DB13 T 2027-2014 大口径聚乙烯(PE)给水管材.pdf

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1、ICS 83.140.30 G 33 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 20272014 大口径聚乙烯（PE）给水管材 Large-diameter Polyethylene(PE) pipes for water supply 2014 - 07 - 07发布 2014 - 07 - 31实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 20272014 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准修改采用ISO 4427-2：2007Plastics Piping Systems Polyethylene (PE) pipes and fitti

2、ngs for water supply-part 2: pipes（塑料管道系统给水用聚乙烯(PE)管材和管件第2部分：管材）。 本标准参照了美国标准ASTM F714Standard Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe (SDR-PR) Based on Outside Diameter（基于外径的聚乙烯(PE)塑料管(SDR-PR)规格），引入了管材表观拉伸屈服应力试验，该方法在美国具有长期广泛应用，能够很好地保障产品的质量。该试验是按照ASTM D2290标准进行试验。 与ISO 4427-2：2007相比，本标准主要增加或

3、修改了以下内容： 本标准仅包含PE100材料制造的管材； 管材规格增加了2250mm和2500mm； 对管材的性能要求增加了“管材表观拉伸屈服试验”项目及试验方法； 增加了“检验规则”一章。 与GB/T 13663-2000相比，本标准主要差异为： 本标准仅包含PE100材料制造的管材； 增加了“聚乙烯管道系统对温度的压力折减”一节； 增加了PE100管材SDR41和SDR33系列管材； 本标准仅包含公称外径为1200mm、1400mm、1600mm、1800mm、2000mm、2250mm和2500mm的管材规格，不包含1000mm以下的管材规格； 对管材的性能要求增加了“管材表观拉伸屈服试

4、验”项目及试验方法； “断裂伸长率”项目的试验方法按现行标准GB/T 8804.3执行。 本标准起草单位：河北泉恩高科技管业有限公司、河北省水利科学研究院起草。 本标准主要起草人：安宝宇、陈易水、袁本海、陈玉、宋乐、朱瑞霞、朱永涛、沈立森、赵伟鑫。 DB13/T 20272014 1 大口径聚乙烯（PE）给水管材 1 范围 本标准规定了用聚乙烯树脂为主要原料的材料，经挤出成型的大口径聚乙烯（PE）给水管材（以下简称“管材”）的产品规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。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PE100材料制造的给水用管材。管材的公称压力

5、为0.4MPa1.6MPa，公称外径为12002500。 本标准规定的管材适用于温度不超过40，一般用途的压力输水，以及饮用水的输送。 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，仅所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 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 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T 3682 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 GB/T 6111-2003 流体输送用热塑性塑料管材耐内压

6、试验方法 GB/T 6671 热塑性塑料管材 纵向回缩率的测定 GB/T 8804.3 热塑性塑料管材拉伸性能测定 第3部分：聚烯烃管材 GB/T 8806 塑料管道系统 塑料部件尺寸的测定 GB/T 13021 聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定 热失重法 GB/T 13663 给水用高密度聚乙烯（）管材 GB/T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 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 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 19466.6 塑料 差示扫描量热法（DSC） 第

7、6部分：氧化诱导时间的测定（等温线OIT）及氧化诱导温度（动态OIT） ASTM D2290 用分离盘法测定塑料或增强塑料管环表观抗拉强度的标准试验方法 ASTM F714 基于外径的聚乙烯(PE)塑料管(SDR-PR)标准规范 3 定义、符号和缩略语 GB/T 13663中给出的定义、符号和缩略语以及下列术语适用于本文件。 3.1 管环表观抗拉强度 将聚乙烯管制作成要求规格的样品，通过工装安装在表观拉伸试验机上测定的表观拉伸屈服强度。 DB13/T 20272014 2 4 材料 4.1 本标准中的聚乙烯管原材料必须满足按GB/T 18252确定的PE100分级曲线的要求。 4.2 使用混配

8、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1的要求。 表1 材料的基本性能要求 项目 要求 炭黑含量a（质量），% 2.50.5 炭黑分散a等级3 颜料分散b等级3 氧化诱导时间（200），min 20 熔体质量流动速率（190，5），g/10min 与产品标称值的偏差不应超过25% a 仅适用于黑色管材料。 b 仅适用于蓝色管材料。 4.3 回用料 允许使用来自本厂的同一牌号的生产同种产品的清洁回用料，所生产的管材应符合本标准的要求。不应使用外部回收料和回用料。 5 产品规格 5.1 本标准的管材按照期望使用寿命50年设计。 5.2 输送20的水，C最小可采用Cmin=1.25。

9、由公式s=MRS/C得到的不同等级材料的设计应力的最大允许值见表2。 表2 不同等级材料设计应力的最大允许值 命名 设计应力的最大允许值s，MPa PE100 8.0 5.3 设计应力s：在规定应用条件下的允许应力，MRS （最小要求强度） 除以系数 C，圆整到优先数R20系列中下一个较小的值，见式（1）： s=MRS/C（1） 5.4 管材的公称压力（PN）与设计应力s、标准尺寸比（SDR）之间的关系见式（2）： PN=2s/（SDR1）（2） 式中： PN 与s的单位均为兆帕。 5.5 使用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符合

10、表3的规定。 DB13/T 20272014 3 表3 聚乙烯管材公称压力和规格尺寸 公称外径 dn,mm 公称壁厚en，mm 标准尺寸比 SDR41 SDR33 SDR26 SDR21 SDR17 SDR13.6 SDR11 公称压力，MPa 0.40 0.50 0.60 0.80 1.00 1.25 1.60 1200 29.4 36.7 45.9 57.2 67.9 88.2 109.1 1400 34.3 42.9 53.5 66.7 82.4 102.9 1600 39.2 49.0 61.2 76.2 94.1 117.6 1800 43.8 54.5 69.1 85.7 105.

11、9 2000 48.8 60.6 76.9 95.2 117.6 2250 54.9 68.2 86.5 107.1 2500 61.0 75.8 96.2 119.0 5.6 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=PNf1 （3） 式中： f1折减系数，在表4中查取。 表4 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f1 1.00 0.87 0.74 注：对某一材料，只要依据GB/T 18252的分析，认为较小的折减是可行的，则可以使用比此表中数值高的折减系数。 6

12、要求 6.1 颜色 6.1.1 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，如果应用于再生水管材，应加紫色色条。色条沿管材纵向至少有三条，沿圆周均匀分布。 6.1.2 其他用途水管可以为蓝色或黑色。 6.1.3 暴露在阳光下的敷设管道（如地上管道）必须是黑色。 6.2 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。管端头切割平整，并与管轴线垂直。 6.3 管材尺寸 6.3.1 管材长度 DB13/T 20272014 4 直管长度为 6m、9m、12m，也可由供需双方商定。长度的极限偏差为长度的+0.4%，不允许有负偏差。 6.3.2

13、 平均外径 管材的平均外径，应符合表5规定。 表5 平均外径 单位：mm 公称外径，dn 最小平均外径，dem，min最大平均外径，dem，max1200 1200.0 1210.8 1400 1400.0 1412.6 1600 1600.0 1614.4 1800 1800.0 1816.2 2000 2000.0 2018.0 2250 2250.0 2270.2 2500 2500.0 2522.5 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符合表6的规定。 表6 任一点的壁厚公差 单位：mm SDR SDR11 SDR13.6 SDR17

14、 SDR21 SDR26 SDR33 SDR41 PE100 1.6MPa 1.25MPa 1.0MPa 0.8MPa 0.6MPa 0.5MPa 0.4MPa 公称外径 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 最小壁厚 最大壁厚 1200 109.1 118.6 88.2 97.2 67.9 74.8 57.2 63.1 45.9 50.6 36.7 40.5 29.4 32.5 1400 102.9 113.3 82.4 90.8 66.7 73.5 53.5 59.0 42.9 47.3 34.3 37.9

15、1600 117.6 129.5 94.1 103.7 76.2 84.0 61.2 67.5 49.0 54.0 39.2 43.3 1800 105.9 116.6 85.7 94.4 69.1 76.2 54.5 60.1 43.8 48.3 2000 117.6 129.5 95.2 104.9 76.9 84.7 60.6 66.8 48.8 53.8 2250 107.1 117.9 86.5 95.2 68.2 75.1 54.9 60.5 2500 119.0 131.0 96.2 105.9 75.8 83.4 61.0 67.2 6.3.4 管材的不圆度 管材的不圆度在管材

16、挤出时测量。 管材的不圆度由供需双方商定。 6.4 静液压强度 DB13/T 20272014 5 6.4.1 管材的静液压强度应符合表7的要求。 表7 管材的静液压强度 项目 环向应力，MPa 要求 20静液压强度（100h） 12.4 不破裂，不渗漏 80静液压强度（165h） 5.5 不破裂，不渗漏 80静液压强度（1000h） 5.0 不破裂，不渗漏 注：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8选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重新试验。 表8 80 时静液压强度（165h）再试验要求 应力，MPa 最小破坏时间，h 5.4

17、 233 5.3 332 5.2 476 5.1 688 5.0 1000 6.5 管材表观拉伸屈服应力 所有管材必须满足表观拉伸屈服应力的要求。根据ASTM F714的规定，最小表观拉伸屈服应力为20.00MPa。 6.6 物理性能 管材的物理性能应符合表9的要求。当在混配料中加入回用料挤管时，对管材测定的熔体质量流动速率（MFR）（5，190）与对混配料测定值之差，不应超过25%。 表9 管材物理性能要求 项目 要求 断裂伸长率，% 350 纵向回缩率（110），% 3 氧化诱导时间（200），min 20 耐候性a （管材累计接受3.5GJ/老化能量后） 80静液压强度（165h）（试验

18、条件同表9） 不破裂，不渗漏 断裂伸长率 350% 氧化诱导时间（200） 10 min a仅适用于蓝色管 6.7 卫生性能 用于饮用水输配的管材卫生性能应符合GB/T 17219的规定。 DB13/T 20272014 6 7 试验方法 7.1 试样的状态调节和试验的标准环境 按GB/T 2918规定，温度为（232），状态调节时间为24h。试验方法标准中有规定的，按照试验方法标准的规定进行状态调节。 7.2 颜色及外观 用肉眼观察。 7.3 尺寸测量 7.3.1 长度 用精度为1的钢卷尺测量直管。 7.3.2 平均外径 按GB/T 8806规定测量平均外径。 7.3.3 壁厚及偏差 按GB

19、/T 8806规定测量管材的壁厚及偏差。 7.3.4 管材的不圆度 按GB/T 8806规定测量同一断面的最大外径和最小外径，最大外径减去最小外径为不圆度。管材的不圆度在挤出时测量。 7.4 炭黑含量 按GB/T 13021规定进行。 7.5 颜料及炭黑分散 按GB/T 18251规定进行。采用压片制样方法。 7.6 氧化诱导时间 按GB/T 19466.6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 0.4后的表面。 7.7 熔体流动速率 按GB/T 3682规定进行。 7.8 静液压强度 静液压强度按GB/T 6111-2003规定进行。管内外介质均为水，

20、采用a类型接头。 7.9 表观拉伸屈服应力 表观拉伸屈服应力按ASTM D2290的试验方法执行。详见附录A。 DB13/T 20272014 7 7.10 断裂伸长率 按GB/T 8804.3规定进行。老化后试样应取自管材被曝晒的一侧。 7.11 纵向回缩率 按GB/T 6671规定进行。使用纵向切取的管材样条试验。试验温度为（1102）。 7.12 耐候性 应采用所生产的公称外径最小，SDR最大的管材。按GB/T 3681规定进行曝晒。然后按7.6进行氧化诱导时间测定，按7.8进行静液压强度试验，按7.10进行断裂伸长率测定。 7.13 卫生性能 按GB/T 17219规定进行。 8 检验

21、规则 8.1 检验分类 检验分出厂检验和型式检验两类。 8.2 出厂检验 8.2.1 产品须经厂质检部门逐批检验合格并签发合格证后方可出厂。 8.2.2 出厂检验项目 出厂检验项目为6.1、6.2、6.3试验，6.5中管材表观拉伸屈服应力试验，6.6中的断裂伸长率和氧化诱导时间检验。 8.2.3 组批 同一原料、配方和工艺连续生产的同一规格管材，以7d生产量作为一批。 8.2.4 抽样 8.2.4.1 6.1、6.2、6.3检验按GB/T 2828.1规定进行，采用正常检验一次抽样方案，取一般检验水平I，接收质量限（AQL）6.5检验，见表10。 表10 抽样方案 基本单位：根 批量范围N 样

22、本大小n 合格判定数Ac 不合格判定数Re 15 2 0 1 1625 3 0 1 2690 5 0 1 91150 8 1 2 151280 13 2 3 8.2.4.2 在计数抽样合格的产品中， 6.5中管材表观拉伸屈服应力试验和6.6中的断裂伸长率、氧化诱导时间试验。静液压强度和氧化诱导时间试验试样数均为一个。 DB13/T 20272014 8 8.3 型式检验 8.3.1 若有以下情况之一，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； b) 结构、材料、工艺有较大变动可能影响产品性能时； c) 产品停产半年后恢复生产时； d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差

23、异时； e) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。 8.3.2 型式检验项目为本标准第6章的全部要求。 8.3.3 分组及抽样 8.3.3.1 根据管材公称外径，按照表11，对管材进行尺寸分组。 表11 管材的尺寸分组 尺寸组 1 2 公称外径dn，mm 1200dn1600 1600dn2500 8.3.3.2 根据本标准的要求，选取每一组中所生产的SDR最小的最大直径管材和最小直径管材，并按8.2.4规定对6.1，6.2，6.3进行试验，在检验合格的样品中抽取样品，进行6.4，6.5，6.6及6.7性能的检验。 8.4 判定规则 6.1，6.2，6.3按表11进行判定，其他指标有一项

24、达不到规定时，则随机抽样双倍样品对该项进行复验。如仍不合格，则判该批产品不合格。 9 标志、包装、运输、贮存 9.1 标志 管材出厂时应有永久性标志，且间距不超过2m。标志至少应包括以下内容: 生产厂名和/或商标； 公称外径； “标准尺寸比”或“SDR”； 材料等级（PE100）； 公称压力（或PN）； 生产日期； 产品标准号； “水”或“water”字样（仅适用于饮水管）； “再生水”字样（仅适用于再生水）。 9.2 包装 按供需双方商定要求进行。 9.3 运输 DB13/T 20272014 9 管材运输时，不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击、油污和化学品污染。 9.4 贮存 管材贮存在远离热

25、源及油污和化学品污染地，地面平整、通风良好的场所。 管材应水平整齐堆放，只能单层堆放。 A DB13/T 20272014 10 附 录 A （规范性附录） 管材表观拉伸屈服应力 A.1 总则 管材表观拉伸屈服应力试验方法参照ASTM D2290执行。该方法可以测试塑料制品在特定温度、湿度、测试速度等条件下的表观抗拉强度，适用于增强热固性塑料管材，挤出成型或模塑成型的热塑性管材。 A.2 试验方法 测试温度为（232），相对湿度50%5%。具体测试方法如下：按照图1制作样品，样品宽度W在12.550之间，把样品安装在图2所示工装上，按照12.5/min的速率在卧式表观拉伸试验机上进行拉伸，记录屈服拉力（即最大拉力）。按照式（A.1）计算表观拉伸屈服应力： =P/(D1B1+D2B2) （A.1） 式中 表观拉伸屈服应力，MPa； P屈服拉力（最大拉力），N； D1，D2测试位置的实际管材壁厚，mm； B1，B2测试位置的实际管材宽度，mm。 图1 试样制作示意图 图2 典型的试验工装 _