路径: 主页 > GB/T > 第139页 > GB/T 21238-2016 | 标准编号 | GB/T 21238-2016 (GB/T21238-2016) | | 中文名称 | 玻璃纤维增强塑料夹砂管 | | 英文名称 | Glass fiber reinforced plastics mortar pipes | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q23 | | 国际标准分类 | 83.120 | | 字数估计 | 46,496 | | 发布日期 | 2016-06-14 | | 实施日期 | 2017-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 21238-2007 | | 引用标准 | GB/T 1447; GB/T 1449; GB/T 1458; GB/T 1634.2-2004; GB/T 2567; GB/T 2573-2008; GB/T 2576; GB/T 2577; GB/T 3584; GB/T 5349; GB/T 5351; GB/T 5352; GB/T 8237; GB 13115; GB/T 18369; GB/T 32491; ISO 8483-2003; ISO 8533-2003; ISO 8639-2000; ISO 10928-2009 | | 采用标准 | ISO 10639-2004, NEQ | | 标准依据 | 国家标准公告2016年第8号 | | 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 | | 范围 | 本标准规定了玻璃纤维增强塑料夹砂管的术语和定义, 分类和标记, 原材料, 要求, 试验方法, 检验规则, 标志、包装、运输、贮存、出厂证明书和技术文件。本标准适用于公称直径为100mm～4000mm, 压力等级为0.1MPa～3.2MPa, 环刚度等级为1250N/m2～10000N/m2地下和地面用给排水、水利、农田灌溉等管道工程用玻璃纤维增强塑料夹砂管(以下简称EPRM管), 介质最高温度不超过50℃。非夹砂的玻璃纤维增强塑料管及公称直径、压力等级、环刚度等级不在本标准规定范围内的FRPM管, 也可参照本标准使用。 | GB/T 21238-2016
Glass fiber reinforced plastics mortar pipes
ICS 83.120
Q23
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 21238-2007
玻璃纤维增强塑料夹砂管
2016-06-14发布
2017-05-01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 分类和标记 3
5 原材料 3
6 要求 4
7 试验方法 12
8 检验规则 14
9 标志、包装、运输、贮存、出厂证明书和技术文件 16
10 其他 17
附录A(规范性附录) 树脂的性能要求 18
附录B(规范性附录) 初始环向拉伸强力试样 20
附录C(规范性附录) 长期弯曲应变Sb试验及确定方法 21
附录D(资料性附录) 连接技术要求 25
附录E(资料性附录) 管件技术要求 28
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 21238-2007《玻璃纤维增强塑料夹砂管》。
本标准与GB/T 21238-2007相比主要技术变化如下:
---压力等级中增加了“3.2MPa”(见4.1.4);
---刚度等级中增加了“7500N/m2”(见4.1.5);
---修改了树脂性能要求,增加了定长缠绕工艺和连续缠绕工艺内衬层树脂、结构层树脂的弯曲强
度和加速老化弯曲强度保留率的要求(见5.2.4和附录A,2007年版的5.2.4);
---有效长度中增加了“18m”,修改了长度偏差要求(见6.2.2,2007年版的6.2.2);
---修改了管壁厚度要求(见6.2.3,2007年版的6.2.3,);
---修改了直管段管壁组分含量要求(见6.5,2007年版的6.5);
---增加了3.2MPa压力等级的初始环向拉伸强力要求(见6.6.2);
---增加了3.2MPa压力等级的初始轴向拉伸强力和拉伸断裂应变要求(见6.6.3);
---取消了短时失效水压要求(见2007年版的6.6.5);
---增加了7500N/m2 刚度等级的初始挠曲性要求(见6.6.5);
---修改了确定最小初始环向弯曲强度的计算公式(见6.6.6,2007年版的6.6.7);
---取消卫生性能要求(见2007年版的第7章);
---修改了直管段管壁组分含量测试方法(见7.5,2007年版的8.5);
---修改了压力设计基准PDB的试验方法(见7.7.1,2007年版的8.7.1);
---修改了出厂检验时水压渗漏检验所需样本数量(见8.2.2.3和8.2.2.4,2007年版的9.2.2.3);
---增加了“出厂证明书和技术文件”(见9.5);
---取消了长期静水压性能试验及确定方法(见2007年版的附录B);
---对接接头弯曲下内压和循环压力中持续压力由“1.5×PN”修改为“2.0×PN”(见D.3.1.1,
2007年版的D.3.1.1);
---法兰接头循环压力中的预备压力和弯曲下内压中持续压力由“1.5×PN”修改为“2.0×PN”
(见D.3.2.1,2007年版的D.3.2.1)。
本标准使用重新起草法参考ISO 10639:2004《压力和非压力给水塑料管系统 玻璃纤维增强热固
性塑料(不饱和聚酯树脂)管》编制,与ISO 10639:2004的一致性程度为非等效。
本标准由中国建筑材料联合会提出。
本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。
本标准负责起草单位:同济大学、北京玻璃钢研究设计院有限公司。
本标准参加起草单位:武汉理工大学、哈尔滨玻璃钢研究院、上海耀华玻璃钢有限公司、中复连众复
合材料集团有限公司、昊华中意玻璃钢有限公司、浙江东方豪博管业有限公司、永昌积水复合材料有限
公司、泉州市路通管业科技有限公司、深圳市康强建筑新技术工程有限公司。
本标准主要起草人:周仕刚、薛元德、胡中永、李卓球、刘在阳、沈碧霞。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 21238-2007。
玻璃纤维增强塑料夹砂管
1 范围
本标准规定了玻璃纤维增强塑料夹砂管的术语和定义,分类和标记,原材料,要求,试验方法,检验
规则,标志、包装、运输、贮存、出厂证明书和技术文件。
本标准适用于公称直径为100mm~4000mm,压力等级为0.1MPa~3.2MPa,环刚度等级为
1250N/m2~10000N/m2 地下和地面用给排水、水利、农田灌溉等管道工程用玻璃纤维增强塑料夹砂
管(以下简称FRPM管),介质最高温度不超过50℃。
非夹砂的玻璃纤维增强塑料管及公称直径、压力等级、环刚度等级不在本标准规定范围内的
FRPM管,也可参照本标准使用。
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 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T 1449 纤维增强塑料弯曲性能试验方法
GB/T 1458 纤维缠绕增强塑料环形试样拉伸试验方法
GB/T 1634.2-2004 塑料 负荷变形温度的测定 第2部分:塑料、硬橡胶和长纤维增强复合
材料
GB/T 2567 树脂浇铸体性能试验方法
GB/T 2573-2008 玻璃纤维增强塑料老化性能试验方法
GB/T 2576 纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法
GB/T 2577 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
GB/T 5349 纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法
GB/T 5351 纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法
GB/T 5352 纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法
GB/T 8237 纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂
GB 13115 食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生标准
GB/T 18369 玻璃纤维无捻粗纱
GB/T 32491 玻璃纤维增强热固性树脂管及管件长期静水压试验方法
ISO 8483:2003 玻璃纤维增强热固性塑料管和管件 证实法兰螺栓连接设计的试验方法[Glass-
flangejoints]
ISO 8639:2000 玻璃纤维增强热固性塑料管和管件 柔性接头密封性试验方法[Glass-reinforced
ISO 10928:2009 塑料管系统 玻璃纤维增强热固性塑料管和管件 回归分析方法及其应用
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金
属材料为填料,采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。俗称玻璃钢夹砂管。
3.2
环刚度 ringstiffness
单位长度的管环在外压作用下,在一定径向变形下所承受的荷载大小。它表征管环在外荷载下抵
抗变形能力。按下式计算:S=EI/D3,其中S为环刚度,通常以N/m2 作单位;EI为沿管道轴向单位长
度内管壁环向弯曲刚度,D 为管道计算直径。
3.3
在长度一定的管模上,采用螺旋缠绕和/或环向缠绕工艺在管道模具长度内由内至外逐层制造管材
的一种生产方法。
3.4
用投料机把玻璃纤维、树脂、石英砂等按一定要求浇铸到旋转着的模具内,固化后形成管材的一种
生产方法。
3.5
在连续输出的模具上,把树脂、连续纤维、短切纤维和石英砂按一定要求采用环向缠绕方法连续铺
层,并经固化后切割成一定长度管材的一种生产方法。
3.6
压力设计基准 pressuredesignbasis;PDB
对一组规格相同的FRPM管试样分别施加不同的静水内压,测出每个试样的失效时间,再由回归
曲线外推至50年(4.38×105h)后管能承受的静水内压值。
3.7
对一组规格相同的FRPM管试样分别施加不同的静水内压,测出每个试样的失效时间,再由回归
曲线外推至50年(4.38×105h)后管能承受的环向拉伸应力值。
3.8
长期弯曲应变 long-termring-bendingstrain
Sb
采用一组规格相同的FRPM管试样,采用平行板施加恒定外力使试样发生破坏或施加外力使其保
持一定的直径变化值不变使试样发生破坏,测出每个试样的破坏时间,并换算出相应的弯曲应变,再由
回归曲线外推至50年(4.38×105h)后管的弯曲应变值。
4 分类和标记
4.1 分类
4.1.1 FRPM管按工艺方法、公称直径、压力等级和环刚度等级进行分类。
4.1.2 工艺方法:Ⅰ---定长缠绕工艺;Ⅱ---离心浇铸工艺;Ⅲ---连续缠绕工艺。
4.1.3 公称直径DN见表1和表2。
4.1.4 压力等级PN:0.1MPa、0.25MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、
1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.2MPa。
4.1.5 环刚度等级SN:1250N/m2、2500N/m2、5000N/m2、7500N/m2、10000N/m2。
4.2 标记
FRPM管的标记方法如下:
FRPM
产品代号
生产工艺
公称直径
压力等级
环刚度等级
示例:采用定长缠绕工艺生产的、公称直径为1200mm、压力等级为0.6MPa、环刚度等级为5000N/m2,按本标准
生产的FRPM管标记为:
5 原材料
5.1 增强材料
应采用无碱玻璃纤维及其制品制造FRPM管。所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应符合GB/T 18369
的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家或行业标准的规定。
注:在需要输送特定介质的场合,经供需双方商定后,可采用性能满足要求的其他增强材料。
5.2 树脂
5.2.1 所采用的不饱和聚酯树脂应符合GB/T 8237的规定。其他树脂应符合相应的国家或行业标准
的规定。
5.2.2 内衬层树脂应采用间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂。
5.2.3 给水工程用FRPM管的内衬层树脂的卫生指标应满足GB 13115的规定。
5.2.4 树脂浇铸体的性能要求见附录A。
5.3 填料
填料的最大粒径不准许大于2.5mm和五分之一管壁厚度之间的较小值。其中石英砂的SiO2 含
量应大于95%,含水量应不大于0.2%;碳酸钙的CaCO3 含量应大于98%,含水量应不大于0.2%。
6 要求
6.1 外观质量
FRPM管的内表面应光滑平整,无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤
维浸润不良等现象;管端面应平齐;边棱应无毛刺;外表面无明显缺陷。
6.2 尺寸
6.2.1 直径
外径系列应符合表1的规定,内径系列应符合表2的规定。为方便与其他材质管道的连接,经供需
双方协商确定,可套用其他材质管道的尺寸并满足相应要求。
6.2.2 长度
6.2.2.1 FRPM管的有效长度为3m,4m,5m,6m,9m,10m,12m,18m。如果需要特殊长度的管,
在供货时由供需双方共同商定。
6.2.2.2 FRPM管的长度偏差:有效长度的±0.5%,且不超过±60mm。
6.2.3 管壁厚度
任一截面的管壁平均厚度应不小于设计厚度,最小管壁厚度应不小于设计厚度的90%。当管壁设
计厚度不大于20mm时,管壁平均厚度应不大于1.15t;当管壁设计厚度大于20mm时,管壁平均厚度
应不大于(t+3)mm。
注:t为管壁设计厚度,由管材生产企业通过设计确定,并在技术文件中给出。
表1 外径系列FRPM管的尺寸和偏差 单位为毫米
公称直径DN 外直径 偏差
200
250
300
350
400
450
500
600
700
900
1000
1200
1400
1600
208
259
361
412
463
514
616
718
820
924
1026
1434
1638
+1.0,-1.0
+1.0,-1.0
+1.0,-1.0
+1.0,-1.2
+1.0,-1.4
+1.0,-1.6
+1.0,-1.8
+1.0,-2.0
+1.0,-2.2
+1.0,-2.4
+1.0,-2.6
+2.0,-2.6
+2.0,-2.6
+2.0,-2.8
+2.0,-2.8
表1(续) 单位为毫米
公称直径DN 外直径 偏差
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3200
3400
3600
3800
4000
1842
2250
2453
2658
2861
3066
3270
3678
3882
4086
+2.0,-3.0
+2.0,-3.0
+2.0,-3.2
+2.0,-3.4
+2.0,-3.6
+2.0,-3.8
+2.0,-4.0
+2.0,-4.2
+2.0,-4.4
+2.0,-4.6
+2.0,-4.8
+2.0,-5.0
可根据实际情况采用其他外径系列尺寸,但其外径偏差应满足相应要求。
表2 内径系列FRPM管的尺寸和偏差 单位为毫米
公称直径DN
两端内直径范围
最小 最大
偏差
100
125
150
200
250
300
350
400
450
600
700
800
900
1000
1200
122
147
246
296
346
396
446
496
595
695
795
995
1195
103
128
153
204
255
306
357
459
510
612
714
816
918
1020
1220
±1.5
±1.5
±1.5
±1.5
±1.5
±1.8
±2.1
±2.4
±2.7
±3.0
±3.6
±4.2
±4.2
±4.2
±4.2
±5.0
表2(续) 单位为毫米
公称直径DN
两端内直径范围
最小 最大
偏差
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2800
3000
3200
3400
3600
3800
1395
1595
1795
1995
2195
2395
2795
2995
3195
3395
3595
3795
1420
1620
1820
2020
2220
2420
2820
3020
3220
3420
3620
3820
±5.0
±5.0
±5.0
±5.0
±5.0
±6.0
±6.0
±6.0
±6.0
±6.0
±6.0
±6.0
±7.0
±7.0
带锥度的管模设计时,设计值应在本表规定的两端内直径范围内。管道两端内直径实际值可能发生的偏差应满
足本表的规定。
6.2.4 内衬层厚度
应不小于1.2mm。
6.2.5 管端面垂直度
应符合表3规定。
表3 管端面垂直度要求 单位为毫米
公称直径DN 管端面垂直度偏差
DN< 600 4
600≤DN< 1000 6
DN≥1000 8
6.3 巴柯尔硬度
FRPM管外表面的巴柯尔硬度应不小于40。
6.4 树脂不可溶分含量
管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%。
6.5 直管段管壁组分质量百分含量
直管段管壁中玻璃纤维、树脂和填料的含量由管材设计确定,并应在技术文件中明确给出。各组分
的质量百分含量允许偏差为±3。
6.6 初始力学性能
6.6.1 初始环刚度S0
初始环刚度S0 应不小于相应的环刚度等级值SN。
6.6.2 初始环向拉伸强力Fth
管壁的初始环向拉伸强力Fth应根据工程设计来确定,但其最小值根据式(1)确定:
Fth=C1·PN·DN/2 (1)
式中:
Fth---初始环向拉伸强力,单位为千牛每米(kN/m);
C1---初始环向拉伸强力安全系数,见表4;当无压力设计基准PDB试验结果时,取C1=6.3;取
C1=6.3时初始环向拉伸强力的最小值见表5;
PN---压力等级,单位为兆帕(MPa);
DN---公称直径,单位为毫米(mm)。
表4 初始环向拉伸强力安全系数C1
压力等级PN
MPa
1.5 1.75 2.0 2.5 3.0
0.1
0.25
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
2.0
2.5
3.2
4.2
4.2
4.1
5.3
5.3
5.1
4.9
4.8
4.7
4.6
4.5
4.3
6.3
6.3
6.2
5.9
5.7
5.6
5.5
5.4
5.1
4.8
4.5
α=P0/PDB;其中:P0 为短时失效水压;PDB为压力设计基准。
当管的初始环向拉伸强力值的离散系数CV >9.0%时,C1 应取为表中值乘以0.8236/(1-1.96CV)。
表5 无PDB时初始环向拉伸强力的最小值Fth 单位为千牛每米
公称直径DN
mm
压力等级
MPa
0.1 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.5 3.2
100
125
150
200
250
300
350
400
500
600
700
800
900
1000
1200
1400
1800
2000
2200
2400
2600
2800
320......
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