DB13 T 2317-2015 太阳能热水系统用耐热塑料管材.pdf

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1、ICS 27.160 F 12 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 23172015 太阳能热水系统用耐热塑料管材 Raised temperature resistance pipe for solar water heating system 2015 - 12 - 07发布 2016 - 02 - 1实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 23172015 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由秦皇岛市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：宏岳塑胶集团有限公司。 本标准主要起草人：郭晓玲、祖国富、李楠、蓝斌、任宇红、孙忠学、杨成

2、。 DB13/T 23172015 1 太阳能热水系统用耐热塑料管材 1 范围 本标准规定了太阳能热水系统用耐热塑料管材的材料、产品分类与选择、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于太阳能热水管道系统中集热器至用户终端输水用耐热塑料管道。 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 2828 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 G

3、B/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 流体输送用热塑性热塑性塑料管材耐内压试验方法 GB/T 6671 热塑性塑料管材纵向回缩的测定 GB/T 8806 塑料管材尺寸测量方法 GB/T 14152 热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法 GB/T 16422.2 塑料实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯 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 17391 聚乙烯管材和管件热稳定性试验方法 GB/T 18252 塑料管道系统 用外推法对热塑性管材长期静液压强度的测定 GB/T 18474 交联聚乙烯（PE

4、-X）管材与管件 交联度的试验方法 GB/T 18991-2003 冷热水系统用热塑性塑料管材和管件 GB/T 18992.1-2003 冷热水用交联聚乙烯（PE-X）管道系统 第一部分：总则 GB/T 18992.2-2003 冷热水用交联聚乙烯（PE-X）管道系统 第二部分：管材 GB/T 19993 冷热水用热塑性塑料管道系统管材管件组合系统热循环试验方法 GB/T 21300 塑料管材和管件 不透光性的测定 GB/T 28799.1-2012 冷热水用耐热聚乙烯（PE-RT）管道系统 第一部分：总则 GB/T 28799.2-2012 冷热水用耐热聚乙烯（PE-RT）管道系统 第二部分

5、：管材 CJ/T 318-2009 太阳能热水系统用耐热聚乙烯管材 ISO 15875-2:2003 冷热水用交联聚乙烯管道系统 第二部分 管材 ISO 17455 热塑性塑料管材的氧渗透性测试 ISO 22391-2:2009 冷热水用塑料管道系统-耐热聚乙烯（PE-RT）第二部分 管材 3 材料 3.1 太阳能管专用料 DB13/T 23172015 2 用于生产太阳能管的PE-RT材料和PE-X材料应为聚乙烯专用树脂料为基础经改性制造而成的专用料，专用料中包含适量的防紫外线老化剂、抗氧化剂和产品需要的着色剂，所有添加剂应均匀分散，以满足耐候性等应用要求。 3.1.1 型耐热聚乙烯 用于生

6、产太阳能管的PE-RT专用料为型耐热聚乙烯树脂，应符合GB/T 28799.1-2012的相关要求。 3.1.2 交联聚乙烯 用于生产太阳能管的PE-X专用料应符合GB/T 18992.1-2003的相关要求。 3.2 回用料 太阳能管在生产过程不允许使用回用料。 4 产品分类与选择 4.1 分类 4.1.1 按管材所用材料不同分为型耐热聚乙烯（PE-RT）太阳能管和交联聚乙烯（PE-X）太阳能管。 4.1.2 交联聚乙烯太阳能管按交联工艺不同分为过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa)管材、硅烷交联聚乙烯(PE-Xb)管材和电子束交联聚乙烯(PE-Xc)管材。 4.1.3 管材按功能分为普通管材和带

7、阻隔层管材。 4.2 管系列值的选择 4.2.1 太阳能管材按尺寸分为S4、S3.2、S2.5三个管系列。 4.2.2 管系列S值的选择 管材按设计温度和设计压力，可按表1给出参数选择对应的S值。 表1 太阳能管管系列S值的选择（C=1.5） 工作温度/ 使用年限 S4 S3.2 S2.5 工作温度/ 使用年限 S4 S3.2 S2.5 最大设计工作压力/MPa 最大设计工作压力/MPa 50 10 1.152 1.440 1.767 80 10 0.732 0.915 1.171 25 1.136 1.421 1.818 25 0.719 0.899 1.151 50 1.125 1.405

8、 1.799 50 0.709 0.886 1.135 60 10 1.028 1.285 1.645 90 10 0.601 0.751 0.962 25 0.994 1.242 1.590 25 0.590 0.737 0.943 50 0.983 1.229 1.572 50 - - - 70 10 0.868 1.085 1.390 95 10 0.538 0.673 0.862 25 0.855 1.068 1.367 25 - - - 50 0.844 1.055 1.350 50 - - - DB13/T 23172015 3 4.3 标注示例 材料类型：分为型耐热聚乙烯（PE-

9、RT）太阳能管和交联聚乙烯（PE-X）太阳能管； 功能类型：分为带阻隔层型和普通型。带阻隔层型可分阻氧型、抗紫外线型标注，普通型不标注； 管系列S：按管材所需的管系列S进行标注。 示例：功能类型为阻氧型，材料类型为过氧化物交联聚乙烯（PE-Xa）太阳能管，S系列为4，其标注为：交联聚乙烯（PE-Xa）阻氧型太阳能管 S4。 5 技术要求 5.1 颜色 颜色宜为黑色，当使用防护套管时，可由供需双方确定其它颜色。管材表面应色泽均匀。 5.2 外观 管材表面应光滑、平整、无凹陷、气泡和其他影响性能的表面缺陷。管材不应含有可见的杂质，管材的端面应切割平整并与轴线垂直。 5.3 不透光性 管材透光率值不

10、应大于0.2%。当使用防护套管时，不透光性可由供需双方确定。 5.4 规格和尺寸 5.4.1 管材的公称外径dn、平均外径dem以及管系列S对应的壁厚en，应符合表2的规定。 表2 管材管系列和规格尺寸 单位：mm 公称外径dn 平均外径 dem 管系列 S4 S3.2 S2.5 dem，min dem，max 公称壁厚en 16 16 16.3 2.0/1.8a2.2 2.7 20 20 20.3 2.3 2.8 3.4 25 25 25.3 2.8 3.5 4.2 32 32 32.3 3.6 4.4 5.4 40 40 40.4 4.5 5.5 6.7 功能类型 管系列S 材料类型 DB

11、13/T 23172015 4 表2（续） 公称外径dn 平均外径 dem 管系列 S4 S3.2 S2.5 dem，min dem，max 公称壁厚en 50 50 50.5 5.6 6.9 8.3 63 63 63.6 7.1 8.6 10.5 注：a针对PE-RT型管材为2.0，针对PE-X为1.8。 5.4.2 管材同一截面公称壁厚偏差应符合表3的规定。 表3 壁厚的偏差 单位：mm 公称壁厚en 允许偏差 公称壁厚en 允许偏差 1.0en2.0 +0.3 06.0en7.0 +0.8 02.0en3.0 +0.4 07.0en8.0 +0.9 03.0en4.0 +0.5 08.0

12、en9.0 +1.0 04.0en5.0 +0.6 09.0en10.0 +1.1 05.0en6.0 +0.7 010.0en11.0 +1.2 05.4.3 带阻隔层管材的壁厚值不包括阻隔层和粘接层的厚度。阻隔层和粘接层总壁厚一般不应大于0.4mm。 5.4.4 管材以盘管或直管供货，其长度不应小于标定值。 5.5 太阳能管材的物理力学及化学性能应符合表4的规定。 表4 管材的物理力学及化学性能 项 目 试验参数 指标 试验温度/ 试验时间/h 静液压应力a/MPa 纵向回缩率 PE-RT PE-X en8mm：1 8mmen11mm：2 - PE-RT PE-X 1102 1202 2%

13、 3% 落锤冲击试验 -20 - - 真实冲击率10% 氧化诱导时间 200 - - 20min 静液压试验 20 1 PE-RT PE-X 无破裂 无渗漏 11.2 12 95 22 4.1 4.7 95 165 4.0 4.6 95 1000 3.8 4.4 DB13/T 23172015 5 表4（续） 项目 试验参数 指标 试验温度/ 试验时间/h 静液压应力a/MPa 熔体质量流动速率b，MFR（190/5kg） g/10min 与对原料测定值之差， 不应超过0.3g/10min ，且不超过20% 静液压状态下热稳定性试验 110 8760 PE-RT PE-X 无破裂 无渗漏 2.

14、4 2.5 交联度c： 过氧化物交联 硅烷交联 电子束交联 70% 65% 60% 透氧率d0.1g/(dm)2注：a 静液压应力（）用下式近似计算，单位为兆帕。 式中： P管道所受的内静液压，MPa； dem管材的平均外径，mm； emin管材的最小壁厚，mm。 b仅适用于型耐热聚乙烯管材。 c仅适用于交联聚乙烯管材。 d仅适用于带阻隔层的管材。 5.6 耐老化性能要求 太阳能管用于室外安装时，应考虑管道抗紫外线老化性能，管材应按 GB/T 16422.2要求做光源暴露试验，老化处理完成125个光老化周期测试后对太阳能管道进行以下测试，并应符合表5的规定，管材加防护套管时，可由供需双方确定耐

15、老化性能要求。 表5 老化处理后管材测试项目及要求 项目 试验参数 试样数量 指标 试验温度/ 试验时间/h 静液压应力/MPa 氧化诱导时间 200 - - 3 20min 静液压试验 20 1 PE-RT PE-X 3 无破裂 无渗透 11.2 12 DB13/T 23172015 6 表5（续） 项目 试验参数 试样数量 指标 试验温度/ 试验时间/h 静液压应力/MPa 静液压试验 95 22 4.1 4.7 3 无破裂 无渗透 95 165 4.0 4.6 95 1000 3.8 4.4 5.7 卫生性能 太阳能管材应符合GB/T 17219的规定。 5.8 系统适用性 太阳能管与相

16、应的管件连接后，应分别通过内压试验和热循环试验。 5.8.1 内压试验 按表6规定的参数进行静液压试验，试验中管材、管件以及连接处无破裂、无渗漏。 表6 内压试验 项目 管系列 试验温度/ 试验压力/MPa 试验时间/h 试样数量 指标 95 PE-RT PE-X 1000 3 无破裂 无渗漏 S4 0.90 1.10 S3.2 1.13 1.38 S2.5 1.44 1.74 5.8.2 热循环试验 按表7规定的参数进行热循环试验，试验中管材、管件以及连接处无破裂、无渗漏。 表7 热循环试验 最高试验温度/ 最低试验温度/ 试验压力/MPa 循环次数 试样数量 指标 95 20 1.0 50

17、00 1 无破裂、无渗漏 注：一个循环的时间为（30+ 20）min，包括（15+10）min最高试验温度和（15+10）min最低试验温度。 6 试验方法 6.1 试样状态调节 应在太阳能管材下线48h后取样。试样按GB/T 2918规定，在温度为232条件下进行状态调节，时间不少于24h。 6.2 颜色及外观 DB13/T 23172015 7 用肉眼观察。 6.3 不透光性 按GB/T 21300规定进行测试。 6.4 尺寸测量 6.4.1 长度 用精度为1mm的钢卷尺进行测量。 6.4.2 平均外径 按GB/T 8806规定进行测量，测量位置为管材端口100mm150mm处的平均外径。

18、 6.4.3 壁厚 按GB/T 8806规定测量壁厚的最大值和最小值，精确到0.1mm。 6.5 纵向回缩率 按GB/T 6671方法B测试。 6.6 落锤冲击试验 6.6.1 试验条件 将管材试样放置于-201的冰柜中进行状态调节，调节时间至少1h。试样在进行状态调节后，从冰柜中取出到试验完毕不应超过15s；若超过15s，则应重新调节至少5min。 6.6.2 试验方法 按GB/T 14152的规定进行测试，试验参数应符合表8的规定。 表8 落锤冲击试验参数 管材公称外径/mm 落锤形状/冲头直径/mm 锤头重量/kg 落锤高度/m 16-32 落锤A/12.5 2.00.005 2.00.

19、01 40-63 落锤B/25 3.00.005 2.00.01 6.7 氧化诱导时间 按GB/T 17391规定进行测试。 6.8 静液压试验 6.8.1 试验温度、时间及静液压应力按表6的规定，试验用介质为水。 6.8.2 按GB/T 6111规定进行测试（a型接头）。 6.9 熔体质量流动速率 按GB/T 3682和表4规定进行测试。 DB13/T 23172015 8 6.10 静液压状态下的热稳定性试验 按GB/T 6111规定进行测试（a型接头）。 6.11 交联度 按GB/T 18474规定进行测试。 6.12 透氧率 按ISO 17455规定进行测试。 6.13 耐老化试验 6

20、.13.1 试样的老化处理 准备5段管材试样用于老化试验，试样的长度为350mm5mm。按 GB/T 16422.2 规定进行老化处理：试样在辐照期内连续辐射4h，其中温度控制在653，相对湿度控制在50%5%，然后在无辐照冷凝下暴露4h。管材试样经过125个辐照及无辐照冷凝周期（1000h）后取出，用于下步试验。 6.13.2 老化试验的氧化诱导时间 将经老化处理后的试样，按GB/T 17391规定进行测试。 6.13.3 老化试样的静液压试验 将老化处理后的试样进行静液压试验。试验条件中的温度、静液压环应力、时间按表5的规定，管内外的介质均为水。按GB/T 6111规定进行测试，采用a型接

21、头。 6.14 卫生性能 按GB/T 17219规定进行测试。 6.15 系统适用性试验 6.15.1 内压试验 内压试验试样由管材和管件组合而成，其中至少应包含2种以上管件， 按GB/T 6111规定进行测试（a型封头）。管内外的介质均为水。 6.15.2 热循环试验 按GB/T 19993中附录A进行测试。 7 检验规则 7.1 产品经过生产厂质量检测部门检验合格并附有合格标志方可出厂。 7.2 组批 用同一原料、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50t。若生产7d仍不足50t,则以7d产量为一批，一次交付可由一批或多批组成，交付时应注明批号，同一交付批号产品作为一个

22、交付检验批。 DB13/T 23172015 9 7.3 定型检测 7.3.1 分组 按表9规定对管材进行尺寸分组。 表9 管材的尺寸组及公称外径范围 尺寸组 公称外径范围/mm 1 16dn32 2 40dn63 7.3.2 按表9规定选取每一尺寸组中任一规格的管材进行检验，即代表该尺寸组内所有规格产品。 7.3.3 定型检验 定型检验的项目为第5章规定的全部技术要求。同一设备制造厂的同类型设备首次投产或原材料发生变动时，按表9规定选取每一尺寸组任一规格的管材进行定型检验。 7.4 出厂检验 7.4.1 出厂检验项目为外观、尺寸、纵向回缩率、落锤冲击试验、交联度及静液压试验中20/1h和95

23、/22h（或95/165h）试验。 7.4.2 外观、尺寸按GB/T 2828采用正常检验一次抽样方案，取一般检查水平，合格质量水平为6.5，抽样方案见表10。 表10 抽样方案 批量范围 N 样本大小 n 合格判定数 Ac 不合格判定数 Re 25 2 0 1 2650 8 1 2 5190 8 1 2 91150 8 1 2 151280 13 2 3 281500 20 3 4 5011200 32 5 6 12013200 50 7 8 210110000 80 9 10 7.4.3 在外观和尺寸抽样的合格品中，随机抽取足够的样品，进行纵向回缩率试验和落锤冲击试验、（20/1h）的静液

24、压试验及（95/22h）或（95/165h）的静液压试验。 7.5 型式检验 7.5.1 型式检验的项目为除5.5中的静液压状态下热稳定性试验、透氧率、5.7卫生性能、5.8.2热循环试验以外的全部技术要求。 DB13/T 23172015 10 7.5.2 按本标准要求并按5.5规定对外观、尺寸进行检验，在检验合格的样品中随机抽取足够的样品，进行不透光性、纵向回缩率、落锤冲击试验、氧化诱导时间、静液压试验、熔体质量流动速率、交联度、耐老化试验和系统适用性试验中的内压试验。 7.5.3 当有下列情况之一者，应进行型式检验： a) 一般情况下，每隔两年进行一次型式检验； b) 正常生产后，如结构

25、、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c) 产品因任何原因停产六个月以上恢复生产时； d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时； e) 国家质量监督机构提出型式检验要求时。 7.6 判定规则 外观和尺寸按表10进行判定。卫生性能指标有一项不合格判定为不合格批。其他指标中出现不合格项时，可随机抽取双倍样品进行该项目复验，如仍不合格，则判该批为不合格批。 8 标志、包装、运输和贮存 8.1 产品标志 8.1.1 每根太阳能管应有以下永久性标志，间距不超过1m。标记应包括： a）生产企业名称和（或）商标； b）产品名称：应标明（太阳能热水系统用）管材及材料种类； c）规格及尺寸（应标

26、明系列S、公称外径dn和公称壁厚en）； d）执行标准编号； e）生产日期。 8.1.2 太阳能管管材包装至少应有下列标记： a）商标； b）产品名称：应标明（太阳能热水系统用）管材及材料种类； c）生产厂名、厂址。 d）警示标识。 8.2 包装 太阳能管应按相同规格装入管材包装袋捆扎、封口。 8.3 运输 太阳能管运输时不应划伤、抛摔、撞击、挤压、曝晒、雨淋、油污染和化学污染。 8.4 贮存 太阳能管应贮存于远离热源、油污和化学污染处，不应有阳光曝晒、雨淋，宜放在通风良好的室内，堆放高度不得超过2m。 DB13/T 23172015 11 A A 附 录 A （规范性附录） 型PE-RT预测静液压强度参照曲线 A.1 在10至95的温度范围内最小预期静液压强度参照曲线见图A，可由方程A求出。 图A 型PE-RT预测静液压强度参照曲线 (A) DB13/T 23172015 12 B B 附 录 B （规范性附录） Pe-x预测静液压强度参照曲线 B.1 在10至95的温度范围内最小预期静液压强度参照曲线见图B，可由方程B求出。 图B PE-X预测静液压强度参照曲线 _ (B)