PE管标准.docx
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PE管标准
前言
本标准非等效采用国际标准ISO4427：
1996《供水用聚乙烯管材规范》
本标准与ISO4427：
1996的主要差异为：
1．本标准仅包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，不包含PE32、PE42材料制造的管材；
2.本标准增加了定义一章；
3．对管材的性能要求，增加了"断裂伸长率"项目；
4．增加了"检验规则"一章；
本标准与GB／T13663－1992的差异为：
GB／T13663－1992《给水用高密度聚乙烯（HDPE）管材》未采用国际标准制定。
自本标准实施之日起，同时代替GB／T13663－1992
本标准的附录A为提示的附录。
本标准由国家轻工业局提出。
本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：
山东胜利股份有限公司塑胶事业部；参加起草单位：
齐鲁石油化工股份有限公司树脂研究所、北京雪花电器集团公司北京市塑料制品厂、北京市市政工程设计研究总院。
］
本标准主要起草人：
孙逊、谢建玲、冯新书、李养利、刘雨生。
1、范围
准规定了用聚乙烯树脂为主要原料的材料，经挤出成型的给水用聚乙烯管材（以下简称"管材"）的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。
本标准还规定了原料的基本性能要求，包括分类体系。
本标准适用于用PE63、PE80和PE100材料（见4．1）制造的给水用管材。
管材公称压力为～，公称外径为16mm～1000mm。
本标准规定的管材适用于温度不超过40C，一般用途的压力输水，以及饮用水的输送。
2、引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T2918一1998塑料试样状态调节和试验的标准环境（idtISO291：
1997）
GB／T3681-1983塑料自然气候曝露试验方法
GB／T3682-1983热塑性塑料熔体流动速率试验方法
GB／T6ill－1985长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法（eqvISO／DP1167：
1978）
GB／T6671．2一1986聚乙烯（PE）管材纵向回缩率的测定（idtISO2506：
1981）
GB／T8804．2一1988热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙烯管材（eqvISO／DIS3504-2）
GB／T8806一1988塑料管材尺寸测量方法（eqvISO3126：
1974）
GB／T13021～1991聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法（neqISO6964：
1986
GB／T17219－1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB／T17391－1998聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法（eqvISO／TR10837：
1991）
GB／T18251－2000聚烯烃管材、管件和混配料中颜料及炭黑分散的测定方法
GB／T18252-2000塑料管道系统用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定
3、定义、符号和缩略语
本标准采用下列定义、符号和缩略语。
定义
3.1.1几何定义
公称外径dn：
规定的外径，单位为毫米。
平均外径dem：
管材外圆周长的测量值除以（圆周率）所得的值，精确到0.1mm，小数点后第二位非零数字进位。
最小平均外径dem,min：
本标准规定的平均外径的最小值，它等于公称外径dn,单位为毫米。
最大平均外径dem,max：
本标准规定的平均外径的最大值。
任一点外径dey:
通过管材任一点横断面测量的外径，精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位。
不圆度：
在管材同一横断面处测量的最大外径和最小外径的差值。
公称壁厚en：
管材壁厚的规定值，单位为毫米，相当于任一点的最小壁厚ey,min。
任一点的壁厚ey：
任一点上管材壁厚的测量值，精确到0．lmm，小数点后第二位非零数字进位。
最小壁厚ey,min：
本标准规定的管材圆周上任一点壁厚的最小值。
最大壁厚ey，max：
根据最小壁厚（ey，min）的公差确定的管材圆周上任一点壁厚的最大值。
标准尺寸比（SDR）：
管材的公称外径与公称壁厚的比值。
SDR=dn/en
3.1.2与材料有关的定义
3.1.2.1混配料：
以聚乙烯基础树脂加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造而成的粒料。
σlpl1）:
与20℃、50年、概率预测%相应的静液压强度，单位为兆帕。
最小要求强度（MRS）：
σlpl圆整到优先数R10或R20系列中的下一个较小的值。
设计应力σs：
在规定应用条件下的允许应力，MRS除以系数C，圆整到优先数R20系列中下一个较小的值，即：
σs=〔MRS〕/C……………………………….
（1）
3.1.2.5总使用（设计）系数C：
一个数值大于1的总系数，它考虑了未在预测下限中体现出的使用条件和管道系统中配件等组成部分的性质。
3.1.3与使用条件有关的定义
3.1.3.1公称压力（PN）：
本标准中公称压力PN相当于管材在20℃时的最大工作压力，单位为兆帕。
最大工作压力（MOP）：
管道系统中允许连续使用的流体的最大有效压力，单位为兆帕。
符号
C：
总使用（设计）系数；
dem:
平均外径；
dem,max:
最大平均外径；
dem,mix:
最小平均外径；
dn:
公称外径；
ey:
任一点壁厚；
ey,min：
最小壁厚；
ey,max：
最大壁厚；
ft：
温度对压力的折减系数；
ty：
管材任一点的壁厚公差；
σlpl：
与20℃、50年、概率预测%相应的静液压强度；
σs：
设计应力；
缩略语
MFR：
熔体流动速率；
MOP：
最大工作压力；
MRS：
最小要求强度；
PE：
聚乙烯；
PN：
公称压力；
SDR：
标准尺寸比。
4、材料
命名
本标准中的聚乙烯管材料按如下步骤进行命名：
4.1.1按照GB/T18252确定材料的与20℃、50年、预测概率%相应的静液压强度σlpl。
按照表1，依据σlpl换算出最小要求强度（MRS），将MRS乘以10得到材料的分级数。
按照表1，根据材料类型（PE）和分级数对材料进行命名。
表１ 材料的命名
表1材料的命名
σlpl,Mpa
MRS,Mpa
材料分级数
材料的命名
～
63
PE63
～
80
PE80
～
100
PE100
使用混配料生产聚乙烯管材，混配料为蓝色或黑色，基本性能应符合表2要求。
蓝色管用材料应能保证使用该材料制造的管材的耐候性符合表12的要求。
对于PE63级材料，也可采用管材级基础树脂加母料的方法生产聚乙烯管材，对材料性能的要求自管材上取样进行测试。
按本标准生产管材时生产的洁净回用料，只要能生产出符合本标准的管材时，可掺入新料中回用。
表2材料的基本性能要求
序号
项目
要求
1
炭黑含量1），（质量）%
±
2
炭黑分散1）
≤等级3
3
颜色分散2）
≤等级3
4
氧化诱导时间（200），
≥20
5
熔体流动速度3）（5，190），
与产品标称值的偏差不应超过±25%
注：
1?
?
仅适用于黑色管材料
2?
?
仅适用于蓝色管材料
3?
?
仅适用于混配料
5、产品规格
本标准的管材按照期望使用寿命50年设计。
输送20℃的水，C最小可采用Cmin=.由式
（1）得到的不同等级材料的设计应力的最大允许值，见表3。
表3 不同等级材料设计应力的最大允许值
材料的等级
设计应力的最大允许值σ,Mpa
PE63
5
PE80
PE100
8
管材的公称压力（PN）与设计应力σs、标准尺寸比（SDR）之间的关系为：
PN=2σs/（SDR－1）………………………….
（2）
式中：
PN与σs的单位均为兆帕。
使用PE63、PE100等级材料制造的管材，按照选定的公称压力，采用表3中的设计应力而确定的公称外径和壁厚应分别符合表4、表5和表6的规定。
管道系统的设计和使用方可以采用较大的总使用（设计）系数C，此时可选用较高公称压力等级的管材。
表4 PE63级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸
公称外径
公称壁厚
标准尺寸
SDR33
SDR26
SDR11
公称压力
16
?
?
?
?
20
?
?
?
25
?
?
32
?
?
40
?
50
?
63
75
90
110
125
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
?
800
?
900
?
?
1000
?
?
表5 PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸
公称外径
公称壁厚
标准尺寸比
SDR33
SDR21
SDR17
SDR11
公称压力
16
?
?
?
?
?
20
?
?
?
?
?
25
?
?
?
?
32
?
?
?
?
40
?
?
?
?
50
?
?
?
?
63
?
?
?
75
?
?
90
?
110
?
125
?
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
?
800
?
900
?
?
1000
?
?
表6 PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸
公称外径
公称壁厚
标准尺寸比
SDR26
SDR21
SDR17
SDR11
公称压力
32
?
?
?
?
40
?
?
?
?
50
?
?
?
?
63
?
?
?
75
?
?
90
?
110
125
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
?
800
?
900
?
?
1000
?
?
聚乙烯管道系统对温度的压力折减
当聚乙烯管道系统在20℃以上温度连续使用时，最大工作压力（MOP）应按式（3）计算：
MOP=PN×f1………………………………（3）
式中：
f1------折减系数，在表7中查取。
对某一材料，只要依据GB/T18252的分析，认为较小的折减是可行的，则可以使用比表7中数值高的折减系数。
表7 50年寿命要求，40℃以下温度的压力折减系数
温度，
20
30
40
压力折减系数
6、引用标准
颜色
市政饮用水管材的颜色为蓝色或黑色，黑色管上应有共挤出蓝色色条。
色条沿管材纵向至少有三条。
其他用途水管可以为蓝色和黑色。
暴露在阳光下的敷设管道（如地上管道）必须是黑色。
外观
管材的内外表面应清洁、光滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。
管端头应切割平整，并与管轴线垂直。
管材尺寸
6.3.1管材长度
6.3.1.1直管长度一般为6m、9m、12m，也可由供需双方商定。
长度的极限偏差为长度的+%，%。
6.3.1.2盘管盘架直径应不小于管材外径的18倍。
盘管展开长度由供需双方商定。
6.3.2平均外径
管材的平均外径，应符合表8规定。
对于精公差的管材采用等级B，标准公差管材采用等级A。
采用等级B或等级A由供需双方商定。
无明确要求时，应视为采用等级A。
表8 平均外径 mm
公称外径
最小平均外径
最大平均外径
等级A
等级B
16
20
25
32
40
50
63
75
90
110
125
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
800
900
1000
6、引用标准
6.3.3壁厚及偏差
管材的最小壁厚ey,min等于公称壁厚en。
管材任一点的壁厚公差应符合表9的规定。
表9 任一点的壁厚公差
最小壁厚
公差
最小壁厚
公差
最小壁厚
公差
＞
≤
＞
≤
＞
≤
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
静液压强度
管材的静液压强度应符合表10要求。
表10 管材的静液压强度
序号
项目
环向应力，MPa
要求
PE63
PE80
PE100
1
20℃静液压强度（100h）
不破裂，不渗漏
2
80℃静液压强度（165）
不破裂，不渗漏
3
80℃静液压强度（1000h）
不破裂，不渗漏
80℃静液压强度（165h）试验只考虑脆性破坏。
如果在要求的时间（165h）内发生韧性破坏，则按表11选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重新试验。
表11 80℃时静液压强度（165h）再实验要求
PE63
PE80
PE100
应力
最小破坏时间
应力
最小破坏时间
应力
最小破坏时间
285
219
233
538
283
332
1000
394
476
?
?
533
688
?
?
727
1000
?
?
1000
?
?
物理性能
管材的物理性能能应符合表12要求。
当在混配料中加入回用料挤管时，对管材测定的熔体流动速率（MFR）（5kg,190℃）与对混配料测定值之差，不应超过25%。
表12 管材物理性能要求
序号
项目
要求
1
短裂伸长率，%
≥350
2
纵向回缩率（110℃），%
≤3
3
氧化诱导时间（220℃），
≥20
4
耐厚性1）（管材累计接受≥老化能量后）
80℃静液压强度（），实验条件同10
不破裂，不渗漏
短裂伸长率，%
≥350
氧化诱导时间（200℃），
≥10
1）仅适用于蓝色管材。
卫生性能
用于饮用水输配的管材卫生性能应符合GB/T17219的规定。
7、实验方法
试样的状态调节和试验的标准环境
按GB/T2918的规定，温度为23℃±2℃，状态调节时间为24h.。
试验方法标准中有规定的按照试验方法标准。
颜色和外观
用肉眼观察。
尺寸测量
7.3.1长度
用精确为1mm的钢卷尺测量直管。
7.3.2平均外径
按GB/T8806规定测量平均外径
7.3.3壁厚及偏差
按GB/T8806规定测量管材的壁厚及偏差。
炭黑含量
按GB/T13021规定进行。
颜料及炭黑分散
按GB/T18251规定进行。
采用压片制样方法。
氧化诱导时间
按GB/T17391规定进行。
试样应取自管材的内表面。
老化后试样应取自被曝晒管材试样的老化表面刮削0.4mm后的表面。
熔体流动速率
按GB/T3682规定进行。
静液压强度
按GB/T6111规定进行。
管内外介质均为水。
可采用a类型接头或b类型接头，仲裁时，采用a类型接头。
断裂伸长率
按GB/T规定进行。
断裂伸长率试验适用于管材壁厚不大于12mm时。
老化后试样应取自管材被曝晒一侧。
纵向回缩率
按GB/T规定进行。
外径大于200mm的管材，可以使用纵向切取的管材样条试验。
试验温度为110℃±2℃。
耐候性
应采用公称外径82mm，SDR11的管材。
当生产厂的管材规格大于公称外径32mm时，应采用所生产的公称外径最小，S
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