Kappesamlingers styrke, tæthed og levetid - KAPSAM

Tætnede muffer: Der er gennemført undersøgelser på tætningsmasser af polyisobutylen, som viser, at sammenhængen mellem forskydningsstyrke, tid og temperature kan beregnes. For lim sluttede undersøgelserne før udløbet af muffens forventede levetid. Det anbefales at lade undersøgelsen løbe i det tidsrum, som tætningsmassens levetid beregnes til. På baggrund af forsøg udført ved forhøjet temperatur kan det forventes, at ringspændingen i krympede mufferør vil være til stede efter en kunstig ældning. Det er vist, at kraftopbygningen i sandkassen er reproducerbar. Forskydningskraften på muffen kan beregnes. Beregningen viser, at forskydningskraften pr. m2 på den anvendte muffer er 5 gange så stor som forskydningskraften pr. m"2 af kapperøret. På baggrund af målingerne anbefales det at benytte prøvningshastigheden 10 mm min"-"1. Med udgangspunkt i literaturen foreslås det at fastholde bevægelseslængden og cyklusantallet. Undersøgelser af kornstørrelsesfordelingen af det sand, der samles under mufferøret, fører til en anbefaling om at benytte sand med en kornstørrelse på 2 mm og derunder. Da muffen ikke må danne en tunnel i sandet, anbefales det at benytte tør sand. Det anbefales at udføre sandkassetesten på kunstigt ældede, tætnede muffer. Overvejelser på baggrund af teori om strømning af vand i kapilærer fører til, at det anbefales, at tæthedsprøvning øges til 7 døgn. Det anbefales at benytte 2 temperaturer og 2 tryk. Der er udarbejdet et forslag til, hvorledes korrosionsbeskyttelse af polyetylen på stålmuffer kan testes. Der er givet forslag til krav til resultaterne af testen. Med henblik på at sikre kvaliteten af svejste og mekanisk tætnede propper af polyolefiner er en prøvningsmetode angivet. Endelig er der vist en anden type målinger for egenskaber, som i dag kun afsløres ved an sandkassetest. Den samlede konklusion er, at mufferne foreslås ældet kunstigt ved forhøjet temperature, og at ældningsbetingelserne bestemmes på grundlag af tæthedsmassens egenskaber. Derefter gennemføres sandskasseprøven med en hastighed i sand med kornstørrelse under 2 mm. Kravene til tæthedsprøven skærpes. Svejste muffer: Der er foretaget en vurdering af spændinger og tøjninger i PE-kapper og svejste samlinger af præisolerede rør baseret på FEM-analyse og sædvanlige formler for spændings- og tøjningsforhold. Design af komponenter af PE er normalt baseret på krybemodulet, men spændinger og tøjninger, som kommer fra laster på en svejst samling, afhænger næsten udelukkende af relaksationsmodulet. I løbet af levetiden af et fjernvarmerør aftager relaksationsmodulet med en faktor på op til 10, og spændinger og tøjninger kan kun beregnes ved at tage højde for denne reduktion. Baseret på tilgængelig litteratur er der beregnet en tabel med relaksationsmoduler for de tidsspænd, temperaturer og tøjninger, der er relevante for fjernvarmerør. Følgende konkluderes: 1) Beregningerne er forbundet med usikkerhed, væsentligst på grund af mangel på information om relaksationsmodulet, grænseværdi for PE under konstant tøjning og usikkerheden forbundet med at kombinere tøjninger fra forskellige laster. 2) Korttidsanalyse af spændinger i PE-kapper og samlinger er ikke relevante. 3) Holdbarheden af svejste samlinger er væsentligst et tøjningsrelateret levetidsproblem. 4) Tøjninger, der stammer fra drift, er normalt lave i forhold til de tøjninger, der kommer fra produktion og installation. 5) Udmattelse er ikke et problem med de temperaturvariationer, som forekommer under drift. 6) 'Sandkasse' testen er en korttidsstyrketest og er ikke relevant for svejste samlinger. 7) En lang levetid kan sikres ved at reducere tøjninger, som opstår under produktion og installation samt bruge materiale med lav følsomhed over for RCP (Rapid Crack Propagation) og SCG (Slow Crack Growth). Den samlede konklusion er, at bruges der PE af god kvalitet, vil normale laster på svejste samlinger ikke være afgørende for levetiden. Den kritiske faktor er svejsekvaliteten. Sandkassetesten foreslås erstattet af en accelereret holdbarheds-/levetidstest, som f.eks. en modifikation af FNCT-testen (Full Notch Creep Test), hvor svejsningen udgør kærven