GB 15558.1-1995 燃气用埋地聚乙烯管材.pdf

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1、中华人民共和国国家标准燃气用埋地聚乙烯管材Buried polyethylene (PE) pipes for the supply of gaseous fuels 1 主题内容与适用范围GB 15558.1 1995 本标准规定了以聚乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的燃气用埋地聚乙烯管材（以下简称管材）的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。此外，还规定了原料的主要性能要求。本标准适用于工作温度在2040p最大工作压力不大于0.4 MPa的管材。管材在输送人工煤气和液化石油气时，应选用SDRll系列管材，同时必须考虑燃气中存在的真他组分（如：芳香烧、冷凝液等）在一定浓度下对管

2、材性能的不利影响。注，SDR标准尺寸比，即公称外径与壁厚之比2 引用标准c;B 1033 塑料密度和相对密度试验方法GB 1842 聚乙烯环境应力开裂试验方法GB 2828 逐批检查计数抽祥程序及抽样表（运用于连续批的检查GB 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境c;B 3681 塑料自然气候曝露试验方法GB 3682 热塑性塑料熔体流动速率试验方法c;B 6111 长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法GB 6283化工产品中水分含量的测定卡尔费休法（通用方法GB 6671. 2 聚乙烯CPE）管材纵向回缩率的测定GB 8804. 2热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙烯管材G

3、B 8806 塑料管材尺寸测量方法GB 13021 聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法3 原料3. 1 基础原料及添加剂基础原料为聚乙烯树脂可加入必要的添加剂，如z抗氧剂、紫外线稳定剂和着色剂。加入的添加剂应分散均匀。3. 2 回用料按本标准生产管材时所产生的洁净余料，只要能生产出符合本标准要求的管材，可少量掺入新料中叫用。3. 3基本性能原料基本性能应符合表1要求。国家技术监督局1995-05-02批准1995 12-01实施311 项目密度，kg/m水分吉量，mg/kg挥发分含量，mg/kg块黑吉量，% 热稳定性（200）,min 耐环境应力开裂，h(lOOC,100%,Fol 耐气体

4、组分，h(80C ,2 MPa) 长期静液压强度，MPa(20，50年，95%)注1）炭黑吉量仅适用于黑色管4 技术要求4. 1 颜色GB 15558.1-1995 表1性能耍求;,930 20 ;,1 000 二注30. 二注8.0管材的颜色为黄色或黑色，黑色管上必须有醒目的黄色色条。4.2 外观试验方见5.5 见5.6 见5.7 见5.8见5.9见5.10 见5.11 见附录A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。4. 3 规格尺寸4.3. 1 外径、壁厚及允许偏差管材的外径及其允许偏差和壁厚及其允许偏差，应符合

5、表2的规定。4. 3.2 管材长度直管长度一般为6、9、12m，也可由供需双方商定，长度允许偏差为士20mm, 法盘管展开妖度由供需双方商定。可盘管的管材外径宜不大于110mm，盘管的盘架直径或卷盘最小内径应不小于24倍管材外径，最小不得小于0.6 m。4, 3. 3 不圆度按5.4条试验，不圆度应不大于5%。表2mm 公称外径d,壁厚eSDRn SDR, 基本尺寸允许偏差工作压力，；o.4 MPa 工作压力运0.2 MPa 基本尺寸允许偏差基本尺寸允许偏差+o. 3 +o. 4 +o. 4 20 3 0 2.3 。312 公称外径d. 基本尺寸允许偏差十0.3 25 。+o. 3 32 。+

6、o 4 40 。十0.4 50 。+o. 4 63 。+o s 75 。十o.6 90 。+o. 6 110 。十0.6 125 。+o. 9 140 。+!. 0 160 。十！.0 180 。GB 15558. 1 1995 续表2壁厚SDRu 工作压力运0.4 MPa 基本尺寸允许偏差+o. 4 3.0 。+o. 4 3 0 。+o. s 3. 7 。+o 6 4.6 。+o. 1 5. 8 。+o. 8 6. 8 。+ !. 0 8.2 。+!.I 10 0 。十！.3 II. 4 。+ !. 4 12. 7 。十！.6 14. 6 。I. 8 16.4 。mm e SDR.,., 工

7、作压力运0.2 MPa 基本尺寸允许偏差+o. 4 2. 3 。十0.42.3 。+o. 4 2.3 。+o. 4 2. 9 。+o s 3 6 。+o 6 4. 3 。+o. 7 s. 2 。十0.86. 3 。+o. 9 7 I 。+o g 8.0 。I. I 9. I 。+1. 2 10.3 。313 GB 15558. 1 1995 续表2口1口1公称外径d. 壁厚, SDR, SIJR口巳基本尺寸允许偏差I：作压力运o.4 MPa 工作压力o.2 MPa 基本尺寸允许偏差基本尺寸允许偏差十l.2 +2. 0 十l.3 200 18 2 11 4 。十l.4 十2.2 斗l.4 225

8、 20 5 12 8 。十.5 十2.4 十l.6 250 22 7 14. 2 。4.4 性能要求管材性能要求应符合表3要求。表3序号项目性能要求试验方法长期静液压强度，MPa(20C ,50年，95%J二三8.0见附录A9 0 20C 韧性破坏时间（h)ICD短期静液压强度4.6 2 脆性破坏时间（hJl65见5.13 MPa BOC 4 0 破坏时间仙JIooo3 热稳定性（203CJ ,min 20 见5.9耐应力开裂，h二三1000 4 见5.12 (80C,4.0 MPa) 注1705 压缩复原soc.4 MP时，h170 见5.14 6 纵向回缩率，（110），%运3见5.15

9、7 断裂伸民率，%350 见5.16 耐候性（管材积累接受二日5kMJ/m老化仍能满足本表第2,3,7项性能要求，并保持见5.17 8 能量lci)良好的焊接性能注：I）仅适于防性破坏如果在上述所要求的时间（165h）内发生韧性破坏，则按下表选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间。314 2）型式检验要求3l出检验要求。GB 15558. 1-1995 砸坏附fJ.MP 最小破坊、时间，h晒坏应力，MP,簸小破坏时间占4.6 165 1 3 394 4. 5 219 4.2 533 4.4 293 4. 1 727 5 试验方法5. 1 试验环境试验环境按GB2918规定，温度为23土ZC。试

10、样在试验前必须按试验环境进行状态调节24h以上。5. 2 外观及颜色检查用肉眼直接观察，内壁可用光源照看。5.3 尺寸测量管材外径和壁厚按GB8806规定测量。管材氏度和盘管盘架直径或卷盘最小内径用精度不低于10mm的尺子测量。5.4 不阅度测定5. 4. 1 仪器：测微计或游标卡尺，精度为0.02 mmo 5. 4, 2 测量方法：沿管材同一截面测量管材最大外径和最小外径。5. 4. 3 计算和结果表示：不困度（%）按式（）计算。AU AU 。，白 d-d 二十m-m da ) I ( . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、 . . . . . 式中dmo足最大外径，mm;dmm一最小外径，mmo取三个试样的试验结果的算术平均值作为不圆度。5.5 密度测定按GB1033规定进行测定。5. 6 水分含量测定按GB6283规定进行测定，试样不进行状态调节。5. 7 挥发分含量测定5. 7. 1 试验仪器5.7.1.1 烘箱：105士0.5，不鼓风。5.7.1.2 称最瓶：35mmX70 mm玻璃称量瓶。5.7.1.3 分析天平：感量0.000 I go 5.7.1.4 干燥器：盛有变色硅胶的玻璃干燥器。5. 7. 2 试验步骤5.7.2.1 把洁净的带盖称量瓶在105士0.5的烘箱中加热lh后取出，置于干燥器中冷却至

12、室温，称其重量为m,（准确至0.001 g）。5. 1.2.2 把约25g树脂均匀地铺在称量瓶底部，盖上瓶盖，称其重量为m,（准确fljO.OO!g）。5. 7. 2. 3 把盛有树脂的称量瓶置于105士0.5的烘箱中，取下盖子并留在烘箱里。关上烘箱门烘1h 后取出，放于子燥器中冷却至室温，准确称量。再加热0.5 h，操作同上，直至恒重（即连续称蛙相差不大f 0. Oil! g），称具重量为m，。在转移和称量的过程中必须始终盖上盖子。315 5. ?. 3 计算和结果表示挥发分含量（mg/kg）按式（2）计算：式中11n0 干燥的称量瓶的重量，如GB 15558.1 1995 m.一1n. 一

13、一一二1O m1 m0 m1-bO热前的树脂加称量瓶的重量，g;m, 加热f亘重后的树脂加称量瓶的重量，g。取三个样品试验结果的算术平均值作为挥发分含量。5. 8 炭黑含量测定按GB13021规定进行测定。5. 9 热稳定性试验5. 9. 1 试验仪器5.9.1.1 能连续记录试样温度的差示扫描热量计（DSC）或热分析仪，精度为0.10 5.9. 1.2 温度测量仪，精度为0.1。5. 9. 1. 3分析天平，感量。.1mg. 5.9.1.4 带有切换开关的氧气和高纯度氮气供给器。5.9. 1.5 气体流量汁。5. 9. 2 试样5.9.2.1 管材试样制备 ( 2 ) 从管材t锯一个23cm

14、宽的圆环，用台钳夹住圆环，在圆环表面沿径向切个直径略小于热分析仪盛样盘内径的圆柱体，用锋利刀片从圆柱体上切一块重15土0.5 mg的圆片，作为试样。5.9.2.2 原料试样制备：将原料放在圆柱形压模盘中，在150士3温度下加热2min，切一块直径略小子热分析仪盛样盘内径的圆柱体，用锋利刀片从圆柱体上切一块重15土0.5 mg的圆片，作为试样。5.9.3 试验步骤5.9.3. 1 校准热分析仪。5. 9. 3. 2 调节氮气流量，让505cm/min的氮气流过热分析仪，然后把切换开关接向氧气，调节氧气流茧，让50土5cm /min氧气流过热分析仪，然后再切换成氮气。5.9.3.3把盛有15土0.

15、5 mg试样的开口铝盘放入热分析仪内，以20min的速度升温，使温度恒定在200土0.l c，开始记录温度随时间变化。5. 9. 3. 4 在氮气流过热分析仪5min后，切换成氧气，直到氧化作用的温升达到最大值。5. 9. 4 试验结果在绘制的温度随时间变化曲线图上，如图1，标出由氮气切换成氧气lmin后的点儿，绘出温度升高时斜率最大的切线，标出此切线与基线交点儿，此两点间的时间即是试样热稳定性的氧化诱导期(min）。试验结果取五次试验的算术平均值。316 5. 10 耐环境应力开裂试验弘J. GB 15558. 1 1995 比十。，A, i I I ! 叫棚! 图1时间，min按GB184

16、2规定进行试验，试验温度为100土2。试验结果以试样破损几率为0的时间CF，）表示。5. 11 耐气体组分试验试验介质：50%（重量比）的正葵烧（99%）和50%（重量比）的三甲基苯混合液。试验介质温度为BOC。试验环向应力为2.o MPa. 试验前应将正葵烧和三甲基苯混合液注入自由长度不小于250mm的32mm 3. 0 mm管状试样中在232环境中放置I500 h后，按GB6111规定进行试验。5. 12 耐应力开裂试验5. 12. 1 试验仪器5.12.1.1 切口设备：60。角的76.2 mm 12. 5 mm 25. 4 mm的双等角镜刀，及刚性底座和刀架。注g锐刀使用500m以后应

17、更换5. 12. 1. 2 GB 6111中所要求的恒温系统、加压系统、计时器和密封接头等试验设备。5. 12.2 试样5.12.2.1 试样应选用公称外径不小于63mm的管材，试样自由长度应不小于管材外径的6倍。5. 12.2.2 试样切口z镜刀转速为700r/min，往返移动速度为150mm/min. 5. 12.2.3 试样应符合图2的规定，沿管材圆周每隔90开一条切口，共开四条切口，切口应处于试样长度中间，切口深度为管材壁厚的19%，切口长度应不小于试样外径，最小不得小于125mm. 5. 12. 2.4 试样个数为10个。5. 12. 3 试验步骤5.12.3.1 试验前，试样应在8

18、0士l恒温水浴中至少进行lh预处理。5. 12. 3. 2 按GB6111进行静液压强度试验，试验温度为80士I。317 GB 15558. 1一19955. 13 短期静液压强度试验工作台量命罐匮1田mm/min按GB6111规定进行试验。5. 14 压缩复原试验5. 14. 1 试样一T一一一切口长匮图25.14.1.1 试样自由长度应不小于管材外径的8倍，最小不得小于250mm。5.14.1.2 试样个数为10个。5. 14.2 试验步骤5.14.2.1 先将试样在0（50）环境中放置10h以上。5. 14. 2. 2 用专用压管设备将试祥在10min内缓慢压至间距为原试样壁厚的两倍，并

19、保持至少60 min, 5. 14.2.3 松开压管设备，使试样自然复原5. 14.2.4 试样复原后按GB6111方法试验，试验温度为80，试验环向应力为4MPa。5. 15 纵向四缩率测定按GB6671. 2规定测定。5. 16 断裂伸长率测定按GB8804. 2规定测定。5. 17 耐候性试验按GB3681规定进行试验。6 检验规则6. 1 管材需经生产厂质量检验部门检验合格，并附有合格证，方可出厂。6.2 组批同一原料、配方和工艺连续生产的同一规格管材作为一批，每批数量不超过30t.生产期6天尚不足30t ，则以6天产量为一批。6. 3 1妇r检验6. 3. 1 出厂检验项目为4.1.

20、4.2.4.3条，以及4.4条中的短期静液压强度、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率。6.3.2 4.J.4.2.4.3条检验按GB2828采用正常检验一次抽样方案，取一般检验水平I，合格质量水平(i. 5 .见表4.:; 18 GB15558.1 1995 表4样本单位：米（根）批量范围样本大小合格判定数不合格判定数N n A, R. ：150 8 1 2 151 280 13 2 3 281 500 20 3 4 501 1 200 32 5 6 1 201 3 200 50 7 8 3 201 l 0 000 80 10 1 1 6. 3. 3 在计数抽样合格的产品中

21、，随机抽取足够样品，进行4.4条中的短期静液压强度、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率。6. 4 型式检验按本标准技术要求，并按6.3. 2条规定对4.1,4.2.4.3条进行检验，在检验合格的样品中随机抽取足够的样品进行4.4条中各项检验。若有以下情况之，应进行型式检验。a. 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定sb. 正式生产后，如设备、原料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时sc. 正常哇产时，定期或积累一定产量后，应周期性进行一次检验；d. 产品长期停产后恢复生产时；e. 出广检验结果与上次型式检验有较大差异时；f. 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。6.

22、5 判定规则4.1.4.2,4.3条按表5进行判定，4.4条中有一项达不到规定时，可随机抽取双倍样品进行该项复验。如仍有一项不合格，则判该批不合格。7 标志、包装、运输、贮存7. 1 标志、管材出厂时应有下列永久性标志，且标志间距不超过2m。a. “燃气”或“Gas”字样；b. 原料牌号$c. 标准尺寸比或“SDR”sd. 规格尺寸se. 标准代号和顺序号；f. 生产厂名或商标；g. 生产日期。7. 2 包装管材瑞口应封堵，管材应用非金属绳捆扎牢固，直管也可用木架固定两头捆扎。每包装单位中应附有合格证管材外包装中应有厂名、厂址和生产日期。7. 3 运输管材运输时，不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击

23、、曝晒、雨淋、油污和化学品污染。1. 4 11r:rr-3 I !l GB 15558.1-1995 管材应贮存在远离热源，温度不超过40，以及泊污和化学品污染地，地面平整，通风良好的库房内：室外堆放应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。管材应水平整齐堆放，堆放高度不超过1.5 m. 管材贮存期一般不超过一年。320 A 1 20时的长期静液压强度GB 15558. 1-1995 附录A长期静液压强度试验方法（补充件）按GB6111方法进行试验，试验温度为20。选取试验环向应力值时，应使试祥在10h以后的试验中，有25个以上的破坏点，这些破坏点应分布在至少5个压力值上，每个压力值至少有一个破坏点。建议按

24、下表选取破坏点。试验时间10 100 h 100 I 000 h 破坏点数不少于8个不少于8个I 000 7 000 h 不少于5个7 000 9 000 h 不少于4个9 000 h 不少于1个根据试验结果，绘出环向应力与破坏时间的对数坐标曲线图，并外推至00000 h0环向应力以MPa 计，破坏时间以h计可获得破坏时间为100000 h所对应的环向应力量信下限为95%的环向应力。以最低压力值做试验时，未破坏的试样，如果这些试样提高了管材长期静液压强度值时，则在计算时应把它们做为破坏点来考虑，如果不提高，则予以剔除。为了便于试验，在选取试验压力时，应使两个相邻压力值之差的对数值等于常数。试验

25、推荐选用SDR11系列中32mm管材。A2 由高温试验获得的20时长期静液压强度A2. 1 总则按GB6111方法进行试验，采用图解法，横坐标上1个数量级的环向应力（MPa）相当于5个数量级的破坏时间（h），建立loga（环向应力）与logt(t破坏时间的关系。试验推荐选用SDR11系列中32mm管材。A2. 2 60 C时的估计回归线在60、5.o MPa条件下，如果试样在试验到10000 h不发生脆性破坏，则在60时不需要继续进行下一步试验。如果出现脆性破坏，则应从韧脆过渡区开始向下选择5个环向应力值，测定60回归线的脆性部分。对于每一个环向应力值应测5个试样，根据试验结果，用最小二乘法按

26、本试验所得数据计算标准偏差，并由此得出在至少1个数量级以上的平均破坏曲线，试验可在10000 h后终止。如果根据试验结果无法在l个数量级内计算出破坏曲线的斜率，可估算韧脆过渡区出现的破坏时间和环向应力值。从这伞点划一条平行于80破坏曲线，此曲线即为佑汁的60时的平均破坏线。A2. 3 80 C时的回归线选择5个环向应力值，测定80的脆性破坏部分，应力大小的选择应使破坏时间大致平均分布于至少1个数量级以上。对于每个环向应力值应测5个试样，根据试验结果，用最小二乘法按本试验所得数据计算标准偏差，并由此得出在至少1个数量级以上的平均破坏曲线，试验可在10000 h后终止。如果根据试验结果无法在1个数

27、量级内计算出破坏曲线的斜率，可估算韧脆过渡区出现的破坏时间和环向应力值。A3 由高温试验外推20时的破坏曲线在2.o MPa的环向应力条件下，测定80平均破坏曲线和60平均破坏曲线之间的问距。在距60c破坏曲线上方，距离等于上述所测间距的2.4倍处划一条平行于60破坏曲线的平行321 GB 15558.1 1995 线。直到与20（时塑性破坏曲线延伸线相交，此线即表示外推出的在20平均脆性破坏曲线。采用80at计算的标准偏差，从外推的破坏曲线，可获得破坏时间为50年所对应的置信下限为95%的环向应力。附加说明：本标准由中华人民共和国建设部、中国轻工总会提出。本标准由全国塑料标准化技术委员会归口。本标准由中国建筑技术发展研究中心、无锡市塑料五厂、上海市煤气公司、北京市煤气热力工程设计院负责起草。水标准主要起草人高立新、朱韵维、曹永根、钱香援、赖志红。:l22