Hình A2.5 – Mẫu thí nghiệm kéo ngang gia công từ vòng cắt từ sản phẩm thép ống.
Hình A2.6 – Máy thí nghiệm xác định cường độ chảy ngang từ các mẫu hình vành khuyên A2.3.4 Để xác định cường độ chảy ngang trên máy này, sử dụng một mẫu thí nghiệm dạng
vòng ngắn (thông thường dài 76mm (3in.)). Sau khi bỏ đai ốc lớn hình tròn ra khỏi máy, xác định chiều dày của mẫu hình tròn, và mẫu được lồng vào trong dầu chặn bởi miếng đệm cao su. Sau đó thay thế đai ốc, nhưng không vặn chặt ngược lại mẫu. Để một khoảng nhỏ giữa đai ốc và mẫu để cho phép chuyển vị bán kính tự do khi đang thí nghiệm. Dưới áp lực, dầu được đưa vào bên trong đệm cao su qua đường ống dẫn dầu qua một van kiểm soát. Có đồng hồ đo áp suất dầu. Loại bỏ bất kỳ lượng không khí nào trong hệ thống bằng đường dẫn khí. Khi áp suất dầu đạt, đệm cao su phình ra và kéo bao quanh mẫu. Khi áp suất tăng, miệng của đệm cao su bịt chặt chống lại sự rò rỉ dầu. Tiếp tục tăng áp suất, mẫu vòng sẽ chịu ứng suất kéo và giãn dài tương ứng. Toàn bộ phần ngoài bao quanh mẫu được coi như chiều dài đo, đo biến dạng với thiết bị đo giãn dài thích hợp được miêu tả sau. Khi đạt đến tổng biến dạng hoặc giãn dài mong muốn trên máy đo độ giãn dài, đọc áp suất dầu đạt được tính theo pascal (lbs/in2) và áp dụng công thức Barlow để tính cường độ chảy đơn vị. Cường độ chảy xác định được là giá trị thực vì mẫu không bị làm phẳng nguội và rất gần với điều kiện của tiết diện thép ống mà từ đó mẫu được cắt. Hơn nữa, thí nghiệm gần như tái tạo điều kiện làm việc của ống dẫn. Một máy thí nghiệm có thể được sử dụng cho một vài loại kích thước khác nhau bằng cách sử dụng các đệm cao su thích hợp và các thiết bị tiếp hợp.
Chú thích A3 – Công thức Barlow được diến tả theo hai cách:
P = 2St/D (A2.2)
S = áp suất quanh thành ống gây ra bởi áp suất thủy lực bên trong, Pa (psi) t = chiều dày thành ống, mm (in.)
D = đường kính ngoài của ống, mm (in.)
A2.3.5 Có thể thấy máy đo độ giãn dài dạng chuỗi mắt xích thỏa mãn để đo độ giãn dài của mẫu vòng được thể hiện trong Hình A2.6 và A2.7. Hình A2.6 thể hiện vị trí của máy đo trên mẫu vòng, nhưng không bị kẹp. Một khớp nhỏ, qua đó biến dạng được truyền qua và được đo bằng đồng hồ đo, kéo dài qua ren đinh. Khi máy đo giãn dài bị kẹp, như thể hiện trên Hình A2.7, lực kéo mong muốn mà đủ để giữ thiết bị đúng vị trí và loại bỏ bất cứ sự chùng nào, được đưa vào chuỗi dây xích lăn bằng lò xo. Lực kéo trên lò xo có thể được điều chỉnh như mong muốn bằng các ren ốc. Bằng cách loại bớt hay thêm vào các mắt xích, chuối các mắt xích có thể thích hợp cho các kích thước khác nhau của mặt cắt ngang ống.
Hình A2.7 – Máy đo độ giãn dài dạng chuỗi mắt xích, chưa kẹp
Hình A2.8- Máy đo độ giãn dài dạng chuỗi mắt xích, đã kẹp A2.4 Các thí nghiệm độ cứng:
A2.4.1 Các thí nghiệm độ cứng được thực hiện hoặc trên các mặt bên ngoài và bên trong ở hai đầu ống.
A2.4.2 Lực Brinell tiêu chuẩn 29.42kN (3000kgf) có thể gây nhiều biến dạng trên thành mỏng của mẫu. Trong trường hợp này, áp dụng lực 4.903kN (500kgf), hoặc tăng cường độ cứng trong bằng cách sử dụng đe bên trong. Không áp dụng thí nghiệm Brinell cho các sản phẩm ống thép có đường kính ngoài nhỏ hơn 50mm (2-in.), hoặc thành dày nhỏ hơn 5.1mm (0.200in.).
A2.4.3 Thí nghiệm độ cứng Rockwell thường được thực hiện ở mặt trong, phần phẳng trên mặt ngoài, hoặc trên tiết diện ngang thành ống phụ thuộc vào giới hạn của sản phẩm. Không thực hiện thí nghiệm độ cứng Rockwell trong trường hợp đường kính ngoài của ống nhỏ hơn 8mm (516in.), hoặc không thực hiện trên mặt trong của ống có đường kính trong nhỏ hơn 6.4mm (¼ in.) . Thí nghiệm độ cứng Rockwell không thực hiện cho ống có chiều dày thành ống nhỏ hơn 1.65mm (0.065in.) hoặc ống qua xử lý nhiệt lạnh hoặc nóng có chiều dày thành nhỏ hơn 1.24mm (0.049in.). Với ống có chiều dày thành nhỏ hơn quy định của của thí nghiệm độ cứng Rockwell, có thể thay thế bằng thí nghiệm Rockwell bề mặt. Có thể đọc được độ cứng Rockwell ngang trên ống có chiều dày thành 4.75mm (0.187in.) hoặc lớn hơn. Độ cong và chiều dày thành của mẫu ấn định giới hạn của thí nghiệm độ cứng Rockwell. Khi phải so sánh giá trị Rockwell trên mặt ngoài và mặt trong ống, yêu cầu hiệu chỉnh các số liệu đọc để kể đến ảnh hưởng của độ cong. Sử dụng tỉ lệ Rockwell B cho tất cả các loại vật liệu có độ cứng mong muốn trong phạm vi B 0 đến B 100. Sử dụng tỉ lệ Rockwell C cho các loại vật liệu có độ cứng mong đợi trong phạm vi C 20 đến C 68.
A2.4.4 Thí nghiệm độ cứng Rockwell bề mặt thường được thực hiện trên mặt ngoài tại bất cứ khi nào có thể và bất cứ khi nào không kể gặp sự bật lại quá lớn. Nếu không, thí nghiệm được thực hiện ở mặt trong. Không được thực hiện thí nghiệm độ cứng Rockwell bề mặt trên các ống có đường kính trong nhỏ hơn 6.4mm (¼ in.) . Giới hanh chiều dày cho thí nghiệm độ cứng Rockwell bề mặt được cho trong Bảng A2.1 và A2.2.
Bảng A2.1 – Giới hạn độ dày thành ống trong thí nghiệm độ cứng bề mặt cho sản phẩm thép ống tôi hoặc giòna.
Tỉ lệ “T” [Bi 1.588-mm (116in.)]
Chiều dày thành ống, mm (in.) Tải trọng, N
Trên 1.27 (0.050) 441 (45)
Trên 0.89 (0.035) 294 (30)
0.51 (0.020) và hơn 147 (15)