Neue Prüfanforderungen für Kunststoffrohre (EN 12201-1): Hinzufügung von ISO 18489
1. Einleitung
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Verwendung von Kunststoffrohren in der modernen Infrastruktur aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften immer mehr durchgesetzt. Traditionelle Materialien wie Metall sind leichteren, korrosionsbeständigen und einfach zu installierenden Lösungen wie Polyethylen (PE) gewichen. Kunststoffrohre sind heute unverzichtbar für wichtige Anwendungen wie die Trinkwasserversorgung, den Transport von Gaskraftstoffen und Druckentwässerungssysteme.
In diesem Artikel werden die jüngsten Aktualisierungen der Vorschriften für die Konformitätsprüfung von Kunststoffrohren, die in der Wasserversorgung und in Druckentwässerungssystemen verwendet werden, vorgestellt, insbesondere die EN 12201-1, mit besonderem Schwerpunkt auf der Einführung der Norm ISO 18489:2015. Ziel ist es, die Bedeutung der Einhaltung dieser Normen für die Gewährleistung von Qualität und Sicherheit in diesem Sektor hervorzuheben und aufzuzeigen, wie sie die Industrielandschaft beeinflussen.
2. Hauptnormen für Kunststoffrohre
- EN 1555-1:2021: Die Norm EN 1555-1:2021 bezieht sich auf Kunststoff-Rohrleitungssysteme für die Versorgung mit gasförmigen Brennstoffen. Sie legt allgemeine Anforderungen an Rohre aus Polyethylen (PE) fest, darunter Aspekte wie Materialeigenschaften, Abmessungen, Haltbarkeit und Beständigkeit gegen verschiedene chemische Stoffe.
- EN 12201-1:2024: Die Norm EN 12201-1:2024 gilt für Kunststoff-Rohrleitungssysteme für die Wasserversorgung und Druckentwässerung. In dieser Norm werden auch allgemeine Anforderungen an Rohre aus Polyethylen (PE) festgelegt, um sicherzustellen, dass sie für Anwendungen mit Trinkwasser und anderen unter Druck stehenden Flüssigkeiten geeignet sind.
Normen sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Produkte sicher, zuverlässig und von hoher Qualität sind. Die Einhaltung der europäischen und internationalen Anforderungen gewährleistet, dass Kunststoffrohre sicher in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden können und hohe Sicherheits- und Qualitätsstandards eingehalten werden. Darüber hinaus ist die Einhaltung dieser Normen für Unternehmen, die auf dem globalen Markt wettbewerbsfähig bleiben wollen, unerlässlich.
3. Bestehende Testanforderungen
- ISO 11173:1994: Diese Norm beschreibt das Stufenverfahren zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von thermoplastischen Rohren gegen äußere Einwirkungen. Bei der Prüfung wird ein Rohr einer Reihe von kontrollierten Schlägen ausgesetzt, deren Energie mit jedem Schritt zunimmt, bis die Bruchstelle erreicht ist.
- ISO 3127:1994: Die in dieser Norm beschriebene Rund-um-die-Uhr-Methode ist eine Alternative für die Bewertung der Schlagfestigkeit von Rohren. Bei dieser Methode wird das Rohr kontinuierlich gedreht und in regelmäßigen Abständen mit Stößen beaufschlagt, wodurch realistischere Einsatzbedingungen simuliert werden.
Diese Prüfungen sind für die Bewertung der Haltbarkeit und Sicherheit von Rohren unerlässlich. Schlagfestigkeit ist ein entscheidendes Merkmal, da Rohre ihre strukturelle Integrität auch unter extremen Bedingungen beibehalten müssen. Die in ISO 11173:1994 und ISO 3127:1994 beschriebenen Methoden bieten einen klaren und standardisierten Rahmen für die Durchführung dieser Tests.
4. Der neue Zusatz: Weitere Prüfungen nach ISO 18489:2015
Die Norm ISO 18489:2015 beschreibt das Riss-Rundstab-Verfahren zur Bestimmung der Beständigkeit von Polyethylen (PE)-Materialien gegen langsames Risswachstum unter zyklischer Belastung. Diese Methode ist von entscheidender Bedeutung, um zu beurteilen, wie sich PE-Rohre bei wiederholter Beanspruchung im Laufe der Zeit verhalten, ähnlich wie es unter realen Bedingungen der Fall sein könnte.
Langsames Risswachstum ist ein kritisches Phänomen, das die strukturelle Integrität von Kunststoffrohren auf lange Sicht beeinträchtigen kann. Die Messung der Widerstandsfähigkeit gegenüber dieser Art von Beanspruchung ist für die Gewährleistung der Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Rohren von entscheidender Bedeutung. Die Cracked Round Bar-Methode bietet eine präzise Möglichkeit zur Bewertung dieser Beständigkeit und liefert wichtige Daten zur Verbesserung der Qualität von Materialien und Endprodukten.
5. Auswirkungen der neuen Norm
Die Einführung von Prüfungen nach ISO 18489:2015 stellt einen bedeutenden Fortschritt für den Bereich der Kunststoffrohre für die Wasserversorgung und Druckentwässerung dar. Sie wird die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Produkte verbessern, das Risiko langfristiger Ausfälle verringern und das Vertrauen der Endverbraucher stärken. Die neue Norm wird dazu beitragen, höhere Qualitätsstandards zu schaffen, die Innovation und kontinuierliche Verbesserung von Materialien und Produktionstechnologien fördern.
Die Unternehmen des Sektors werden ihre Prüf- und Zertifizierungsverfahren anpassen müssen, um der neuen Norm zu entsprechen. Dies kann Investitionen in neue Prüfgeräte und Personalschulungen erfordern. Die langfristigen Vorteile in Bezug auf die Produktqualität und die Verringerung des Ausfallrisikos überwiegen jedoch bei weitem die anfänglichen Kosten. Die mit der Umsetzung der Norm verbundenen Herausforderungen können durch strategische Planung und enge Zusammenarbeit mit Branchenexperten bewältigt werden.
6. Beschreibung der erforderlichen Tests
Durchzuführende Prüfungen (aus ISO 18489):
- Die Frequenz des Belastungszyklus (Prüffrequenz) sollte 10 Hz mit einer Genauigkeit von 1 % nicht überschreiten. Die hysteretische Erwärmung bei einer Frequenz von 10 Hz hat in der Regel keinen wesentlichen Einfluss auf N_f. Besteht der Verdacht einer außergewöhnlichen hysteretischen Erwärmung an der Rissspitze, sollte die Frequenz auf 5 Hz oder 1 Hz mit einer Genauigkeit von 1 % reduziert werden.
- Ein zylindrischer Stab der Länge L und des Durchmessers D wird mit einer extrem scharfen, umlaufenden Kerbe versehen, die in der Mitte des Probekörpers eine anfängliche Risslänge von aini* aufweist, was zu einem anfänglichen Banddurchmesser von Dini* führt.
Bevorzugte Abmessungen der Proben sind:
- Länge L: 80 mm bis 100 mm;
- Durchmesser D: 14 mm.
Der Anfangsriss muss senkrecht zur Probenachse verlaufen und eine objektive Risslänge a_ini* von 1,50 +0,15/-0,0 mm aufweisen. Um Klemmeffekte an der Rissspitze zu vermeiden, muss der Kerbabstand L_min mindestens 20 mm von den Backen betragen. Um das Einspannen der Probe zu erleichtern, kann sie z. B. mit einem metrischen Feingewinde M14×1,0 gefertigt werden.
Nach der Prüfnorm ISO 18489 sollte die maximale Kraft mit dieser Formel berechnet werden:
Fmax = Dini2 π Δσ* / 4 (1 – R)
(Dini = 11mm, Δσ = 13.5 Mpa; R=0.1 1425 N
7. STEP Lab Testlösungen
STEP Lab ist führend bei der Bereitstellung von Prüfmaschinen, die in der Lage sind, alle oben genannten Prüfungen durchzuführen, einschließlich der in der neuen Norm ISO 18489:2015 geforderten Prüfungen. Unsere Maschinen, EA05 und UD02-UD04, sind so konzipiert, dass sie Präzision, Zuverlässigkeit und die Einhaltung internationaler Normen gewährleisten.
Mit diesen Maschinen kann die Materialcharakterisierung bei genau definierten Werten von Temperatur, Prüffrequenz und Lastverhältnis R durchgeführt werden.
8. Schlussfolgerungen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die wichtigsten Normen für Kunststoffrohre, EN 1555-1:2021 und EN 12201-1:2024, grundlegende allgemeine Anforderungen an die Qualität und Sicherheit von PE-Rohrleitungssystemen festlegen. Die Konformitätsprüfungen, die zuvor auf den Normen ISO 11173:1994 und ISO 3127:1994 basierten, wurden durch die Einführung der neuen Norm ISO 18489:2015 verbessert, die eine zusätzliche Methode zur Bewertung der Materialbeständigkeit bietet.
