G5+PE001.1-2020 产品质量技术要求 第1部分:燃气用埋地聚乙烯管材 最终版.pdf

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G5+ 燃气企业聚乙烯(PE)输配系统质量控制合作小组标准 G5+PE001.1-2020 产品质量技术要求产品质量技术要求 第第 1 部分:燃气用埋地聚乙烯管材部分:燃气用埋地聚乙烯管材 2020 年 12 月 燃气企业聚乙烯(PE)输配系统质量控制合作小组 发 布 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 1 前前 言言 燃气企业聚乙烯(PE)输配系统质量控制合作小组(以下简称合 作小组)是由国内五家燃气企业自愿加入的合作小组。合作小组成立 于 2008 年,旨在针对当时国内塑料管道市场中的一些不良状况,共 同制定对 PE 输配系统质量控制的标准和方法。合作小组成员单位承 诺将共同制定的产品标准及质量控制办法作为本企业基本标准严格 执行,围绕促进提高燃气用聚乙烯(PE)产品质量开展工作。 2008 年首批制订完成 3 个聚乙烯管材的产品标准及质量控制办 法: 产品质量技术要求 第 1 部分:燃气用埋地聚乙烯管材 G5+PE001.1-2008; 供应商资格预审导则 第 1 部分:燃气用埋地聚乙烯管材 G5+PE002.1-2008; 产品质量保证管理办法 第 1 部分:燃气用埋地聚乙烯管材 G5+PE003.1-2008。 上述三个标准于 2010 年发布了局部修订版。后续又于 2017 年和 2019 年两次修订发布产品质量技术要求 第 1 部分:燃气用埋地 聚乙烯管材G5+PE001.1-2017 及 G5+PE001.1-2017(2019 年版) 。 本标准在 G5+PE001.1-2017(2019 年版)的基础上进行修订,主 要修订内容包括: 1. 对表 6 中断裂伸长率测试依据的标准号进行了勘误; 2. 修改了表 8-2 中试验适用的 PE 管材直径,明确本项试验只针 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 2 对不小于 dn90(en5 mm)的管材; 3. 修改了附录 6: G5+PE001.1-2008(2010 年版)与 G5+PE001.1-2020 版的差异 说明。 成员企业: 北京市燃气集团有限责任公司 香港中华煤气有限公司 成都燃气集团股份有限公司 广州燃气集团有限公司 深圳市燃气集团股份有限公司 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 3 目目 录录 1 范围 4 2 术语和定义 4 3 材料 5 4 颜色及外观要求 8 5 几何尺寸 9 6 力学性能 11 7 物理性能 12 8 管材的熔接兼容性 13 9 标志 14 10 管材检验规则 15 11 包装 17 12 储存、搬运、运输 18 附录 1 聚乙烯输配系统质量合作小组质保书(管材) 20 附录 2 出厂检验记录表 21 附录 3(资料性附录)高耐慢速裂纹增长性能 PE 100 混配料和管材 22 附录 4(资料性附录)工作温度下的压力折减系数 24 附录 5 G5+PE001.1-2020 与 GB/T 15558.1-2015 差异说明 25 附录 6 G5+PE001.1-2008(2010 年版)与 G5+PE001.1-2020 差异说明 31 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 4 产品质量技术要求产品质量技术要求 第第 1 部分:燃气用埋地聚乙烯管材部分:燃气用埋地聚乙烯管材 1 1 范围范围 本标准规定了聚乙烯输配系统质量控制合作小组对应用于埋地 燃气管网的聚乙烯(PE)管材的技术要求。包括聚乙烯混配料的基本 性能和聚乙烯管材的外观、尺寸、物理性能、力学性能、兼容性、标 志、试验方法、检验规则、包装和储运要求。 本标准规定的聚乙烯管材是由 PE 80 和 PE 100 级的燃气专用混 配料为主要原料, 经挤出成型制造的单色或带有标识色条的单层实壁 管材。管材公称外径为 16 mm630 mm。管材的最大工作压力(MOP) 基于设计应力确定,并考虑耐快速裂纹扩展(RCP)性能的影响。 在输送人工煤气和液化石油气时,应考虑燃气中存在其他组分 (如:芳香烃、冷凝液)在一定浓度下对管材性能的不利影响。 本标准的制定是以 GB/T 15558.1-2015燃气用埋地聚乙烯(PE) 管道系统 第 1 部分:管材为基础,结合 ISO 4437-2014燃气输 送用埋地聚乙烯管材(PE)-公制系列-规范和 EN 1555-2010燃 气输送用塑料管道系统-聚乙烯(PE) 中的相关要求编制。本标准中 未提到的应按 GB/T 15558.1 执行, 本标准中的规定高于 GB/T 15558.1 的地方按本标准执行。 2 2 术语和定义术语和定义 本标准中提到的术语和符号释义遵从 GB/T 15558.1-2015燃气 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 5 用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第 1 部分:管材中第 3 章的规定。 3 3 材料材料 3.1 混配料 制造管材必须使用由聚乙烯输配系统质量控制小组认可的燃气 专用混配料。 3.2 回用料 制造管材必须全部使用洁净新料,禁止使用任何形式、任何来源 的回用料、回收料、再生料。 3.3 制造色条的混配料 制造色条的混配料应使用制造管材的混配料生产商认可的专用 色条混配料。并且用于制造管材色条的聚乙烯(PE)混配料与生产管 材的聚乙烯(PE)混配料具有良好的相容性。 3.4 混配料性能 制造管材用的聚乙烯混配料应符合表 1 和表 2 的要求。 注:在非开挖施工等领域,可能需要采用具有高耐慢速裂纹增长性能 PE100 混配料,其 性能见附录 A。 表 1 聚乙烯混配料的性能 性能 单位 要求 a 试验条件 试验方法 b 密度 kg/m 3 930(基础树脂),且满足 混配料密度技术参数范围。 23 GB/T 15558.1 熔体质量流动速率 (MFR) g/10 min (0.21.4) ,且最大偏差 不应超过混配料标称值的 20 % c 190 ,5 kg GB/T 15558.1 热稳定性(氧化诱导时 间) min 20 200 d (152) mg GB/T 15558.1 挥发分含量 mg/kg 350 GB/T 15558.1 水分含量 e mg/kg 300 按 SH/T 1770 试验。 试样数量为 1 个。 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 6 炭黑含量 f % (质量分 数) 2.02.5 GB/T 13021 炭黑分散 f或颜料分散 等级 3 GB/T 18251 外观级别 A1,A2,A3 或 B ISO 18553 注注:黑色混配料的炭黑的平均(初始)粒径范围为 10 nm25 nm。 a 混配料供应商应证明符合这些要求。 b 本标准试验方法中引用的国标均可采用等同的 ISO 标准或 EN 标准替代。 c 混配料标称值由混配料供应商提供。 d 试验温度也可选择 210 ,要求时间不小于 20 min,但要看到拐点出现。 e 当测量的挥发分含量不符合要求时才测量水分含量。仲裁时,应以水分含量的测量结果作为判定依据。 f 炭黑含量、炭黑分散、炭黑颗粒尺寸仅应用于黑色混配料。 表 2 以管材形式测定的聚乙烯混配料性能 性能 单 位 要求 试验条件 试验方法 c 耐气体组分 无破坏,无渗漏 80 ,2.0 MPa, 20 h(试验时间) GB/T 15558.1 耐快速裂纹扩展(RCP) a S4试验: (e n28.6 mm) MPa S4试验的临界压力 Pc,s4MOP/2.4 - 0.072 0 GB/T 19280 耐慢速裂纹增长 b 无破坏,无渗漏 PE 80;80 ; 0.8 MPa(试验压力) 500 h(试验时间) PE 100;80 ; 0.92 MPa (试验压力) 500 h(试验时间) GB/T 15558.1 耐候性(仅对于非黑色混配 料) 气候老化后,以下性能满 足要求: 累计太阳能辐射 3.5 GJ/m 2 GB/T 15558.1 静液压强度 80 ;1000 h PE 80;4.0 MPa PE 100;5.0 MPa 断裂伸长率 350 % 电熔接头抗剥离-脆性破 坏的百分比 23 ;33.3 % a 如 S4试验结果不符合要求,按全尺寸试验重新进行测试,以全尺寸试验的结果作为最终判定依据。在此情况 下,Pc,FS 1.5MOP 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 7 MOP= ) 1( 2 SDRC MRS ,C2 b 采用 dn 110 SDR 11 的管材进行切口试验 c 本标准试验方法中引用的国标均可采用等同的 ISO 标准或 EN 标准替代 3.5 PE 混配料的熔接兼容性 3.5.1 同一混配料的熔接兼容性 符合表 1 的混配料应为可熔接的。 混配料制造商应证实自己产 品范围内同一混配料的熔接性,将混配料加工成管材,在环境温度 (232)条件下,按照 GB/T 19809(即 ISO 11414)规定的参数, 将两段管材制备成对接熔接接头,然后按 GB/T 19810 测试,检测是 否满足表 3 的拉伸试验破坏形式及要求。 3.5.2 不同混配料的熔接兼容性 符合表 1 的混配料可考虑为互熔的。 混配料制造商应证实自己 产品范围内不同混配料的熔接兼容性,将不同混配料加工成管材,在 环境温度(232)条件下,按照 GB/T 19809(即 ISO 11414)规 定的参数,将两段管材制备成对接熔接接头,然后按 GB/T 19810 测 试,检测是否满足表 3 的拉伸试验破坏形式及要求。 表 3 PE 混配料的性能以对接熔接接头形式测定 性能 单位 要求 试验参数 试验方法 对接熔接拉伸强度 (dn 110 mm SDR 11) - 试验至破坏: 韧性破坏-通过 脆性破坏-未通过 23 2 GB/T 19810, 组件制备 GB/T 19809 或 ISO 11414 3.6 分级 3.6.1 聚乙烯混配料应按照表 4 规定的最小要求强度(MRS)分级。 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 8 表 4 聚乙烯混配料的分级 命名 LPL(20 ,50 年,97.5 %) MRS/MPa PE 80 8.0LPL10.0 8.0 PE 100 10.0LPL11.2 10.0 3.6.2 混配料供应商应按 GB/T 18475 (或 ISO 12162)提供分级证明 资料。 3.6.3 按ISO 9080 用外推法对混配料的长期静液压强度进行评价时, 压力试验应至少在三个温度下进行,其中两个温度固定在 20 和 80 ,第三个温度可以在 30 和 70 间自由选择。80 曲线的 拐点不得发生在 5000 h 前(t 5000 h) 。 3.7 混配料供应商应能提供每个牌号的定型检验及型式检验报告。 3.7.1 混配料的定型检验项目应包括 3.4 节规定的全部性能、 熔接兼 容性和分级。 3.7.2 至少每两年对混配料进行一次型式检验, 型式检验的项目包括 耐快速裂纹扩展和耐慢速裂纹增长。 3.8 技术数据 管材生产商应能够向买方提供证明其原料符合本标准第 3 章全 部要求的资料。 4 4 颜色及外观要求颜色及外观要求 4.1 颜色 1 PE 80 级管材应为黄色或黑色加黄条,PE 100 级管材应为橙色或 黑色加橙条。 产品质量技术要求产品质量技术要求-PE 管材管材 9 2 黑色管上应共挤出至少三条色条,色条沿管材圆周方向均匀分 布。 4.2 外观 1 管材内外表面应清洁、 平滑, 不允许有气泡、 明显的划伤、 凹陷、 杂质、颜色不均等缺陷。 2 管材两端应切割平整,并与管材轴线垂直。 5 5 几何尺寸几何尺寸 5.1 一般要求 1 管材可采用直管和盘管(dn 63)两种形式交货。盘卷的最小 内径应不小于 18dn。 2 直管长度一般为 12 米,也可由供需双方约定。管材长度不应存 在负误差。 3 管材壁厚一般选用 SDR 17.6、SDR 17 和 SDR 11 三个系列,也可 由供需双方约定。 5.2 外径、壁
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