Wymagania stawiane powłokom żywicznym typu CIPP i WHL do zastosowań ciśnieniowych w świetle wytycznych amerykańskich i normy PN EN ISO 11298-4 oraz ich wpływ na zakres obliczeń statyczno-wytrzymałościowych

• Autorzy: Parka Anna , Lisowska Justyna

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2023.12.14

Warianty tytułu

EN

Requirements towards CIPP and WHL resin linings for pressure applications with respect to American standards as well as Polish standard PN EN ISO 11298-4 and their impact on the scope of strength calculations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wymagania stawiane powłokom żywicznym typu CIPP i WHL do zastosowań ciśnieniowych w świetle wytycznych amerykańskich (ASTM F1216, ASTM F1743 i ASTM 2019) i normy PN EN ISO 11298-4. Szczególną uwagę zwrócono na przepisy regulujące średnie i minimalne grubości ww. powłok po utwardzeniu. Wyjaśniono przy tym powody, dla których nie można sugerować a priori sztywności obwodowej ww. powłok. Przedstawiono też wątpliwości związane z ustaleniem wartości parametrów wytrzymałościowych powłok dla oddziaływań długotrwałych. Wskazano na celowość zróżnicowania wartości współczynnika redukcyjnego, odzwierciedlającego wpływ zjawiska pełzania na wartości tych parametrów. W artykule poruszono również kwestię zasadności (dla wybranych przypadków) pogrubiania ciśnieniowych powłok renowacyjnych celem uzyskania efektu typowego dla powłok rekonstrukcyjnych.

EN

The article discusses the basic requirements towards CIPP and WHL resin linings for pressure applications according to American standards ASTM F1216, ASTM 1743 and ASTM 2019 as well as Polish standard PN EN ISO 11298-4. Peculiar attention was paid to the rules regulating the average and minimum thicknesses of the above mentioned linings after complete cure and the minimum cope of their strength calculations depending on the assumed classes. The reasons for not suggesing the ring stiffness of these linings were also explained. Except this, the doubts regarding the procedure of establishing the long term values of their mechanical parameters were presented. The necessity of assuming different values of creep coefficient was poined out too. Finally, the article raises an issue related to reasonable thicknening of CIPP or WHL linings in order to achieve the effects typical to reconstruction instead of renovation process.

Słowa kluczowe

PL

bezwykopowa odnowa; powłoki ciśnieniowe; CIPP; WHL

EN

trenchless renewal; pressure linings; CIPP; WHL

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 12
• Strony: 91--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Parka Anna

• Katedra Inżynierii Sanitarnej, Politechnika Świętokrzyska, Kielce

• https://orcid.org/0000-0001-9990-0540

autor

Lisowska Justyna

• Katedra Inżynierii Sanitarnej, Politechnika Świętokrzyska, Kielce

• https://orcid.org/0000-0002-1777-100X

Bibliografia

• [1] ASME PCC-2-2018: Repair of Pressure Equipment and Piping
• [2] ASTM D638-14: Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
• [3] ASTM D790-17: Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials
• [4] ASTM D 903-17: Standard Test Method for Peel or Stripping Strength of Adhesive Bonds
• [5] ASTM D1599-18: Standard Test Method for Resistance to Short-Time Hydraulic Pressure of Plastic Pipe, Tubing, and Fittings
• [6] ASTM D2290-17: Standard Test Methods for Tensile, Compressive, and Flexural Creep and Creep-Rupture of Plastics
• [7] ASTM E831-19: Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Solid Materials by Thermomechanical Analysis
• [8] ASTM F1216-22: Standard Practice for Rehabilitation of Existing Pipelines and Conduits by the Inversion and Curing of a Resin Impregnated Tube
• [9] ASTM F1743-22: Standard Practice for Rehabilitation of Existing Pipelines and Conduits by Pulled-in-Place Installation of Cured-in-Place Thermosetting Resin Pipe (CIPP)
• [10] ASTM 2019-20: Standard Practice for Rehabilitation of Existing Pipelines and Conduits by the Pulled in Place Installation of Glass Reinforced Plastic Cured-in-Place (GRP-CIPP) Using the UV-Light Curing Method
• [11] AWWA Report: Structural classification of pressure pipe linings, 2019, p. 44
• [12] Doherty, I., Downey, D., Macey, C., Rahaim, K., and Sarrami, K.: NASTT’s Cured-In-Place Pipe (CIPP) Good Practices Guidelines, 2017
• [13] ISO 7509:2015 Plastics piping systems. Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes. Determination of time to failure under sustained internal pressure
• [14] ISO 10928:2016 Plastics piping systems. Glass - reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes and fittings. Methods for regression analysis and their use
• [15] ISO 13003:2003: Fibre-reinforced plastics. Determination of fatigue properties under cyclic loading conditions
• [16] ISO 11359-2:2021: Plastics - Tworzywa sztuczne - Analiza termomechaniczna (TMA) - Część 2: Wyznaczanie współczynnika liniowego rozszerzalności cieplnej i temperatury zeszklenia
• [17] Kuliczkowski A.: Rury kanalizacyjne t. 2. Projektowanie konstrukcji, Monografia nr 42, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, 2004
• [18] Kuliczkowski A. i inni: Technologie bezwykopowe w inżynierii środowiska, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, 2019
• [19] Kuliczkowski A.: Ekspertyzy konstrukcyjne przewodów wodociągowych sposobem na eliminację ich awarii, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne, Nr 6(57), 2011, str. 90-94
• [20] Kuliczkowski A.: Optymalna grubość powłok CIPP stosowanych w bezwykopowej rehabilitacji przewodów ciśnieniowych, Instal 5/2020, s. 41-46 DOI 10.36119/15.2020.5.7
• [21] Kuliczkowski A., Kuliczkowska E.: Uszkodzenia i awarie rur i powłok z tworzyw sztucznych w bezwykopowej rehabilitacji przewodów kanalizacyjnych, Instal 10/2023, s. 21-26 DOI 10.36119/15.2023.10.4
• [22] Lanzo engineering design guide for rehabilitation with cured-in-place pipe second edition, 2010
• [23] Olukayode Awe: Cured-in-place pipe pressure liner experimental study. A thesis presented to the Uniwersity of Waterloo in fulfillment of the thesis requirement for the degree of Doctor of Philosophy in Civil Engineering, Waterloo, Ontario, Canada, 2023
• [24] PN-EN 2561:1999: Lotnictwo i kosmonautyka - Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym. Laminaty jednokierunkowe. Próba rozciągania równolegle do kierunku włókna
• [25] PN-EN ISO 178:2003+A1:2005 Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości przy zginaniu.
• [26] PN-EN ISO 527-4:2022-04: Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu Część 4: Warunki badania kompozytów tworzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włóknem
• [27] PN-EN ISO 527-5:2022-06: Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu - Część 5: Warunki badania kompozytów tworzywowych wzmocnionych jednokierunkowo włóknem
• [28] PN-EN ISO 899-1:2005: Tworzywa sztuczne - Oznaczanie charakterystyki pełzania - Część 1: Pełzanie przy rozciąganiu
• [29] PN-EN ISO 899-2:2002: Tworzywa sztuczne - Oznaczanie pełzania - Część 2: Pełzanie podczas zginania przy trzypunktowym obciążeniu
• [30] PN-EN ISO11295:2022-07 - Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych stosowane przy rehabilitacji technicznej rurociągów - Klasyfikacja i przegląd działań strategicznych, taktycznych i operacyjnych
• [31] PN-EN ISO 11298-4:2021-09 - Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do renowacji podziemnych sieci wodociągowych - Część 4: Wykładanie rękawami utwardzanymi na miejscu
• [32] PN-EN ISO 8510-1:2014-05: Kleje - Oznaczanie wytrzymałości na oddzieranie połączeń elementu giętkiego ze sztywnym Część 1: Oddzieranie pod kątem 90º
• [33] PN-EN ISO 8510-1:2010 Kleje - Oznaczanie wytrzymałości na oddzieranie połączeń elementu giętkiego ze sztywnym - Część 2: Oddzieranie pod kątem 180 stopni
• [34] Selvakumar A., Morrison R., Sangster T., Downey D. B., Matthews J. C., Condit W.: State of Technology for Rehabilitation of Water Distribution Systems, Technical Report, March 2013
• [35] Shannon B., Guoyang Fu, Deo R., Azoor R., Kodikara J.: Theory Manual. Module 4 - Lined pipe analysis, 2021
• [36] Shannon, B., Fu, G., Azoor, R., Deo, R., & Kodikara, J.: Long-term properties of curedin-place pipe liner material, Journal of Materials in Civil Engineering, 2022, 34(7)
• [37] WSA Water Industry Standard for Cured-in-place pipes (CIPP) used for the renovation of drinking water pipes, Published by Water Services Association of Australia, 2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).