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| 标准编号 | GB/T 15558.1-2015 (GB/T15558.1-2015) | | 中文名称 | 燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分:管材 | | 英文名称 | Buried polyethylene (PE) piping systems for the supply of gaseous fuels -- Part 1: Pipes | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G33 | | 国际标准分类 | 83.140.30 | | 字数估计 | 34,387 | | 发布日期 | 2015-12-31 | | 实施日期 | 2017-01-01 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 15558.1-2015
ICS 83.140.30
G33
中华人民共和国国家标准
GB 15558.1-2015
代替 GB 15558.1-2003
燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统
第1部分:管材
2015-12-31发布
2017-01-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 材料 5
5 要求 8
6 试验方法 14
7 检验规则 19
8 标志 20
9 包装、运输、贮存 21
附录A(资料性附录) 本部分与ISO 4437-1:2014和ISO 4437-2:2014相比的结构变化情况 22
附录B(资料性附录) 本部分与ISO 4437-1:2014和ISO 4437-2:2014的技术性差异及其原因 24
附录C(资料性附录) 工作温度下的压力折减系数 26
附录D(资料性附录) 高耐慢速裂纹增长性能PE100混配料和管材 27
附录E(规范性附录) 带可剥离层的管材 28
附录F(规范性附录) 压缩复原试验方法 29
参考文献 31
GB 15558.1-2015
前言
GB 15558本部分的4.1、4.3、4.4、5.3中表8的序号1~6的项目、5.4为强制性的,其余为推荐性的。
GB 15558《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统》分为三个部分:
---第1部分:管材;
---第2部分:管件;
---第3部分:阀门。
本部分为GB 15558的第1部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替 GB 15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分:管材》,与
GB 15558.1-2003相比,主要技术变化如下:
---增加了管材类型(本部分第1章);
---增删了相关定义(本部分第3章);
---修改了混配料和色条料的技术要求(本部分4.1);
---增加了混配料颜色要求(本部分4.2);
---增加了混配料的80℃长期静液压强度曲线不允许在5000h前(t< 5000h)出现拐点的要求
(本部分4.3);
---混配料性能中炭黑分散/颜料分散增加了外观级别的要求(本部分4.5);
---以管材形式测定的混配料性能增加了耐候性要求。耐慢速裂纹增长的性能要求由不小于
165h提高至不小于500h(本部分4.5);
---增加了聚乙烯(PE)混配料的熔接兼容性要求,增加了聚乙烯(PE)混配料的改变的要求(本部
分4.6和4.7);
---修改了回用料要求(本部分4.8);
---管材颜色增加了橙色(本部分5.1.2);
---增加了盘管长度及盘卷的最小内径要求(本部分5.2.1);
---最大平均外径删去等级A,SDR系列删去了SDR17.6,增加了SDR17、SDR21、SDR26(本部
分5.2.2和5.2.3);
---修改了小口径管材最小壁厚要求(本部分5.2.3);
---管材力学性能中静液压强度(20 ℃,100h)试验参数 PE100环应力由12.4MPa改为
12.0MPa,删去耐候性要求,耐慢速裂纹增长(切口试验)的性能要求由165h提高至不小于
500h,增加了耐慢速裂纹增长的锥体试验,增加了压缩复原要求(本部分5.3);
---增加了对接熔接接头的系统适用性要求(本部分5.5);
---增加了试验方法一章(本部分第6章);
---修改了型式检验项目要求和定型检验要求(本部分7.2);
---标志内容中增加了生产批号、回用料,增加了标志示例(本部分8.4);
---删去了GB 15558.1-2003中的附录C“挥发分含量”、附录D“耐气体组分”、附录E“耐候性”,
将以上三个附录的内容在试验方法一章中叙述(本部分6.1.4、6.1.8和6.1.9);
---增加了资料性附录 “工作温度下的压力折减系数”(本部分附录C);
---增加了资料性附录“高耐慢速裂纹增长性能PE100混配料和管材”(本部分附录D);
---增加了规范性附录“带可剥离层的管材”(本部分附录E);
GB 15558.1-2015
---附录F“压缩复原试验方法”修改为规范性附录(本部分附录F)。
本部分使用重新起草法修改采用ISO 4437-1:2014《燃气用塑料管道系统 聚乙烯(PE) 第1部
分:总则》和ISO 4437-2:2014《燃气用塑料管道系统 聚乙烯(PE) 第2部分:管材》。
本部分与ISO 4437-1:2014和ISO 4437-2:2014相比在结构上有较多调整。附录A中列出了本部
分章条号与ISO 4437-1:2014和ISO 4437-2:2014的章条编号的对照一览表。
本部分与ISO 4437-1:2014和ISO 4437-2:2014相比存在技术性差异。这些差异涉及的条款已通
过在其外侧页边空白位置的垂直单线(︱)进行了标示,附录B中给出了相关技术性差异及其原因的一
览表。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本部分由中国轻工业联合会提出。
本部分由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC48)归口。
本部分起草单位:亚大集团公司、住房与城乡建设部科技发展促进中心、山东胜邦塑胶有限公司、中
国石化上海石油化工股份有限公司、福建亚通新材料科技股份有限公司、广东联塑科技实业有限公司、
沧州明珠塑料股份有限公司、淄博洁林塑料制管有限公司。
本部分主要起草人:王志伟、高立新、景发岐、许盛光、张慰峰、何健文、谢建玲、池永生、薛彦超、
陈慧丽。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 15558.1-1995、GB 15558.1-2003。
GB 15558.1-2015
燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统
第1部分:管材
1 范围
GB 15558的本部分规定了以聚乙烯(PE)混配料为原料,经挤出成型的燃气用埋地聚乙烯(PE)管
材(以下简称“管材”)的术语和定义、材料、要求、试验方法、检验规则、标志和包装、运输、贮存。
本部分规定的管材类型包括:
---单层实壁管材;
---管材外壁包覆可剥离热塑性防护层的管材。
本部分适用于PE80和PE100混配料制造的公称外径为16mm~630mm的燃气用埋地聚乙烯
(PE)管材,管材的最大工作压力(MOP)基于设计应力确定,并考虑耐快速裂纹扩展(RCP)性能的
影响。
在输送人工煤气和液化石油气时,应考虑燃气中存在的其他组分(如:芳香烃、冷凝液)在一定浓度
下对管材性能的不利影响。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 321 优先数和优先数系(GB/T 321-2005,ISO 3:1973,IDT)
GB/T 1033.1-2008 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法
(ISO 1183-1:2004,IDT)
GB/T 1033.2-2010 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第2部分:密度梯度柱法(ISO 1183-2:
2004,MOD)
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
(GB/T 2828.1-2012,ISO 2859-1:1999,IDT)
GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境(GB/T 2918-1998,idtISO 291:1997)
GB/T 3681-2011 塑料 自然日光气候老化 玻璃过滤后日光气候老化和菲涅尔镜加速日光气
候老化的暴露试验方法 (ISO 877:1994,IDT)
GB/T 3682-2000 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定(idtISO 1133:
1997)
GB/T 4217 流体输送用热塑性塑料管材 公称外径和公称压力(GB/T 4217-2008,ISO 161-1:
1996,IDT)
GB/T 6111 流体输送用热塑性塑料管材 耐内压试验方法(GB/T 6111-2003,ISO 1167:1996,
IDT)
GB/T 6671-2001 热塑性塑料管材 纵向回缩率的测定(eqvISO 2505:1994)
GB/T 8804.1-2003 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第1部分:试验方法总则(ISO 6259-1:
1997,IDT)
GB/T 8804.3-2003 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第3部分:聚烯烃管材(ISO 6259-3:
GB 15558.1-2015
1997,IDT)
GB/T 8806 塑料管道系统 塑料部件 尺寸的测定(GB/T 8806-2008,ISO 3126:2005,IDT)
GB/T 10798 热塑性塑料管材通用壁厚表(GB/T 10798-2001,idtISO 4065:1996)
GB/T 13021 聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定(热失重法)(GB/T 13021-1991,neqISO 6964:
1986)
GB/T 18251 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散的测定方法(GB/T 18251-2000,neq
ISO/DIS18553:1999)
GB/T 18252 塑料管道系统 用外推法确定热塑性塑料材料以管材形式的长期静液压强度
(GB/T 18252-2008,ISO 9080:2003,IDT)
GB/T 18475 热塑性塑料压力管材和管件用材料 分级和命名 总体使用(设计)系数
(GB/T 18475-2001,eqvISO 12162:1995)
GB/T 18476 流体输送用聚烯烃管材 耐裂纹扩展的测定 切口管材裂纹慢速增长的试验方法
(切口试验)(GB/T 18476-2001,eqvISO 13479:1997)
GB/T 19278-2003 热塑性塑料管材、管件及阀门 通用术语及其定义
GB/T 19279 聚乙烯管材 耐慢速裂纹增长 锥体试验方法(GB/T 19279-2003,ISO 13480:
1997,IDT)
GB/T 19280 流体输送用热塑性塑料管材 耐快速裂纹扩展(RCP)的测定 小尺寸稳态试验(S4
试验)(GB/T 19280-2003,ISO 13477:1997,IDT)
GB/T 19466.6 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第6部分:氧化诱导时间(等温OIT)和氧化诱导
温度(动态OIT)的测定(GB/T 19466.6-2009,ISO 11357-6:2008,MOD)
GB/T 19807 塑料管材和管件 聚乙烯管材和电熔管件组合试件的制备(GB/T 19807-2005,
ISO 11413:1996,MOD)
GB/T 19808 塑料管材和管件 公称外径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验
(GB/T 19808-2005,ISO 13954:1997,IDT)
GB/T 19809 塑料管材和管件 聚乙烯(PE)管材/管材或管材/管件热熔对接组件的制备
(GB/T 19809-2005,ISO 11414:1996,IDT)
GB/T 19810 聚乙烯 (PE)管材和管件 热熔对接接头拉伸试验和破坏形式的测定
(GB/T 19810-2005,ISO 13953:2001,IDT)
SH/T 1770 塑料 聚乙烯水分含量的测定(SH/T 1770-2010,ISO 15512:2008方法B,MOD)
3 术语和定义
GB/T 19278-2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
dn
管材外径的规定数值,单位为毫米(mm)。
3.2
平均外径 meanoutsidediameter
管材外圆周长的测量值除以3.142(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,单位为毫米(mm)。
GB 15558.1-2015
3.3
dem,min
平均外径的最小允许值,它等于公称外径dn,单位为毫米(mm)。
3.4
dem,max
平均外径的最大允许值。
[GB/T 19278-2003,定义3.10]
3.5
de
通过管材任一横截面测量的外径,精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位,单位为
毫米(mm)。
3.6
不圆度 out-of-roundness
管材同一横截面处测量的最大外径与最小外径的差值,单位为毫米(mm)。
3.7
公称壁厚 nominalwalthickness
en
管材壁厚的规定值,单位为毫米(mm)。
3.8
管材圆周上任一点壁厚的测量值,精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位,单位为
毫米(mm)。
3.9
emin
管材圆周上任一点壁厚的最小允许值,单位为毫米(mm)。
3.10
emax
管材圆周上任一点壁厚的最大允许值,单位为毫米(mm)。
3.11
ty
允许任一点壁厚e和公称壁厚en之间的差值,单位为毫米(mm)。
注:en≤e≤en+ty
3.12
SDR
管材的公称外径dn与公称壁厚en的比值,由式(1)计算并圆整得出:
GB 15558.1-2015
SDR=dn/en (1)
3.13
σLPL
在温度T 和时间t预测的静液压强度的97.5%置信下限,单位为兆帕(MPa)。
注:σLPL按式(2)给出:
σLPL =σ(T,t,0.975) (2)
3.14
MRS
将20℃、50年置信下限σLPL的值按GB/T 321的R10系列或R20系列向下圆整到最接近的一个
优先数得到的应力值,单位为兆帕(MPa)。当σLPL小于10MPa时,按R10系列圆整,当σLPL大于等于
10MPa时按R20系列圆整。
3.15
设计系数 designcoefficient
在置信下限所包含因素之外考虑的管系的安全裕度,即一个大于1的系数,它的大小考虑了未在置
信下限σLPL体现出的使用条件和管道系统中组件的性能。
3.16
设计应力 designstress
σS
给定20℃使用条件下的允许应力,等于最小要求强度除以设计系数。按式(3)计算得出,单位为兆
帕(MPa)。
σS=MRS/C (3)
式中:
MRS---最小要求强度,单位为兆帕(MPa);
C ---设计系数。
3.17
燃气 gaseousfuel
在15℃和0.1MPa条件下为气态的燃料。
3.18
MOP
管道系统中允许连续使用的流体的最大压力,单位为兆帕(MPa)。其中考虑了管道系统中组件的
物理和力学性能。由式(4)计算得出:
MOP=
2×MRS
C×(SDR-1)
(4)
式(4)是以20℃为参考工作温度得出的。
3.19
混配料 compound
由基础聚合物聚乙烯(PE)和抗氧剂、颜料、抗紫外线(UV)稳定剂等添加剂经挤出加工而成的颗粒
料,由混配料制造商提供并通过定级。
GB 15558.1-2015
4 材料
4.1 聚乙烯(PE)混配料
生产管材应使用聚乙烯(PE)混配料。
用于制造管材色条的聚乙烯(PE)混配料的基础树脂应与生产管材的聚乙烯(PE)混配料的基础树
脂相同,并具有良好的相容性。
4.2 颜色
聚乙烯(PE)混配料的颜色应为黑色(PE80或PE100)、黄色(PE80)或橙色(PE100)。
外壁包覆可剥离热塑性防护层管材的可剥离层材料的颜色应为黑色、黄色或橙色。
4.3 聚乙烯(PE)混配料的分级和命名
聚乙烯(PE)混配料应按GB/T 18475(即ISO 12162)中规定的最小要求强度(MRS)进行分级和命
名,见表1。
最小要求强度(MRS)以管材形式测定并外推得出。应按GB/T 18252(即ISO 9080)测试混配料的
长期静液压强度,压力试验在至少三个温度下进行,其中两个温度固定为20℃和80℃,第三个温度可
以在30℃和70℃间自由选择,以确定20℃、50年置信下限(σLPL),从20℃、50年的置信下限(σLPL)外
推 MRS值。
不允许80℃回归曲线在5000h前(t< 5000h)出现拐点。
混配料制造商应提供符合表1中分级和命名的级别证明。
表1 聚乙烯(PE)混配料的分级和命名
以 MRS分级
MPa
命名
σLPL(20℃,50年,97.5%)
MPa
8.0 PE80 8.0≤σLPL< 10.0
10.0 PE100 10.0≤σLPL< 11.2
4.4 设计系数C和设计应力σS
燃气用埋地聚乙烯管道系统的设计系数C≥2。
设计应力σS的最大值:PE80为4.0MPa;PE100为5.0MPa。
注1:设计系数C 包含了材料系数和与应用相关的系数等,当输送液化石油气或人工煤气等介质时,考虑更大的设
计系数,CJJ63给出了不同介质下的最大工作压力值及相应的设计系数。
注2:用于最大工作压力(MOP)设计时,参考温度为20℃。其他工作温度下的压力折减系数参见附录C。
4.5 聚乙烯(PE)混配料的性能
聚乙烯(PE)混配料应符合表2和表3的要求。
注:在一些特殊敷设环境(如无沙床回填)或非开挖施工等领域,可能需要采用具有高耐慢速裂纹增长性能PE100
混配料,其性能参见附录D。
GB 15558.1-2015
表2 聚乙烯(PE)混配料的性能---以颗粒料形式测定
序号 项目 要求a 试验参数 试验方法
1 密度 ≥930kg/m3 试验温度 23℃ 6.1.1
氧化诱导时间
(热稳定性)
>20min
试验温度
试样质量
200℃
(15±2)mg
6.1.2
熔体质量流
动速率(MFR)
(0.20≤MFR≤1.40)g/10minb,f,
最大偏差不应超过混配料
标称值的±20%
负荷质量
试验温度
5kg
190℃
6.1.3
4 挥发分含量 ≤350mg/kg - - 6.1.4
5 水分含量c......
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