de même épaisseur. Le tube d’initiation doit remplacer le tube d’essai à partir de l’embout jusqu’à environ
3 m au-delà de la zone d’initiation. Un soudage bout à bout peut servir à assembler les deux tubes. II n’est pas
nécessaire d’enlever les bourrelets intérieur et extérieur.
La profondeur de la rainure doit être choisie de façon à créer une contrainte suffisamment forte pour initier une
fissure à vitesse élevée dans l’épaisseur rest
...
Questions, Comments and Discussion
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