Stand for tests of pipes and their joints under conditions of a programmable internal pressure value and variable temperature

• Autorzy: Boroński Dariusz , Maćkowiak Paweł , Płaczek Dominika , Kotyk Maciej

Warianty tytułu

PL

Stanowisko do badań rur i ich połączeń w warunkach kontrolowanej wartości ciśnienia wewnętrznego i zmiennej temperatury

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Producers of hydraulic elements introduce new structural solutions and new materials. The aim of these activities is to increase the quality, reduce the costs, and shorten the assembly time of hydraulic elements. Consistently, with the requirements provided by the standards and technical specifications, the manufactured elements need to undergo tests of the resistance to variable temperatures and internal pressure loads. To reduce the time of tests and provide safety, the pressure applied to tested elements is higher than the load that they are exposed to while in regular operation. Additionally, the increased frequency of temperature changes is applied for the fluid, which flows through the system as well as a difference between the temperature of warm and cold fluid higher than in regular operation. Such tests are supposed to confirm the reliability of the tested structural solutions used in pipes and fittings and reveal problems connected with the impact of different types of materials and their combinations on hydraulic element systems. Commonly used tests stands are characterized by a large size and high energy needs. The aim of this study is to present the design and operation of a simple stand for tests of hydraulic elements and specimens whose internal surfaces are affected by the flow of fluid with higher pressures and variable temperatures. The analysed system is featured by smaller size, higher energy efficiency, and it needs less fluid for tests. Moreover, it enables the control of the test parameters in compliance with safety requirements.

PL

Producenci elementów hydraulicznych wprowadzają nowe rozwiązania konstrukcyjne i materiały. Celem tych działań jest zwiększenie jakości, zmniejszenie kosztów oraz skrócenie czasu montażu elementów hydraulicznych. Zgodnie z zaleceniami norm oraz wymaganymi aprobatami technicznymi produkowane elementy muszą przejść badania odporności na zmienne temperatury i obciążenia wewnętrznym ciśnieniem. W celu skrócenia czasu trwania testów i zapewnienia bezpieczeństwa elementy poddawane są obciążeniu większym ciśnieniem niż podczas normalnej eksploatacji. Dodatkowo stosuje się zwiększoną częstotliwość zmian temperatury przepływającej cieczy przez układ oraz większą różnicę pomiędzy temperaturą cieczy ciepłej i zimnej, niż ma to miejsce w docelowych instalacjach. Tak prowadzone badania mają na celu potwierdzić niezawodność stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych złączek oraz problemy związane z zastosowaniem różnych typów materiałów i ich kombinacji na elementy układów hydraulicznych. Obecnie stosowane stanowiska badawcze posiadają znaczne gabaryty i charakteryzują się dużym zużyciem energii. Celem pracy jest przedstawienie budowy i sposobu działania prostego w budowie stanowiska do badań elementów hydraulicznych i próbek poddawanych od wewnętrznej strony przepływowi cieczy o podwyższonym ciśnieniu i zmiennej temperaturze. Przedstawiony układ cechuje się mniejszymi gabarytami, mniejszym zapotrzebowaniem na energię i ciecz wykorzystywaną podczas badania. Ponadto umożliwia kontrolę parametrów badania przy zachowaniu wymogów bezpieczeństwa.

Słowa kluczowe

EN

research stand; hydraulic components; thermocycling; pipes testing

PL

stanowisko badawcze; elementy hydrauliczne; termocykling; badanie rur

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 1
• Strony: 85--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Boroński Dariusz

• Faculty of Mechanical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Maćkowiak Paweł

• Faculty of Mechanical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Płaczek Dominika

• Faculty of Mechanical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Kotyk Maciej

• Faculty of Mechanical Engineering, UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• 1. Committee P.I., Najafi M., Perez M.A.: Renewal of Potable Water Pipes. Reston: American Society of Civil Engineers, 2015.
• 2. Card R.J., Kenny M.K.: Pipelines 2012: Innovations in Design, Construction, Operations, and Maintenance, Doing More with Less. Reston: American Society of Civil Engineers, 2012.
• 3. Brumbaugh J.E.: HVAC Fundamentals: Heating System Components, Gas and Oil Burners, and Automatic Controls. Hoboken: John Wiley & Sons, Incorporated, 2004.
• 4. Asadi S., Babaizadeh H., Foster N., Broun R.: Environmental and economic life cycle assessment of PEX and copper plumbing systems: A case study. Journal of Cleaner Production, 2016, 137, pp. 1228-1236.
• 5. Henkenius M.: Plumb Simple. Popopular Mechanics, 2000, 177, pp. 105-111.
• 6. John H.J.: Fehler in der Kanalsanierung: erkennen - vermeiden. Essen: Vulkan-Verlag, 2006.
• 7. Farshad M.: Determination of the long-term hydrostatic strength of multilayer pipes. Polymer Testing, 2005, 24(8), pp. 1041-1048.
• 8. Salehi M., Abouali M., Wang M., Zhou Z., Nejadhashemi A.P., Mitchell J., Caskey S., Whelton A.J.: Case study: Fixture water use and drinking water quality in a new residential green building. Chemosphere, 2018, 195, pp. 80-89.
• 9. International Organization for Standardization: Plastics piping systems for hot and cold water installations - Crosslinked polyethylene (PE-X) - Part 2: Pipes. ISO 15875-2:2003, 2003.
• 10. Polski Komitet Normalizacyjny: Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych - Rury i kształtki z tworzyw termoplastycznych do gorącej i zimnej wody - Metoda badania odporności zestawu rur i kształtek na cykliczne zmiany temperatury. PN-EN 12293:2002, 2002 (in Polish).
• 11. International Organization for Standardization: Plastics piping systems – Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water - Test method for the resistance of mounted assemblies to temperature cycling. ISO 19893:2011, 2011.
• 12. Polski Komitet Normalizacyjny: Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych - Rury z tworzyw termoplastycznych i odpowiadające im kształtki do gorącej i zimnej wody - Metoda badania odporności połączeń na cykliczne zmiany ciśnienia. PN-EN 12295:2002, 2002 (in Polish).
• 13. International Organization for Standardization: Plastics piping systems - Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water - Test method for the resistance of joints to pressure cycling. ISO 19892:2011, 2011.
• 14. International Organization for Standardization: Plastics piping systems for hot and cold water installations - Crosslinked polyethylene (PE-X) - Part 5: Fitness for purpose of the system. ISO 15875-5:2003, 2003.
• 15. International Organization for Standardization: Plastics piping systems for hot and cold water installations – Guidance for classification and design. ISO 10508:2006, 2006.
• 16. Proeko: Stanowisko do badania odporności zestawu rur i kształtek z tworzyw termoplastycznych na cykliczne zmiany temperatury wykorzystywane jako elementy składowe przy montowaniu filtrów do wody. [Online]. 2019. [Accessed 21 March 2019].Available from: http://proeko-doradztwo.pl (in Polish).
• 17. Qualitest: Thermal Recycling Testers for Plastic Pipes. [Online]. 2018. [Accessed 21 March 2019]. Available from: http://www.worldoftest.com
• 18. Physical Test Solutions: Thermal Recycling Tester. [Online]. 2019. [Accessed 21 March 2019].Available from: http://www.physicaltestsolutions.com

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).