DIN 16894-2011 Pipes of crosslinked medium density polyethylene (PE-MDX) - General quality requirements and testing《中密度交联聚乙烯管(PE-MDX)- 一般质量要求和试验》.pdf

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1、April 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Kunststoffe (FNK) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 23.040.20!$m/“1749012www.din.deDDIN 16894Rohre

2、aus vernetztem Polyethylen mittlerer Dichte (PE-MDX) Allgemeine Qualittsanforderungen, PrfungPipes of crosslinked medium density polyethylene (PE-MDX) General quality requirements and testingTuyaux en polyethylene rticul de la densit moyenne (PE-MDX) Spcifications gnrales de qualit, essaisAlleinverk

3、auf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 16894:1997-01 undDIN 16894Berichtigung 1:2005-06www.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenaDIN 16894:2011-04 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Werkstoff (Formstoff) . 5 4.1 Allgemeines. 5

4、 4.2 Nachweis der Zeitstand-Innendruckfestigkeit . 5 5 Anforderungen 7 5.1 Lieferzustand. 7 5.2 Oberflchenbeschaffenheit . 7 5.3 Mae und Grenzabmae 7 5.4 Vernetzungsgrad. 7 5.5 Festigkeitseigenschaften bei der Zeitstand-Innendruckprfung 7 5.6 Nachweis der thermischen Stabilitt mittels Zeitstand-Inne

5、ndruckprfung 8 5.7 Vernderung nach Wrmebehandlung. 8 6 Prfung 8 6.1 Lieferzustand und Oberflchenbeschaffenheit . 8 6.2 Mae. 8 6.3 Ovalitt (Unrundheit) 8 6.4 Vernetzungsgrad. 8 6.5 Festigkeitseigenschaften bei der Zeitstand-Innendruckprfung 8 6.6 Vernderung nach Wrmebehandlung. 10 6.7 Nachweise . 10

6、Anhang A (informativ) Erluterungen 11 Literaturhinweise . 13 Bilder Bild 1 Referenzkennlinien der Zeitstand-Innendruckfestigkeit (Mindestkurven) von Rohren aus PE-MDX 6 Bild 2 Probekrper fr die Zeitstand-Innendruckprfung 9 Tabellen Tabelle 1 Prfbedingungen fr die Zeitstand-Innendruckprfung 7 Tabelle

7、 2 Thermische Stabilitt mittels Zeitstand-Innendruckprfung . 8 Tabelle 3 Prfbedingungen fr Warmlagerung 10 Tabelle A.1 Eigenschaften des PE-MDX-Werkstoffs (Richtwerte) . 12 2 DIN 16894:2011-04 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 054-05-02 AA Prfverfahren fr Rohre“ des Normen-aussch

8、usses Kunststoffe (FNK) erstellt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 16894:1997-01 und DIN 16894 Berich

9、tigung 1:2005-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) berarbeitung der Zeitstandkurven; b) Festlegungen zum Werkstoff PE-MDX wurden berarbeitet; c) Nachweis der thermischen Stabilitt ergnzt; d) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 16894: 1997-01 DIN 16894 Berichtigung 1:

10、 2005-06 3 DIN 16894:2011-04 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr gerade runde, nahtlose Rohre aus vernetztem Polyethylen mittlerer Dichte (PE-MDX) mit Abmessungen nach DIN 16895. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei da

11、tierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 323-1, Normzahlen und Normzahlreihen Teil 1: Hauptwerte, Genauwerte, Rundwerte DIN 16892, Rohre aus vernetztem Pol

12、yethylen hoher Dichte (PE-X) Allgemeine Gteanforderungen, Prfung DIN 16895, Rohre aus vernetztem Polyethylen mittlerer Dichte (PE-MDX) Mae DIN EN 10204, Metallische Erzeugnisse Arten von Prfbescheinigungen DIN EN ISO 1167-1, Rohre, Formstcke und Bauteilkombinationen aus thermoplastischen Kunststoffe

13、n fr den Transport von Flssigkeiten Bestimmung der Widerstandsfhigkeit gegen inneren berdruck Teil 1: Allgemeines Prfverfahren DIN EN ISO 1167-2, Rohre, Formstcke und Bauteilkombinationen aus thermoplastischen Kunststoffen fr den Transport von Flssigkeiten Bestimmung der Widerstandsfhigkeit gegen in

14、neren berdruck Teil 2: Vorbereitung der Rohr-Probekrper DIN EN ISO 1183-1, Kunststoffe Verfahren zur Bestimmung der Dichte von nicht verschumten Kunststoffen Teil 1: Eintauchverfahren, Verfahren mit Flssigkeitspyknometer und Titrationsverfahren DIN EN ISO 2505, Rohre aus Thermoplasten Lngsschrumpf P

15、rfverfahren und Kennwerte DIN EN ISO 9080:2003-10, Kunststoff-Rohrleitungs- und Schutzrohrsysteme Bestimmung des Zeitstand-Innendruckverhaltens von thermoplastischen Rohrwerkstoffen durch Extrapolation (ISO 9080:2003); Deutsche Fassung EN ISO 9080:2003 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments ge

16、lten die Begriffe nach DIN 16895 und folgende Begriffe. 3.1 Zeitstand-Innendruckfestigkeit Festigkeit eines mit Innendruck p beaufschlagten Rohres ANMERKUNG Sie berechnet sich nach Gleichung (1) und wird in MPa angegeben. eedp2=(1) Dabei ist p der Innendruck, in MPa1); d der Auendurchmesser des Rohr

17、es, in mm; e die Wanddicke, in mm. 1) 1 MPa = 10 bar 4 DIN 16894:2011-04 3.2 Ovalitt Unrundheit Differenz zwischen dem gemessenen maximalen und dem gemessenen minimalen Auendurchmesser am selben Querschnitt 4 Werkstoff (Formstoff) 4.1 Allgemeines Rohre nach dieser Norm sind aus vernetztem Polyethyle

18、n mittlerer Dichte (PE-MDX) herzustellen. Die Wahl der Stabilisatoren und sonstiger Zusatzstoffe (z. B. Pigmente, Gleitmittel) bleibt dem Hersteller berlassen. Die Verwendung von Recyclingmaterial, sowie gefllter oder verstrkter Formmassen (z. B. kreidegefllte oder glasfaserverstrkte Formmassen) ist

19、 nicht zulssig. Die Verwendung von im Zuge der eigenen Produktion entstandenem, noch nicht vernetztem Umlaufmaterial, ist zulssig. Rcklaufmaterial und Rezyklat drfen nicht weiterverarbeitet werden. Formmassen unbekannter Zusammensetzung drfen nicht verwendet werden. Die Vernetzung darf durch ein bel

20、iebiges Verfahren (Peroxid-, Silan-, Elektronenstrahl- oder Azovernetzung) erfolgen. Dabei wird die chemische Struktur der PE-Formmasse derart verndert, dass die durch Polymeri-sation entstandenen Kettenmolekle zu einem dreidimensionalen Netz miteinander verbunden werden. Alle in dieser Norm definie

21、rten Anforderungen an Rohre, mssen bei Freigabe und vor Auslieferung vom Herstellwerk und vor der Verwendung bzw. dem Einbau erfllt werden. 4.2 Nachweis der Zeitstand-Innendruckfestigkeit Fr den verwendeten Werkstoff muss nachgewiesen sein, dass die Zeitstand-Innendruckfestigkeit auf oder oberhalb d

22、er Referenzkennlinien (Mindestkurven) nach Bild 1 liegt. Die Erstellung der Referenzkennlinien erfolgt nach DIN EN ISO 9080. Die Extrapolation des Zeitstandverhaltens und die Festlegung der Extrapolationszeitgrenzen ergibt sich aus DIN EN ISO 9080:2003-10, Tabelle 1. Die Referenzkennlinien fr PE-MDX

23、 in Bild 1 basieren auf Gleichung (2). Sie gelten fr Temperaturen von 10 C bis 95 C. Die 110 C-Kurve basiert auf Gleichung (3). Temperaturen von 10 C bis 95 C: lg t = 129,108 9 + 58 914,15/T + 20,630 6 lg 26 934,09/T lg (2) Temperatur 110 C: lg t = 22,528 80,662 lg (3) Dabei ist t die Zeit, in h; T

24、die Temperatur, in K; die Zeitstand-Innendruckfestigkeit, in MPa. 5 DIN 16894:2011-04 Bild 1 Referenzkennlinien der Zeitstand-Innendruckfestigkeit (Mindestkurven) von Rohren aus PE-MDX 6 DIN 16894:2011-04 5 Anforderungen 5.1 Lieferzustand Die Schnittflchen der Rohrenden sollten mglichst senkrecht au

25、f der Rohrachse stehen. Die Rohre mssen frei von Blasen, Lunkern und Inhomogenitten sein, die die Funktion beeintrchtigen. Eine Einfrbung der Rohre muss durchgehend gleichmig sein. 5.2 Oberflchenbeschaffenheit Die Rohre mssen eine glatte Innen- und Auenflche haben. Geringfgig wellige Rillen und dadu

26、rch bedingte Ungleichmigkeiten in der Wanddicke sind zulssig, soweit die Nennwanddicke nicht unterschritten wird. Die Rohre drfen keine scharfkantigen Rillen und Mulden (eingefallene Stellen) haben. Die Prfung erfolgt nach 6.1. 5.3 Mae und Grenzabmae Fr die Auendurchmesser, Wanddicken und Ovalitten

27、der Rohre gelten die Mae und Grenzabmae nach DIN 16895. Die Prfung erfolgt nach 6.2 und 6.3. Fr Rohre mit Sondermaen, die durch Abweichungen von den Normzahlreihen nach DIN 323-1 und internationalen Festlegungen in DIN-Normen nicht erfasst werden, gelten die Berechnungsgrundlagen der DIN 16895. 5.4

28、Vernetzungsgrad Der Vernetzungsgrad, ermittelt am fertiggestellten Rohr, muss mindestens folgende Werte erreichen: Vernetzungsart a (peroxidvernetzt): Vernetzungsgrad 70 % Vernetzungsart b (silanvernetzt): Vernetzungsgrad 65 % Vernetzungsart c (elektronenstrahlvernetzt): Vernetzungsgrad 60 % Vernetz

29、ungsart d (azovernetzt): Vernetzungsgrad 60 % Der Vernetzungsgrad muss bei Freigabe der Rohre, vor Auslieferung vom Herstellwerk, vor der Installation bzw. dem Einbau und vor Inbetriebnahme der Rohre erreicht sein. Die Prfung erfolgt nach 6.4. 5.5 Festigkeitseigenschaften bei der Zeitstand-Innendruc

30、kprfung Bei Prfung nach 6.5 mssen die Rohre den Festigkeitsanforderungen nach Tabelle 1 entsprechen. Sie drfen whrend der festgelegten Beanspruchungsdauer nicht undicht werden oder zu Bruch gehen. Tabelle 1 Prfbedingungen fr die Zeitstand-Innendruckprfung Prftemperatur Lagerungsmedium Prfspannung 0

31、MPa Prfzeit (Mindeststandzeit) t C h 95 Luft oder Wasser 3,4 165 95 Luft oder Wasser 3,3 1 000 7 DIN 16894:2011-04 5.6 Nachweis der thermischen Stabilitt mittels Zeitstand-Innendruckprfung Bei Prfung nach 6.5 mssen die Rohre den Festigkeitsanforderungen nach Tabelle 2 entsprechen. Sie drfen whrend d

32、er festgelegten Beanspruchungsdauer nicht undicht werden oder zu Bruch gehen. Tabelle 2 Thermische Stabilitt mittels Zeitstand-Innendruckprfung Prftemperatur Lagerungsmedium Prfspannung 0 MPa Prfzeit (Mindeststandzeit) t C h 110 Luft 1,7 8 760 5.7 Vernderung nach Wrmebehandlung Bei Prfung nach 6.6 d

33、arf die mittlere relative Lngennderung nicht mehr als 3 % betragen. 6 Prfung 6.1 Lieferzustand und Oberflchenbeschaffenheit Die innere und uere Rohroberflche ist im Gegenlicht ohne optische Hilfsmittel zu besichtigen. 6.2 Mae Der mittlere Rohr-Auendurchmesser ist durch Umfangsmessung an beiden Enden

34、 des Rohres auf 0,1 mm zu bestimmen, gemessen wird aus einer Entfernung von mindestens 0,5d von der Schnittkante entfernt. Die Wanddicken des Rohres sind auf 0,1 mm an beiden Rohrenden an jeweils vier Stellen zu bestimmen, wobei die Messstellen mglichst gleichmig auf dem Rohrumfang verteilt sein sol

35、lten. Zu messen ist im zylindrischen Bereich 0,5d. Die Messungen sind bei Raumtemperatur durchzufhren, in Schiedsfllen bei (23 2) C. 6.3 Ovalitt (Unrundheit) Die Ovalitt (Unrundheit) als die Differenz zwischen dem gemessenen maximalen und dem gemessenen minimalen Auendurchmesser am selben Querschnit

36、t ist auf 0,1 mm zu bestimmen und direkt nach der Herstellung zu messen. 6.4 Vernetzungsgrad Prfung nach DIN 16892. 6.5 Festigkeitseigenschaften bei der Zeitstand-Innendruckprfung Allgemeine Angaben fr die Prfung siehe DIN EN ISO 1167-1 und DIN EN ISO 1167-2. Den Rohren werden fr jede Prfspannung na

37、ch Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 als Probekrper drei Rohrabschnitte (im Folgenden kurz Rohre“ genannt) mit folgenden Lngen l1entnommen (siehe Bild 3): fr d 250 mm: l1 3 d + 2 l5+ 250 mm fr d 250 mm: l1 1 000 mm + 2 l58 DIN 16894:2011-04 Bild 2 Probekrper fr die Zeitstand-Innendruckprfung Dabei ist d der

38、Rohr-Auendurchmesser, in mm; l1die Probekrperlnge, in mm; l2die Prflnge, in mm; l3die Lnge der Einflusszone der Einspannung, in mm; fr d 250 mm: l3= d fr d 250 mm: l3= 250 mm l4die Bewertungslnge, in mm; l4= l2 2 l3; l5die Einspannlnge, in mm (erforderlich zum Anbringen eines Verschlussstckes). Inne

39、rhalb der Bewertungslnge l4des Rohres ist die Wanddicke e an acht verschiedenen Stellen und der Auendurchmesser d an drei verschiedenen Stellen durch Umfangsmessung auf 0,1 mm zu messen und die Mindestwanddicke eminund der mittlere Auendurchmesser d zu bestimmen. Das Rohr ist an beiden Enden mit Ver

40、schlussstcken zu versehen. Es muss whrend der Prfung in axialer Richtung frei beweglich bleiben. Prfung im Temperierbad (bis 95 C): Durch eine ffnung in einem der Verschlussstcke ist das Rohr mit Wasser von Prftemperatur nach Tabelle 1 (Grenzabweichungen 5 K) zu fllen, in ein auf Prftemperatur (Gren

41、zabweichungen 1 K) aufgeheiztes Temperierbad zubringen und zur Temperaturangleichung mindestens 1 h im Temperierbad zu lagern. Wird das Rohr mit Wasser niedrigerer Temperatur gefllt, ist die Dauer der Lagerung im Temperierbad auf 12 h zu erhhen, um die Temperaturangleichung sicherzustellen. Prfung i

42、m Wrmeschrank (Prftemperatur 110 C): Durch eine ffnung in einem der Verschlussstcke ist das Rohr mit Wasser von Raumtemperatur zu fllen, in ein auf Prftemperatur (Grenzabweichungen 1 K) nach Tabelle 2 aufgeheizten Wrmeschrank zubringen und zur Temperaturangleichung mindestens 12 h im Wrmeschrank zu

43、lagern. Anschlieend ist der Druck in dem im Temperierbad (Wrmeschrank) befindlichen Rohr stofrei innerhalb 1 min bis zum vorgesehenen Prfdruck zu steigern. Der Prfdruck ist mit Grenzabweichungen von 2,5 % whrend der festgelegten Beanspruchungsdauer (Mindeststandzeit) einzuhalten. 9 DIN 16894:2011-04

44、 Der Prfdruck p wird nach Gleichung (4) berechnet: min0min2edep= (4) Dabei ist d der mittlere Auendurchmesser in der Bewertungslnge l4, in mm; emindie Mindestwanddicke in der Bewertungslnge l4, in mm; 0die Prfspannung nach Tabelle 1 bzw. Tabelle 2, in MPa1). Es ist festzustellen, ob das Rohr whrend

45、der festgelegten Beanspruchungsdauer zu Bruch gegangen oder undicht geworden ist. Prfungen, bei denen innerhalb der Lnge l3(Einflusszone der Einspannung) whrend der Beanspruchungs-dauer (Mindeststandzeit) das Rohr versagt hat, werden nicht gewertet und sind zu wiederholen. 6.6 Vernderung nach Wrmebe

46、handlung Der Lngsschrumpf der Rohre wird nach DIN EN ISO 2505 ermittelt. Tabelle 3 Prfbedingungen fr Warmlagerung Wanddicke e Prftemperatur Dauer der Warmlagerung t mm C min 8 110 2 60 1 8 1 012 Rohre nach dieser Norm entsprechen der Baustoffklasse B 2 (normal entflammbar) nach DIN 4102-4. Probekrpe

47、rherstellung siehe DIN EN ISO 1872-2. 12 DIN 16894:2011-04 13 Literaturhinweise DIN 4102-4, Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile DIN 53752, Prfung von Kunststoffen; Bestimmung des thermischen Lngenausdehnung

48、skoeffizienten DIN EN 12664, Wrmetechnisches Verhalten von Baustoffen und Bauprodukten Bestimmung des Wrmedurchlasswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengert und dem Wrmestrommessplatten-Gert Trockene und feuchte Produkte mit mittlerem und niedrigem Wrmedurchlasswiderstand DIN EN ISO 1872-1, Kunststoffe Polyethylen (PE)-Formmassen Teil 1: Bezeichnungssystem und Basis fr Spezifikationen DIN EN ISO 1872-2, Kunststoffe Polyethylen (PE)-Formmassen Teil 2: Herstellung von