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PE給水管


PE(聚乙烯)材料由于其強度高、耐腐蝕、無毒等特點,被廣泛應用于給水管制造領域。因為它不會生銹,所以,是替代普通鐵給水管的理想管材。PE給水管執行產品國家標準GB/T 13663.1-2017、GB/T 13663.2-2018《給水用聚乙烯(PE)管道系統第2部分:管材》。

管道發展

我國塑料管道發展很快,質量在不斷提高。其中聚乙烯PE管由于其自身獨特的優點被廣泛的應用于建筑給水,建筑排水,埋地排水管,建筑采暖、輸氣管,電工與電訊保護套管、工業用管、農業用管等。其主要應用于城市供水、城市燃氣供應及農田灌溉等領域。

特性效益

耐腐蝕性

(1)聚乙烯具有優良的耐腐蝕性、較好的衛生性能和較長的使用壽命

聚乙烯為無惰性材料,除少量強氧化劑外,可耐多種化學藥品侵蝕,且不易滋生細菌。眾所周知鋼管、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不僅是因為塑料管材比其輸水能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝簡便迅速、造價低、壽命長、具有保溫功能等,還因為塑料管耐腐蝕、不易滋生微生物等性能優于鋼管及鑄鐵管。

聚乙烯管材的使用壽命為50年以上,這一點不僅已為國際標準和國外的一些先進標準所確認,而且已經被實踐所證明。

聚乙烯能夠推廣應用的另一個原因是因為聚氯乙烯日益受到環境保護方面的壓力。首先是聚氯乙烯本身的衛生性能問題:眾所周知,在正規生產和嚴格控制下生產聚氯乙烯管是可以保證衛生性能的,容許應用在飲用水領域。但是還是有人擔心在控制不嚴的地方可能會發生問題:如聚氯乙烯樹脂中氯乙烯單體的超標,在給水用聚氯乙烯管的配方中誤用了有毒的助劑。把不保證無毒的排水用聚氯乙烯管和管件誤用到了給水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收問題:聚氯乙烯和聚乙烯一樣是熱塑性塑料,從理論上講都是可以利用的,但是各國的證明,舊塑料制品能回收再生的比例有限,主要的處理方式是焚燒回收能源,聚氯乙烯因為含氯,在焚燒時控制不好就可能產生有害物質,而聚乙烯僅含碳氫,焚燒后生成水和二氧化碳。

柔韌性

聚乙烯具有獨特的柔韌性和優良的耐刮痕的能力

聚乙烯管道系統的撓性有著巨大的技術經濟價值。聚乙烯的撓性是一個重要的性質,它極大的提高了該材料對于管線工程的價值。良好的撓性使聚乙烯管可以盤卷,以較長的長度進行供應,避免了大量的接頭和管件。同時,撓性和重量輕及具有優良的耐刮痕能力,使之可采用多種可減輕對環境和社會生活的影響且費用經濟的安裝方法,如免開挖施工技術。免開挖施工技術是指利用各種巖土鉆掘的技術手段,在地表不開溝(槽)的條件下鋪設、更換或修復各種地下管線的施工技術。多種免開挖施工技術非常適宜采用聚乙烯管材,如鋪設新管線的水平定向鉆進和導向鉆進法,原位更換舊管線的脹管法及修復舊管線的穿插更新內襯法及各種改進的內襯法(折疊變形法、熱拔法和冷軋法)。

PE獨特的柔韌性還使其能夠有效的抵抗地下運動和端載荷。從表面上看,強度和剛性方面,塑料埋地管不及水泥管及金屬管道,但從實際應用看,塑料埋地管是屬于“柔性管”,在正確設計和鋪設施工下塑料埋地管是和周圍土壤共同承受負載的。所以塑料埋地管不需要達到“鋼性管”一樣的強度和剛性就可以滿足埋地使用中的力學性能的要求。同時,聚乙烯的壓力松弛特性可有效地通過形變而消耗應力,其實際軸向應力水平遠比理論計算值低,而且其斷裂伸長率一般都大于500%,彎曲半徑可以小到管直徑的20~25倍,是一種高韌性材料,對地基不均勻沉降的適應能力非常強,這些特點使其成為抵御地震、地基沉降以及溫差伸縮的最為優秀的管道。例如在1995年日本神戶大地震中,PE給水管及燃氣管就是其中幸免的管道系統。

耐低溫

聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能

PE管的低溫脆化點為-70℃,優于其他管道。在冬季野外施工時聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂,我國北京地區鋪設聚氯乙烯(PVC-U)埋地給水管試點工程中總結的一條經驗是溫度在零度以下就不適宜進行聚氯乙烯(PVC-U)管的鋪設施工了。還有一個明顯的佐證,為改進PP的韌性和低溫耐沖擊性能,可將乙烯與丙烯單體共聚制成無規共聚聚丙烯(PP-R),其一般采用iPP的工藝路線和方法,使丙烯和乙烯的混合氣體進行共聚合,得到主鏈中無規則地分布著丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善后的PP-R耐低溫性能仍不盡人意,其脆化點約為-15℃,遠高于聚乙烯管的脆化點溫度-70℃。

斷裂韌性

聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性

發生快速裂紋增長破壞時,裂紋可以100~45m/s速度快速擴展幾百米至十幾公里,造成長距離管路損壞,發生大規模泄漏事故,以及后續的燃燒爆炸(輸天然氣)或洪水(輸水)事故。這種事故發生概率不大,一旦發生,危害極大。對塑料壓力管的持續發展來講,防止發生快速裂紋增長破壞要求的重要性已經超過了對長期壽命強度性能的要求。其原因為:在同一SDR(管材直徑與其厚度之比)時,計算的長期壽命—長期強度與增大管徑無關(實際上大口徑管可能比小口徑管安全),但快速裂紋增長危險隨管徑增大而增加。在現有大品種塑實驗方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,達到一定管徑時,由防止快速裂紋增長破壞所決定的許用壓力,總是比由長期強度問題所決定的許用壓力低。也就是說,按防止快速裂紋增長破壞的要求決定了許用壓力后,長期壽命(如20℃,50年)要求可自行得到滿足;快速裂紋增長斷裂韌性差的材料將遭到淘汰,不管它的長期強度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃氣管已經基本上全部被聚乙烯(PE)燃氣管所取代。歐洲聚氯乙烯(PVC-U)給水管被聚乙烯(PE)管取代的趨勢已經明朗。

我國尚未建立監控快速裂紋增長破壞的試驗裝置。我國的塑料壓力管標準都未涉及這一問題,這表明我國的塑料壓力管水平比世界一般水平至少落后一個發展階段。

使用規定

一般規定

①管材、管件應具有質量檢驗部門的產品質量檢驗報告和生產廠的合格證。

②管材存放、搬運和運輸時,應用非金屬繩捆扎,管材端頭應封堵。

③管材、管件存放、搬運和運輸時,不得拋摔和劇裂撞擊。

④管材、管件存放、搬運和運輸時,不得曝曬和雨淋;不得與油類、酸、咸等其它化學物質接觸。

⑤管材、管件從生產到使用之間的存放期不宜超過一年。

材料驗收

① 接收管材、管件必須進行驗收。先驗收產品使用說明書、產品合格證、質量保證書和各項性能檢驗驗收報告等有關資料。

② 驗收管材、管件時,應在同一批中抽樣,并按現行國家標準《給水用(PE)聚乙烯材》進行規格尺寸和外觀性能檢查,必要時宜進行全面測試。

存放

① 管材、管件應該存放在通風良好、溫度不超過40℃的庫房或簡易的棚內。

② 管材應水平堆放在平整的支撐物或地面上。堆放的高度不宜超過1.5米,當管材捆扎成1mx1m的方捆,并且兩側加支撐保護時,堆放高度可適當提高,但不宜超過3m,管件應逐層疊放整齊,應確保不倒塌,并且便于拿取和管理。

③ 管材、管件在戶外臨時堆放時,應有遮蓋物。

④ 管材存放時,應將不同直徑和不同壁厚的管材分別堆放。

搬運

① 管材搬運時,必須用非金屬繩吊裝。

② 管材、管件搬運時,應小心輕放,排列整齊。不得拋摔和沿地拖曳。

③ 寒冷天氣搬運管材、管件時,嚴禁劇烈撞擊。

運輸

①車輛運輸管材時,應放在平車底上,船運時,應放置在平坦的船艙內。運輸時,直管全長應設有支撐,盤管應疊放整齊。直管和盤管均應捆扎、固定,避免相互碰撞,堆放觸不應有可能損傷管材的尖凸物。

②管件運輸時,應按箱逐層疊放整齊,并固定牢靠。

③管材、管件在運輸途中,應有遮蓋物,避免曝曬和雨淋。

連接技術

PE給水管連接方法

聚乙烯管材與管材、管材與PE管、管材與配件,以及聚乙烯管與金屬管之間的連接方式很多,不同的連接方式都有自身的優點和局限性,用戶可根據管道直徑、工作壓力、使用場所等環境,選擇合適的連接方式。城鎮供水聚乙烯管道最常用的連接方式有:熱熔連接、電熔連接、承插式柔性連接、法蘭連接、鋼塑過渡接頭連接等。

1、熱熔連接

熱熔連接是用專用加熱工具,在壓力下加熱聚乙烯管材或管件的待連接部位,使其熔融后,移走加熱工具,施壓將兩個熔融面連在一起,在穩定的壓力下保持一段時間,直到接頭冷卻。熱熔連接包括熱熔對接連接、熱熔承插連接、熱熔鞍型連接。

2、電熔連接

電熔連接是用內埋電阻絲的專用電熔管件與PE管材或管件的連接部位緊密接觸通電,PE管通過內埋的電阻絲加熱連接部位,使其熔融連為一體,直至接頭冷卻。電熔連接可用于與不同類型和不同熔體流動速率的聚乙烯管材或插口管件連接。電熔連接分為電熔承插連接和電熔鞍型連接。

3、承插式柔性連接

聚乙烯管道承插式柔性連接是參照鑄鐵管和聚氯乙烯管(PVC-U)的承插式柔性連接原理開發的一種新型連接方式,PE管是在聚乙烯管材一端焊接一個經過加固的聚乙烯承口。承插式柔性連接是將聚乙烯管材一端直接插入管材或管件的特制的承口中,通過承口內的鎖緊環壓緊抗拉拔、橡膠密封圈壓緊密封,達到連接PE管材和管件的目的。

4、法蘭連接

法蘭連接主要用于聚乙烯管道與金屬管道或閥門、流量計、壓力表等附屬設備的連接。法蘭連接主要由聚乙烯法蘭連接件、鋼制或鋁制背壓活套法蘭、鋼制或鋁制法蘭片、墊片或密封圈、螺栓、螺母等組成。法蘭連接是通過緊固螺栓、螺母,使法蘭連接件與法蘭片緊密接觸,達到連接目的。

5、鋼塑過渡接頭連接

鋼塑過渡接頭連接是采用通過冷壓或其它方式預制的鋼塑過渡接頭來連接聚乙烯管道和金屬管道。鋼塑過渡接頭內有抗拉拔的鎖緊環和密封圈,通常要求其有良好的密封性能和抗拉拔、耐壓性能要大于系統中聚乙烯管道。

以上就是PE管的連接方式,需要注意的是嚴禁以任何形式直接在聚乙烯管材、管件上車制管螺紋,采用螺紋連接;嚴禁采用明火烘烤聚乙烯管材、管件,直接連接。

聚乙烯的連接技術已經非常成熟可靠。統計數字表明,聚乙烯管的漏損率不到十萬分之二,遠遠低于球墨鑄鐵管的2-3%,大幅度提高了管道的安全性和經濟效益,這也是燃氣管道較多的使用聚乙烯管的非常重要的原因。

粘接方法

1.管材、管件粘接前,應用干布將承口側和插口外側擦拭處理,當表面粘有油污時須用丙酮擦拭干凈。

2.管材斷面應平整、垂直管軸線并進行倒角處理;粘接前應畫好插入標線并進行試插,試插深度只能插到原定深度的的1/3~1/2,間隙過大于時嚴禁使用粘接方法。

3.涂抹粘接劑時,應先涂抹承口內側,后涂抹插口外側,涂抹承。

口時應順軸向由里向外均勻涂抹適量,不得漏涂或涂抹過量(200g/m2)。

4.粘接劑涂抹后,宜在1分鐘內保持施加的外力不變,保持接口的直度和位置正確。

5.粘接完畢后及時將擠出的多余粘接劑擦凈,在固化時間內不得受力或強行加載。

6.粘接接頭不得在雨中或水中施工,不得在5℃以下操作。

7.連接程序:準備→清理工作面→試插→刷粘接劑→粘接→養護。

PE給水管的焊接步驟

PE給水管是以專用聚乙烯為原材料經塑料擠出機一次擠出成型,應用于城鎮給水管網、灌溉引水工程及農業噴灌工程,特別適用于耐酸堿、耐腐蝕環境的塑料管材.由于PE管道采用熱熔、電熱熔連接,實現了接口與管材的一體化,并可有效抵抗壓力產生的環向應力及軸向的抗沖應力,而且PE管材不添加重金屬鹽穩定劑,材質無毒,不結垢、不滋生細菌,避免了飲水的二次污染.PE給水管的焊接可以分為下面這幾步,這幾步至關重要.大家一定要留心看了.

(1)PE給水管焊接時,將兩管軸線對中,先將兩管端部點焊固定.

2)PE給水管與法蘭盤焊接,應先將給水管插入法蘭盤內,點焊后用角尺找正,找平后再焊接.法蘭盤應兩面焊接,其內側焊接不得突出法蘭盤封閉面.

(3)PE給水管壁厚在5mm以上時,應切割坡口,保證充分焊透.坡口成形可采用氣焊切割或坡口機加工,但應清除渣屑和氧化鐵,并用銼刀打磨,直至露出金屬光

(4)鋼管切割時,其割斷面應與管子中心線垂直,以保證管子焊接完畢的同心度.

5)法蘭要垂直于管子中心線,表面要互相平行,法蘭襯墊不得凸入管內,連接法蘭的螺栓規格應與法蘭配套,螺桿凸出螺母長度不得大于螺桿直徑的1/2.

(6)焊接給水管時,管子接口要清除浮銹、污垢及油脂.

(7)法蘭襯墊要按照圖紙和規范要求選用,冷水系統采用橡膠墊,熱水系統采用石棉橡膠墊.

熱熔對接安裝

熱熔對接是采用熱熔對接焊機來加熱管端(熱熔對接溫度為210+10℃),待管端熔化后,迅速將其貼合,保持一定的壓力,經冷卻達到熔接的目的。適用管徑范圍:dn≥90mm

操作步驟:

1、將需安裝連接的兩根PE管材同時放在熱熔器夾具上(夾具可根據所要安裝的管徑大小更換夾塊),每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。

2、用電動旋刀分別將管材端切平整,確保兩管材接觸面能充分吻合。

3、將電加熱板升溫至210℃,放置兩管材端面中間,操作電動液壓裝置使兩管端面同時完全與電熱板接觸加熱。

4、抽掉加熱板,再次操作液壓裝置,使己熔融的兩管材端面充分對接并鎖定液壓裝置(防止反彈)。

5、保持一定冷卻時間松開,操作完畢。

6、施工完畢,須經試壓驗收合格后,方可埋土投入使用。

技術要求

盡管HDPE管道已經成功應用于許多領域,但在使用過程中仍需要注意以下幾個事項:

1、熔接:熱熔連接時,溫度必須到210±10℃,應注意避免過火燒焦。

2、埋地:在管溝內工作時,必須考慮必要的安全措施。

3、測試:推薦以水為壓力測試介質,在測試時,應采取措施防止管道運動或損壞。

4、定位:聚乙烯材料不能被磁性定位設備所控制,可采用其它方法檢測聚乙烯管線,包括示蹤線、標示帶、檢測帶、畫線標示、電子標示系統和聲控管線示蹤方法進行探測。

5、氣壓:HDPE管道不能應用于高壓氣體輸送領域。

6、應用范圍:有些場合不推薦使用HDPE管道,請向供貨商咨詢其耐化學腐蝕性能。

7、靜電:HDPE管道拌有高的靜電,在易燃易爆氣體場合,應采取相應的消除靜電的措施。

8、沖擊性能:HDPE管道抗沖性好,用錘子去敲打管道,應注意管道會產生一定的回彈力。

9、盤卷:盤卷的小口徑HDPE管道象彈簧一樣儲存有能量,如果切開包裝帶,會產生較大的回彈力。

10、儲存:如果管材必須堆積儲存,那么應避免過高堆積,并且應直排堆放,如果管道的堆放不適當,管材可能會發生變形。

11、重量:盡管HDPE管道較其它傳統管材輕,但仍具有一定的重量,因此在搬運和施工時應小心謹慎。

12、卸貨:必須使用正確的卸貨設施,應檢查所有用于搬運的工具是否符合要求。

使用材料

ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)

未增塑的聚氯乙烯(UPVC )

CPVC(后氯化聚氯乙烯)

PP(聚丙烯)

PE(聚乙烯),也稱為LDPE,MDPE和HDPE(低,中,和高密度)

安裝流程

(1)同時加熱管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加熱、承插、冷卻過程中禁止扭動;

2)將熱熔機模頭加溫至20左右;

(3)用管剪根據安裝需要將管材剪斷;

(4)自然冷卻;

(5)在管材待承插深度處標記號;

(6)施工完畢經試驗壓驗收合格后投入使用。

施工步驟

1、材料準備:將管道或管件置于平坦位置,放于對接機上,留足10-20mm的切削余量。

2、切削:切削所焊管段、管件端面雜質和氧化層,保證兩對接端面平整、光潔、無雜質。

3、對中:兩焊管段端面要完全對中,錯邊越小越好,錯邊不能超過壁厚的10%。否則,將影響對接質量。

4、加熱:對接溫度一般在210-230℃之間為宜,加熱板加熱時間冬夏有別,以兩端面熔融長度為1-2mm為佳。

5、熔融對接:是焊接的關鍵,對接過程應始終處于熔融壓力下進行,卷邊寬度以2-4mm為宜。

6、冷卻:保持對接壓力不變,讓接口緩慢冷卻,冷卻時間長短以手摸卷邊生硬,感覺不到熱為準。

7、對接完成:冷卻好后松開卡瓦,移開對接機,重新準備下一接口連接。

國家標準

本標準與ISO 4427:1996的主要差異為:1.本標準僅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;2. 本標準增加了定義一章;3.對管材的性能要求,增加了

本標準與ISO 4427:1996的主要差異為:

1.本標準僅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;

2. 本標準增加了定義一章;

3.對管材的性能要求,增加了"斷裂伸長率"項目;

4.增加了"檢驗規則"一章;

本標準與GB/T 13663-1992的差異為:

GB/T 13663-1992《給水用高密度聚乙烯(HDPE)管材》未采用國際標準制定。

自本標準實施之日起,同時代替GB/T 13663-1992

本標準的附錄A為提示的附錄。

本標準由國家輕工業局提出。

本標準由全國塑料制品標準化技術委員會歸口。

適用范圍

準規定了用聚乙烯樹脂為主要原料的材料,經擠出成型的給水用聚乙烯管材(以下簡稱"管材")的產品規格、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸、貯存。本標準還規定了原料的基本性能要求,包括分類體系。

本標準適用于用PE63、PE 80和PE 100材料(見4.1)制造的給水用管材。管材公稱壓力為0.32MPa~1.6MPa,公稱外徑為16 mm~1000 mm。

本標準規定的管材適用于溫度不超過40℃,一般用途的壓力輸水,以及飲用水的輸送。

引用標準

下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。

GB/T 2918一1998 塑料試樣狀態調節和試驗的標準環境(idt ISO 291:1997)

GB/T 3681-1983 塑料自然氣候曝露試驗方法

GB/T 3682-1983 熱塑性塑料熔體流動速率試驗方法

GB/T 6ill-1985 長期恒定內壓下熱塑性塑料管材耐破壞時間的測定方法(eqv ISO/DP 1167:1978)

GB/T 6671.2一1986 聚乙烯(PE)管材縱向回縮率的測定(idt ISO 2506:1981)

GB/T 8804.2一1988 熱塑性塑料管材拉伸性能試驗方法 聚乙烯管材(eqv ISO/DIS 3504-2)

GB/T 8806一1988 塑料管材尺寸測量方法(eqv 1974)

GB/T 13021~199 1聚乙烯管材和管件炭黑含量的測定熱失重法(neq 1986

GB/T 17219-1998 生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準

GB/T 17391-1998 聚乙烯管材與管件熱穩定性試驗方法(eqv 1991)

GB/T 18251-2000 聚烯烴管材、管件和混配料中顏料及炭黑分散的測定方法

GB/T 18252-2000 塑料管道系統 用外推法對熱塑性塑料管材長期靜液壓強度的測定

定義

3.1 定義

3.1.1幾何定義

3.1.1.1 公稱外徑dn:規定的外徑,單位為毫米。

3.1.1.2 平均外徑dem:管材外圓周長的測量值除以3.142(圓周率)所得的值,精確到0.1mm,小數點后第二位非零數字進位。

3.1.1.3 最小平均外徑dem,min:本標準規定的平均外徑的最小值,它等于公稱外徑dn,單位為毫米。

3.1.1.4 最大平均外徑dem,max:本標準規定的平均外徑的最大值。

3.1.1.5 任一點外徑dey:通過管材任一點橫斷面測量的外徑,精確到0.1mm,小數點后第二位非零數字進位。

3.1.1.6 不圓度:在管材同一橫斷面處測量的最大外徑和最小外徑的差值。

3.1.1.7 公稱壁厚en:管材壁厚的規定值,單位為毫米,相當于任一點的最小壁厚ey,min。

3.1.1.8 任一點的壁厚ey:任一點上管材壁厚的測量值,精確到0.lmm,小數點后第二位非零數字進位。

3.1.1.9 最小壁厚ey,min:本標準規定的管材圓周上任一點壁厚的最小值。

3.1.1.10最大壁厚ey,max:根據最小壁厚(ey,min)的公差確定的管材圓周上任一點壁厚的最大值。

3.1.1.11標準尺寸比(SDR):管材的公稱外徑與公稱壁厚的比值。SDR=dn/en

3.1.2與材料有關的定義

3.1.2.1混配料:以聚乙烯基礎樹脂加入必要的抗氧劑、紫外線穩定劑和顏料制造而成的粒料。

3.1.2.2 σlpl1):與20℃、50年、概率預測97.5%相應的靜液壓強度,單位為兆帕。

3.1.2.3 最小要求強度(MRS):σlpl圓整到優先數R10或R20系列中的下一個較小的值。

3.1.2.4 設計應力σs:在規定應用條件下的允許應力,MRS除以系數C,圓整到優先數R20系列中下一個較小的值,即:σs=〔MRS〕/C ………………(1)

3.1.2.5總使用(設計)系數C:一個數值大于1的總系數,它考慮了未在預測下限中體現出的使用條件和管道系統中配件等組成部分的性質。

3.1.3與使用條件有關的定義

3.1.3.1公稱壓力(PN):本標準中公稱壓力PN 相當于管材在20℃時的最大工作壓力,單位為兆帕。

3.1.3.2最大工作壓力(MOP):管道系統中允許連續使用的流體的最大有效壓力,單位為兆帕。

符號

3.2符號

C:總使用(設計)系數;

dem:平均外徑;

dem,max:最大平均外徑;

dem,mix:最小平均外徑;

dn:公稱外徑;

ey:任一點壁厚;

ey,min:最小壁厚;

ey,max:最大壁厚;

ft:溫度對壓力的折減系數;

ty:管材任一點的壁厚公差;

σlpl:與20℃、50年、概率預測97.5%相應的靜液壓強度;

σs:設計應力;

縮略語

3.3縮略語

MFR:熔體流動速率;

MOP:最大工作壓力;

MRS:最小要求強度;

PE:聚乙烯;

PN:公稱壓力;

SDR:標準尺寸比。

材料命名

4.1 命名

本標準中的聚乙烯管材料按如下步驟進行命名:

4.1.1按照GB/T18252確定材料的與20℃、50年、預測概率97.5%相應的靜液壓強度σlpl。

4.1.2按照表1,依據σlpl換算出最小要求強度(MRS),將MRS乘以10得到材料的分級數。

4.1.3按照表1,根據材料類型(PE)和分級數對材料進行命名。

表1 材料的命名

表1 材料的命名




σlpl,Mpa

MRS,Mpa

材料分級數

材料的命名

6.30~7.99

6.3

63

PE63

8.00~9.99

8.0

80

PE80

10.00~11.19

10.0

100

PE100

使用混配料生產聚乙烯管材,混配料為藍色或黑色,基本性能應符合表, 2要求。藍色管用材料應能保證使用該材料制造的管材的耐候性符合表12的要求。對于PE63級材料,也可采用管材級基礎樹脂加母料的方法生產聚乙烯管材,對材料性能的要求自管材上取樣進行測試。

按本標準生產管材時生產的潔凈回用料,只要能生產出符合本標準的管材時,可摻入新料中回用。

表2 材料的基本性能要求

序號

項目

要求

1

炭黑含量1),(質量)%

2.5±0.5

2

炭黑分散1)

≤等級3

3

顏色分散2)

≤等級3

4

氧化誘導時間(200),

≥20

5

熔體流動速度3)(5,190),

與產品標稱值的偏差不應超過±25%

注:

1 僅適用于黑色管材料

2 僅適用于藍色管材料

3 僅適用于混配料



產品規格

5.1 本標準的管材按照期望使用壽命50年設計。

5.2 輸送20℃的水,C最小可采用Cmin=1.25.由式(1)得到的不同等級材料的設計應力的最大允許值,見表3。

表3 不同等級材料設計應力的最大允許值

材料的等級

設計應力的最大允許值σ,Mpa

PE63

5

PE80

6.3

PE100

8

管材的公稱壓力(PN)與設計應力σs、標準尺寸比(SDR)之間的關系為:PN=2σs/(SDR-1)………………………….(2)

式中:PN與σs的單位均為兆帕。

使用PE63、PE100等級材料制造的管材,按照選定的公稱壓力,采用表3中的設計應力而確定的公稱外徑和壁厚應分別符合表4、表5和表6的規定。管道系統的設計和使用方可以采用較大的總使用(設計)系數C,此時可選用較高公稱壓力等級的管材。

PEM管具有質量輕且堅硬的特性,容易運輸和保管。運輸是以卡車運輸為主,標準裝載量如下。

品名

規格

裝載量

8TON 11TON

D50(ROLL)

42R/L

50R/L

D75(ROLL)

22R/L

27R/L

D75(6M)

500本

D100

350本


D125

130本


D150

175本


D200

110本


D250

66本


D300

52本


D350

37本


D400

27本



D450

20本



D500

16本



D600

12本



D700

8本



D800

6本


管道裝載量

8TON=2.3m×7m

11Ton=2.3m×9m

(注:圖表上的量詞“本”到底是多少?譯者不清楚,只供參考)。

PE給水管施工安裝:管理/保管

管理

A、經常把管徑最大的堆在底面。

B、PEM管道內外面很光滑,為了防止滑下,裝載時要把它安全地固定。

C、小口徑直管或輕的管可以用手裝卸。施工安裝:管理/保管

保管

A、PEM管材要在干凈的場地里保管。

B、長期保管時為了防止光線直射,應放置于室內或使用蓋遮布。

C、把管堆在地面保管時,應除掉石頭或其它銳利物,把地面整理平坦后堆放。

D、PEM管應遠離熱源,進行保管。

E、要注意在過高裝載或堆積的情況下,管材會發生變形。

裝載列數限制如下表

管徑

裝載列數

SDR18以下

SDR19—26

SDR26-32.5

D100

45

26

14

D150

31

17

10

D200

24

13

8

D250

17

10

6

D300

13

8

5

D350

12

7

4

D400

11

6

4

D450

10

6

4

D500

9

6

3

D600

7

4

3

6、技術要求

6.1 顏色

市政飲用水管材的顏色為藍色或黑色,黑色管上應有共擠出藍色色條。色條沿管材縱向至少有三條。其他用途水管可以為藍色和黑色。暴露在陽光下的敷設管道(如地上管道)必須是黑色。

6.2外觀

管材的內外表面應清潔、光滑,不允許有氣泡、明顯的劃傷、凹陷、雜質、顏色不均等缺陷。管端頭應切割平整,并與管軸線垂直。

6.3管材尺寸

6.3.1管材長度

6.3.1.1直管長度一般為6m、9m、12m,也可由供需雙方商定。長度的極限偏差為長度的+0.4%,-0.2%。

6.3.1.2盤管盤架直徑應不小于管材外徑的18倍。盤管展開長度由供需雙方商定。

6.3.2平均外徑

管材的平均外徑,應符合表8規定。對于精公差的管材采用等級B,標準公差管材采用等級A。采用等級B或等級A由供需雙方商定。無明確要求時,應視為采用等級A。

表8 平均外徑

公稱外徑

最小平均外徑

最大平均外徑

等級A

等級B

16

16.0

16.3

16.3

20

20.0

20.3

20.3

25

25.0

25.3

25.3

32

32.0

32.3

32.3

40

40.0

40.0

40.3

50

50.0

50.5

50.3

63

63.0

63.6

63.4

75

75.0

75.7

75.5

90

90.0

90.9

90.6

110

110.0

111.0

110.7

125

125.0

126.2

125.8

140

140.0

141.3

140.9

160

160.0

161.5

161.0

180

180.0

181.7

181.1

200

200.0

201.8

201.2

225

225.0

227.1

226.4

250

250.0

252.3

251.5

280

280.0

282.6

281.7

315

315.0

317.9

316.9

355

355.0

358.2

357.2

400

400.0

403.6

402.4

450

450.0

454.1

452.7

500

500.0

504.5

503.0

560

560.0

565.0

563.4

630

630.0

635.7

633.8

710

710.0

716.4

714.0

800

800.0

807.2

804.2

900

900.0

908.1

904.0

1000

1000.0

1009.0

1004.0

6.3.3 壁厚及偏差

管材的最小壁厚 ey,min等儀公稱壁厚en。管材任一點的壁厚公差應符合表 9 的規定。

表9 任一點的壁厚公差

最小壁厚

公差

最小壁厚

公差

最小壁厚

公差

>

>

>




25.0

25.5

5.0

45.0

45.5

9.0




25.5

26.0

5.1

45.5

46.0

9.1

2.0

3.0

0.5

26.0

26.5

5.2

46.0

46.5

9.2

3.0

4.0

0.6

26.5

27.0

5.3

46.5

47.0

9.3

4.0

4.6

0.7

27.0

27.5

5.4

47.0

47.5

9.4

4.6

5.3

0.8

27.5

28.0

5.5

47.5

48.0

9.5

5.3

6.0

0.9

28.0

28.5

5.6

48.0

48.5

9.6

6.0

6.6

1.0

28.5

29.0

5.7

48.5

49.0

9.7

6.6

7.3

1.1

29.0

29.5

5.8

49.0

49.5

9.8

7.3

8.0

1.2

29.5

30.0

5.9

49.5

50.0

9.9

8.0

8.6

1.3

30.0

30.5

6.0

50.0

50.5

10.0

8.6

9.3

1.4

30.5

31.0

6.1

50.5

51.0

10.1

9.3

10.0

1.5

31.0

31.5

6.2

51.0

51.5

10.2

10.0

10.6

1.6

31.5

32.0

6.3

51.5

52.0

10.3

10.6

11.3

1.7

32.0

32.5

6.4

52.0

52.5

10.4

11.3

12.0

1.8

32.5

33.0

6.5

52.5

53.0

10.5

12.0

12.6

1.9

33.0

33.5

6.6

53.0

53.5

10.6

12.6

13.3

2.0

33.5

34.0

6.7

53.5

54.0

10.7

13.3

14.0

2.1

34.0

34.5

6.8

54.0

54.5

10.8

14.0

14.6

2.2

34.5

35.0

6.9

54.5

55.0

10.9

14.6

15.3

2.3

35.0

35.5

7.0

55.0

55.5

11.0

15.3

16.0

2.4

35.5

36.0

7.1

55.5

56.0

11.1

16.0

16.5

3.2

36.0

36.5

7.2

56.0

56.5

11.2

16.5

17.0

3.3

36.5

37.0

7.3

56.5

57.0

11.3

17.0

17.5

3.4

37.0

37.5

7.4

57.0

57.5

11.4

17.5

18.0

3.5

37.5

38.0

7.5

57.5

58.0

11.5

18.0

18.5

3.6

38.0

38.5

7.6

58.0

58.5

11.6

18.5

19.0

3.7

38.5

39.0

7.7

58.5

59.0

11.7

19.0

19.5

3.8

39.0

39.5

7.8

59.0

59.5

11.8

19.5

20.0

3.9

39.5

40.0

7.9

59.5

60.0

11.9

20.0

20.5

4.0

40.0

40.5

8.0

60.0

60.5

12.0

20.5

21.0

4.1

40.5

41.0

8.1

60.5

61.0

12.1

21.0

21.5

4.2

41.0

41.5

8.2

61.0

61.5

12.2

21.5

22.0

4.3

41.5

42.0

8.3




22.0

22.5

4.4

42.0

42.5

8.4




22.5

23.0

4.5

42.5

43.0

8.5




23.0

23.5

4.6

43.0

43.5

8.6




23.5

24.0

4.7

43.5

44.0

8.7




24.0

24.5

4.8

44.0

44.5

8.8




24.5

25.0

4.9

44.5

45.0

8.9




6.4靜液壓強度

管材的靜液壓強度應符合表10要求。

表10 管材的靜液壓強度

序號

項目

環向應力

要求

PE63

PE80

PE100

1

20℃靜液壓強度()

8.0

9.0

12.4

不破裂,不滲漏

2

80℃靜液壓強度()

3.5

4.6

5.5

不破裂,不滲漏

3

80℃靜液壓強度()

3.2

4.0

5.0

不破裂,不滲漏

80°C靜液壓強度(165h)試驗只考慮脆性破壞。如果在要求的時間(165h)內發生韌性破壞,則按表11選擇較低的破壞應力和相應的最小破壞時間重新試驗。

表11 80℃時靜液壓強度(165h)再實驗要求

PE63

PE80

PE100

應力

最小破壞時間

應力

最小破壞時間

應力

最小破壞時間

3.4

285

4.5

219

5.4

233

3.3

538

4.4

283

5.3

332

3.2

1000

4.3

394

5.2

476



4.2

533

5.1

688



4.1

727

5.0

1000



4.0

1000



6.5物理性能

管材的物理性能能應符合表12要求。當在混配料中加入回用料擠管時,對管材測定的熔體流動速率(MFR)(5kg,190℃)與對混配料測定值之差,不應超過25%。

表12 管材物理性能要求

序號

項目

要求

1

短裂伸長率,%

≥350

2

縱向回縮率(110℃),%

≤3

3

氧化誘導時間(220℃),

≥20

4

耐厚性

(管材累計接受≥老化能量后)

80℃靜液壓強度(),實驗條件同10

不破裂,不滲漏

短裂伸長率,%

≥350

氧化誘導時間(200℃),

≥10

1)僅適用于藍色管材。

6.6衛生性能

用于飲用水輸配的管材衛生性能應符合GB/T 17219的規定。

管道連接

6.1.一般規定:

6.1.1.管材、管件以及管道附件的連接應采用熱熔連接(熱熔對接、熱熔承插連接、

熱熔鞍形連接)或電熔連接(電熔承插連接、電熔鞍形連接)及機械連接(鎖

緊型和非鎖緊型承插式連接、法蘭連接、鋼塑過度連接)。公稱外徑大于或等于63mm的管道不宜采用手工熱熔承插連接,壁厚<6mm的管材不宜使用熱熔對接的連接方法,聚乙烯管材、管件不得采用螺紋連接和粘接。

6.1.2.管道各種連接應采用相應的專用連接工具。連接時嚴禁明火加熱。

6.1.3.管道連接宜應采用同種牌號級別,壓力等級相同的管材、管件以及管道附件(不同牌號的管材以及管道附件之間的連接,應經過試驗,判定連接質量能得到保證后,方可連接)。

6.1.4.聚乙烯管材、管件與金屬管、管道附件的連接,當采用鋼制噴塑或球墨鑄鐵過度管件時,其過度管件的壓力等級不得低于管材公稱壓力。

6.1.5.在寒冷氣候(-5℃以下)或大風環境條件下進行熱熔或電熔連接操作時,應采取保護措施,或調整連接機具的工藝參數。

6.1.6.管道連接時,管材切割應采用專用割刀或切管工具,切割斷面應平整、光滑、無毛刺,且應垂直于管軸線。

6.1.7.管道連接后,應及時檢查接頭外觀質量,不合格者必須返工。

6.2.熱熔連接:

6.2.1.熱熔連接工具的溫度控制應精確,加熱面溫度分布應均勻,加熱面結構符合焊接工藝要求。熱熔連接前、后應使用潔凈棉布擦凈加熱面上的污物。

6.2.2.熱熔連接加熱時間、加熱溫度和施加的壓力以及保壓、冷卻時間,應符合熱熔連接工具生產企業和聚乙烯管材、管件以及管道附件生產企業的規定。在保壓、冷卻期間不得移動連接件或在連接件上施加任何外力。

6.2.3.熱熔對接連接還應符合下列規定:

6.2.3.1.兩待連接件的連接端應伸出焊機夾具一定自由長度,并校直兩對應的待連接件,使其在同一軸線上。錯邊不宜大于壁厚的10%。

6.2.3.2.管材、管件以及管道附件連接面上的污物應使用潔凈棉布擦凈,并銑削連接面,使其與軸線垂直。

6.2.3.3.待連接件的段面應使用熱熔對接連接工具加熱。

6.3.3.4.加熱完畢,待連接件應迅速脫離加熱工具,檢查待連接件的加熱面熔化的均勻性和是否有損傷。然后,用均勻外力使連接面完全接觸,并翻邊形成均勻一致的凸緣,凸緣的高度和寬度應符合有關規定。

6.3.3.5.不同SDR系列的管材、管件產品互焊時,宜通過機械加工使焊接處壁厚相同。

6.3.3.6.焊接時,每一個焊口應當有詳細的焊接原始記錄,焊接原始記錄至少應當包括環境溫度、焊工代碼、焊口編號、管道規格類型、焊接壓力、拖動壓力、增壓時間、加熱板溫度、切換時間、吸熱時間、冷卻時間等。

6.3.3.7.聚乙烯(PE)給水管道熱熔對接應采用同廠家、同材質、同牌號的管材與管材,管材與管件之間,管件與管件之間連接;不同SDR系列的聚乙烯管材不宜采用熱熔對接連接。

6.2.4.焊接質量檢測:

6.2.4.1.檢測的必要性;

6.2.4.2.檢測方法:焊接接頭質量檢驗分別為破壞性試驗和非破壞性試驗,在施工現場一般采用非破壞性試驗。非破壞性試驗主要手段是目測,也可以稱為外觀檢查,主要標準如下:

卷邊應均勻、圓滑、飽滿,兩邊卷邊尺寸相近;焊縫平滑對稱,卷邊的高度、翻邊的任一邊高度差不大于0.1<它的壁厚;切下的翻邊不存在未融合、缺口、孔洞等缺陷,切邊的管端錯邊不超過壁厚的10%。


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