ASTM D2837-22
Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas

Estándar No.

ASTM D2837-22

Fecha de publicación

2022

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Ultima versión

ASTM D2837-22

Alcance

1.1 Este método de prueba describe dos procedimientos esencialmente equivalentes: uno para obtener una categoría de resistencia hidrostática a largo plazo basada en la tensión, denominada en este documento base de diseño hidrostático (HDB); y el otro para obtener una categoría de resistencia hidrostática a largo plazo basada en la presión, denominada en este documento base de diseño de presión (PDB). El HDB se basa en la resistencia hidrostática a largo plazo del material (LTHS) y el PDB se basa en la resistencia a la presión hidrostática a largo plazo del producto (LTHSP). El HDB es una propiedad del material y se obtiene evaluando los datos de rotura por tensión derivados de pruebas de tuberías fabricadas con el material en cuestión. El PDB es una propiedad específica del producto que refleja no sólo las propiedades de los materiales con los que está fabricado el producto, sino también la influencia en la resistencia del producto por el diseño, la geometría y las dimensiones del producto y por el método específico de fabricación. El PDB se obtiene evaluando los datos de ruptura de presión. El LTHS se determina analizando los datos de las pruebas de tensión versus tiempo hasta la ruptura (es decir, tensión-ruptura) que cubren un período de prueba de no menos de 10 000 h y que se derivan de pruebas de presión sostenida de tuberías fabricadas con el material en cuestión. . Los datos se analizan mediante regresión lineal para obtener una ecuación logarítmica de esfuerzo versus logarítmico de tiempo hasta falla de mejor ajuste. Utilizando esta ecuación, la resistencia media del material en la intersección de 100 000 h (LTHS) se determina mediante extrapolación. El valor resultante del LTHS determina la categoría de resistencia HDB a la que se asigna el material. El LTHSP se determina de manera similar, excepto que la determinación se basa en datos de presión versus tiempo que se derivan de un producto en particular. El valor categorizado del LTHSP es el PDB. Un HDB/PDB es uno de una serie de valores de resistencia a largo plazo preferidos. Este método de prueba es aplicable a todos los tipos conocidos de materiales de tuberías termoplásticas y productos de tuberías termoplásticas. También es aplicable a cualquier temperatura y medio práctico que produzca datos de tensión-ruptura que exhiban una relación esencialmente lineal cuando se representan en el registro de tensión (libra de fuerza por pulgada cuadrada) o de presión logarítmica (libra de fuerza por pulgada cuadrada). versus registrar coordenadas de tiempo hasta fallar (horas), y para las cuales se espera que esta relación lineal continúe ininterrumpidamente durante al menos 100 000 h. 1.2 A menos que los datos obtenidos experimentalmente se aproximen a una línea recta, cuando se calculan utilizando coordenadas log-log, no es posible asignar un HDB/PDB al material. Los datos que exhiben una alta dispersión o una “rodilla” (un desplazamiento hacia abajo, lo que resulta en una pendiente de ruptura de tensión más pronunciada que la indicada por los datos anteriores) pero que cumplen con los requisitos de este método de prueba tienden a dar un pronóstico más bajo de LTHS/LTHSP. . En el caso de datos que exhiben una dispersión excesiva o una “rodilla” pronunciada, no se cumplen los requisitos del límite de confianza inferior de este método de prueba y los datos se clasifican como no aptos para el análisis. 1.3 Una premisa fundamental de este método de prueba es que cuando los datos experimentales definen una relación de línea recta de acuerdo con los requisitos de este método de prueba, se puede suponer que esta línea recta continúa más allá del período experimental, durante al menos 100 000 h (el tiempo intersección en la que se determina el LTHS/LTHSP del material). En el caso de materiales de tuberías de polietileno, este método de prueba incluye un requisito suplementario para “validar” esta suposición. No se incluyen tales requisitos de validación para otros materiales (ver Nota 1). Por lo tanto, en todos estos otros casos, corresponde al usuario de este método de prueba determinar, basándose en información externa, si este método de prueba es satisfactorio para pronosticar el LTHS/LTHSP de un material para cada combinación particular de ambientes y temperaturas internos/externos. . NOTA 1: Se han obtenido datos extensos a largo plazo sobre grados comerciales de tuberías de presión de materiales de cloruro de polivinilo (PVC), polibutileno (PB) y polietileno reticulado (PEX) que han demostrado que esta suposición es apropiada para establecer HDB para estos materiales para agua y temperatura ambiente. Consulte la Nota 2 y el Apéndice X1 para obtener información adicional. 1.4 El procedimiento experimental para obtener puntos de datos individuales deberá ser el descrito en el Método de prueba D1598, que forma parte de este método de prueba. Cuando cualquier parte de esta prueba 1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité F17 de ASTM sobre Sistemas de tuberías plásticas y es responsabilidad directa del Subcomité F17.40 sobre Métodos de prueba. Edición actual aprobada el 15 de marzo de 2022. Publicado en abril de 2022. Aprobado originalmente en 1969. Última edición anterior aprobada en 2021 como D2837 – 21. DOI: 10.1520/D2837-22. *Al final de esta norma aparece una sección de Resumen de cambios. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. Estados Unidos Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio. 1 no está de acuerdo con el Método de prueba D1598, prevalecerán las disposiciones de este método de prueba. 1.5 Las referencias generales se incluyen al final de este método de prueba. 1.6 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.7 Los valores indicados en unidades pulgada-libra deben considerarse como estándar. Los valores indicados entre paréntesis son sólo para información y no se consideran estándar. NOTA 2: La Junta de Estrés Hidrostático2 del Plastic Pipe Institute (PPI) ha analizado más de 3000 conjuntos de datos, obtenidos con tuberías termoplásticas y conjuntos de tuberías probados con agua, gas natural y aire comprimido. Ninguno de los compuestos actualmente ofrecidos comercialmente está incluido en PPI TR-4, “Listado PPI de bases de diseño hidrostático (HDB), tensión de diseño hidrostático (HDS), base de diseño de resistencia (SDB), base de diseño de presión (PDB) y resistencia mínima requerida ( MRS) Las clasificaciones para materiales o tuberías de tuberías termoplásticas exhiben gráficos de tipo rodilla a la temperatura indicada, es decir, se desvían de una línea recta de tal manera que se produce una caída marcada en la tensión en algún momento cuando se trazan en coordenadas log-log equiescalar. . Los datos de tensión-ruptura a temperatura ambiente que se han obtenido en varios de los materiales enumerados y que se extienden durante períodos de prueba de más de 120 000 h no dan ninguna indicación de "rodillas". Sin embargo, se ha descubierto que los datos de tensión-ruptura que se han obtenido en algunos compuestos termoplásticos que no son adecuados o recomendados para compuestos de tuberías exhiben una tendencia a la baja a 23 °C (73 °F), en la que la desviación de la linealidad aparece antes de esta El período mínimo de prueba del método de prueba es de 10 000 h. En estos casos, se obtienen resultados muy bajos o los datos se consideran inadecuados para la extrapolación cuando se analizan mediante este método de prueba. Una evaluación exhaustiva de los datos de tensión-rotura realizada por PPI y otros también ha indicado que en el caso de algunos materiales y bajo ciertas condiciones de prueba, generalmente a temperaturas de prueba más altas, puede ocurrir una desviación de la linealidad o "descenso" más allá de esta prueba. El período mínimo de recopilación de datos requerido por el método es de 10 000 h. Un estudio de PPI ha demostrado que en el caso de los materiales de tuberías de polietileno que se prevé que presenten una “caída” antes de las 100 000 h a 73 °F, el rendimiento de campo a largo plazo de estos materiales es propenso a tener más problemas que en el caso de materiales que tienen una “caída” proyectada que se extiende más allá de la intersección de 100 000 h. En respuesta a estas observaciones, en 1988 se agregó a este método de prueba un requisito de “validación” suplementario para materiales de PE. Este requisito está diseñado para rechazar el uso de este método de prueba para estimar la resistencia a largo plazo de cualquier material de PE. para lo cual las pruebas suplementarias de temperatura elevada no logran validar la suposición inherente de este método de prueba de un comportamiento continuo de tensión-ruptura en línea recta durante al menos 100 000 h a 23 °C (73 °F). Al aplicar este método de prueba a otros materiales, se debe dar la debida consideración a la posibilidad de que para el grado particular de material bajo evaluación y para las condiciones específicas de prueba, particularmente, cuando están involucradas temperaturas de prueba más altas y ambientes agresivos, pueda ocurrir una “desaceleración” sustancial en algún momento después del período de recopilación de datos. Ignorar esta posibilidad puede conducir a una exageración mediante este método de prueba del LTHS/LTHSP real de un material. Para obtener suficiente seguridad de que la suposición inherente de este método de prueba de linealidad continua durante al menos 100 000 h es apropiada, el usuario debe consultar y considerar información fuera de este método de prueba, incluidas pruebas a muy largo plazo o amplia experiencia de campo con materiales similares. En los casos en los que no hay garantía suficiente de la continuidad del comportamiento en línea recta definido por los datos experimentales, se debe considerar el uso de otros métodos de prueba para pronosticar la resistencia a largo plazo (ver Apéndice X1). 1.8 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

ASTM D2837-22 Documento de referencia

• ASTM D1243 Método de prueba estándar para la viscosidad de la solución diluida de polímeros de cloruro de vinilo
• ASTM D1598 Método de prueba estándar para determinar el tiempo hasta la falla de tuberías de plástico bajo presión interna constante
• ASTM E29 Práctica estándar para el uso de dígitos significativos en datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones
• ISO 9080 Sistemas de tuberías y conductos de plástico: determinación de la resistencia hidrostática a largo plazo de materiales termoplásticos en forma de tubería mediante extrapolación

ASTM D2837-22 Historia

• 2022 ASTM D2837-22 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2021 ASTM D2837-21 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2013 ASTM D2837-13e1 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2013 ASTM D2837-13 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2011 ASTM D2837-11 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2008 ASTM D2837-08 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2004 ASTM D2837-04e1 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2004 ASTM D2837-04 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas o una base de diseño a presión para productos de tuberías termoplásticas
• 2002 ASTM D2837-02 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas
• 2001 ASTM D2837-01ae1 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas
• 2001 ASTM D2837-01a Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas
• 2001 ASTM D2837-01 Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas
• 1998 ASTM D2837-98a Método de prueba estándar para obtener una base de diseño hidrostático para materiales de tuberías termoplásticas