【国家标准(GB)】 燃气用埋地聚乙烯管材

中华人民共和国国家标准
燃气用理地聚乙烯管材
Buried polyethylene (PE) pipes for thesupply of gaseous fuels
1主题内容与适用范围
GB15558.1—1995
本标准规定了以聚乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的燃气用埋地聚乙烯管材（以下简称管材）的技术要求、试验方法，检验规则、标志、包装、运输、贮存。此外，还规定了原料的主要性能要求。本标准适用于工作温度在一20～40℃；最大工作压力不大于0.4MPa的管材。管材在输送人工煤气和液化石油气时，应选用SDR11系列管材，同时必须考虑燃气中存在的其他组分(如：芳香烃、冷凝液等)在一定浓度下对管材性能的不利影响。注，SDR标准尺寸比，即公称外径与壁厚之比。2引用标准
3塑料密度和相对密度试验方法
GB1033
GB1842
聚乙烯环境应力开裂试验方法
GB2828逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）塑料试样状态调节和试验的标准环境GB2918
GB3681
塑料自然气候曝露试验方法
热塑性塑料熔体流动速率试验方法GB3682
GB6111长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法（通用方法）GB6283
GB6671.2聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定GB8804.2热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙烯管材
GB8806塑料管材尺寸测量方法
GB13021聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定（热失重法）3原料
3.1基础原料及添加剂
基础原料为聚乙烯树脂。可加入必要的添加剂，如：抗氧剂、紫外线稳定剂和着色剂。加入的添加剂应分散均匀。
3.2回用料
按本标准生产管材时所产生的洁净余料，只要能生产出符合本标准要求的管材，可少量掺入新料中回用。
3.3基本性能
原料基本性能应符合表1要求。
国家技术监督局1995-05-02批准1995-12-01实施
密度，kg/m2
项
水分含量，mg/kg
挥发分含量，mg/kg
炭黑含量\，%
热稳定性（200℃），min
耐环境应力开裂，h
(100C,100%，F)
耐气体组分，h
(80C,2MPa)
长期静液压强度，MP：
（20℃，50年，95%）
目
注：1）炭黑含量仅适用于黑色管。4技术要求
4.1颜色
GB15558.1—1995
表1
性能要求
≥930
<300
<350
2.0~2.6
>20
≥1 000
≥30
≥8.0
管材的颜色为黄色或黑色，黑色管上必须有醒目的黄色色条。4.2外观
试验方法
见5.5
见5.6
见5.7
见5.8
见5.9
见5.10
见5.11
见附录A
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。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。4.3规格尺寸
4.3.1外径、壁厚及允许偏差
管材的外径及其允许偏差和壁厚及其允许偏差，应符合表2的规定。4.3.2管材长度
直管长度一般为6、9、12m，也可由供需双方商定，长度允许偏差为土20mm。盘管展开长度由供需双方商定。可盘管的管材外径宜不大于110mm。盘管的盘架直径或卷盘最小内径应不小于24倍管材外径，最小不得小于0.6m。4.3.3不圆度
按5.4条试验，不圆度应不大于5%。表2
公称外径d。
SDRu
基本尺寸
20
允许偏差
+0.3
0
工作压力≤0.4MPa
基本尺寸
3.0
允许偏差
+0.4
0
壁
厚e
SDR
工作压力≤0.2MPa
基本尺寸
2.3
mm
允许偏差
+0.4
0
公称外径d。
基本尺寸
25
32
40
50
63
75
90
110
125
140
160
180
允许偏差
+0.3
0
+0.3
0
+0. 4
0
+0. 4
0bzxz.net
+0.4
0
+0.5
0
+0.6
0
+0.6
0
+0.6
0
+0.9
0
+1.0
0
+1.0
0
GB15558.1-1995
续表2
壁
SDR1
工作压力≤0.4MPa
基本尺寸
3.0
3.0
3.7
4. 6
5.8
6.8
8.2
10.0
11.4
12.7
14.6
16.4
允许偏差
+0. 4
0
+0.4
0
+0.5
0
+0.6
0
+0.7
0
+0.8
。
+1.0
0
+1.1
0
+1.3
0
+1.4
0
+1.6
0
+1.8
0
厚e
SDR116
工作压力≤0.2MPa
基本尺寸
2.3
2.3
2.3
2.9
3.6
4.3
5.2
6.3
7.1
8.0
9.1
10.3
mm
允许偏差
+0.4
0
+0.4
0
+0. 4
0
+0.4
0
+0.5
0
+0.6
0
+0.7
0
+0.8
0
+0. 9
0
+0.9
0
+1.1
0
+1.2
o
公称外径d。
基本尺寸
200
225
250
允许偏差
+1.2
0
+1.4
0
+1.5
0
4.4性能要求
GB15558.1—1995
续表2
壁
SDRu
工作压力≤0.4MPa
基本尺寸
18.2
20.5
22.7
管材性能要求应符合表3要求
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
项
目
长期静液压强度，MPa（20℃，50年，95%）20℃
短期静液压强度
MPa
80℃
热稳定性（200℃），min
耐应力开裂，h
(80℃C,4.0MPa)
压缩复原（80℃，4MPa),h
纵向回缩率，(110℃)，%
断裂伸长率，%
允许偏差
+2.0
0
+2.2
0
+2.4
0
表3
耐候性（管材积累接受≥3.5kMJ/m2老化能量后）
厚e
SDRm
工作压力≤0.2MPa
基本尺寸
11.4
12.8
14.2
性
能
要
>8. 0
9.0
求
韧性破坏时间(h)>100
4. 61)
脆性破坏时间(h)>165
4.0
破坏时间(h)>10002)
>20
≥10002)
≥170
>170
≤3
>350
mm
允许偏差
+1.3
0
+1.4
0
+1.6
0
试验方法
见附录A
见5.13
见5.9
见5.12
见5.14
见5.15
见5.16
仍能满足本表第2,3,7项性能要求，并保持良好的焊接性能
见5.17
注：1）仅适于脆性破坏。如果在上述所要求的时间(165h)内发生韧性破坏，则按下表选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间。
2）型式检验要求。
3）出厂检验要求。
5试验方法
5.1试验环境
破坏应力，MPa
4.6
4.5
4.4
GB15558.1—1995
最小破坏时间，h
165
219
293
破坏应力，MPa
4.3
4.2
4.1
最小破坏时间，h
394
533
727
试验环境按GB2918规定，温度为23士2℃。试样在试验前必须按试验环境进行状态调节24h以上。
5.2外观及颜色检查
用肉眼直接观察，内壁可用光源照看。5.3尺寸测量
管材外径和壁厚按GB8806规定测量。管材长度和盘管盘架直径或卷盘最小内径用精度不低于10mm的尺子测量。5.4不圆度测定
5.4.1仪器：测微计或游标卡尺，精度为0.02mm。5.4.2测量方法：沿管材同一截面测量管材最大外径和最小外径。5.4.3计算和结果表示：不圆度（%)按式(1)计算。dmax-dmin
X200
dm+dn
式中：dmx—最大外径，mm；
dmm—最小外径，mm。
取三个试样的试验结果的算术平均值作为不圆度。5.5密度测定
按GB1033规定进行测定。
5.6水分含量测定
按GB6283规定进行测定，试样不进行状态调节。5.7挥发分含量测定
5.7.1试验仪器
5.7.1.1烘箱：105士0.5℃，不鼓风。5.7.1.2称量瓶：935mm×70mm玻璃称量瓶。5.7.1.3分析天平：感量0.0001g。5.7.1.4干燥器：盛有变色硅胶的玻璃干燥器。5.7.2试验步骤
（1）
5.7.2.1把洁净的带盖称量瓶在105士0.5℃的烘箱中加热1h后取出，置于干燥器中冷却至室温，称其重量为m（准确至0.001g）。
5.7.2.2把约25g树脂均勾地铺在称量瓶底部，盖上瓶盖，称其重量为m（准确到0.001g）。5.7.2.3把盛有树脂的称量瓶置于105土0.5℃的烘箱中，取下盖子并留在烘箱里。关上烘箱门烘1h后取出，放于干燥器中冷却至室温，准确称量。再加热0.5h，操作同上，直至恒重（即连续称量相差不大于0.001g），称其重量为m2。在转移和称量的过程中必须始终盖上盖子。5.7.3计算和结果表示
挥发分含量(mg/kg)按式(2)计算：式中：m。干燥的称量瓶的重量,g;GB15558.1—1995
m - m2 × 106
m,-m。
m1——加热前的树脂加称量瓶的重量，g:m2—加热恒重后的树脂加称量瓶的重量，g。取三个样品试验结果的算术平均值作为挥发分含量。5.8炭黑含量测定
按GB13021规定进行测定。
5.9热稳定性试验
5.9.1试验仪器
5.9.1.1能连续记录试样温度的差示扫描热量计(DSC)或热分析仪，精度为0.1℃。5.9.1.2温度测量仪，精度为0.1℃。5.9.1.3分析天平，感量0.1mg。5.9.1.4带有切换开关的氧气和高纯度氮气供给器。5.9.1.5气体流量计。
5.9.2试样
5.9.2.1管材试样制备：
（2)
从管材上锯一个2～3cm宽的圆环，用台钳夹住圆环，在圆环表面沿径向切一个直径略小于热分析仪盛样盘内径的圆柱体，用锋利刀片从圆柱体上切一块重15士0.5mg的圆片，作为试样。5.9.2.2原料试样制备：
将原料放在圆柱形压模盘中，在150士3℃温度下加热2min，切一块直径略小于热分析仪盛样盘内径的圆柱体，用锋利刀片从圆柱体上切一块重15士0.5mg的圆片，作为试样。5.9.3试验步骤
5.9.3.1校准热分析仪。
5.9.3.2调节氮气流量，让50士5cm\/min的氮气流过热分析仪，然后把切换开关接向氧气，调节氧气流量，让50士5cm*/min氧气流过热分析仪，然后再切换成氮气。5.9.3.3把盛有15士0.5mg试样的开口铝盘放入热分析仪内，以20℃/min的速度升温，使温度恒定在200士0.1℃，开始记录温度随时间变化。5.9.3.4在氮气流过热分析仪5min后，切换成氧气，直到氧化作用的温升达到最大值。5.9.4试验结果
在绘制的温度随时间变化曲线图上，如图1，标出由氮气切换成氧气1min后的点A1，绘出温度升高时斜率最大的切线，标出此切线与基线交点A2，此两点间的时间即是试样热稳定性的氧化诱导期(min)。
试验结果取五次试验的算术平均值。5.10耐环境应力开裂试验
GB15558.1—1995
氧化诱导期
图1
时间，min
按GB1842规定进行试验，试验温度为100士2℃。试验结果以试样破损几率为0的时间（F。)表示。5.11耐气体组分试验
试验介质：50%(重量比)的正突烷(99%)和50%(重量比)的三甲基苯混合液。试验介质温度为80℃。试验环向应力为2.0MPa。试验前，应将正案烷和三甲基苯混合液注入自由长度不小于250mm的32mm×3.0mm管状试样中，在23土2℃环境中放置1500h后，按GB6111规定进行试验。5.12耐应力开裂试验
5.12.1试验仪器
5.12.1.1切口设备：60°角的76.2mm×12.5mm×25.4mm的双等角铣刀，及刚性底座和刀架。注：铣刀使用500m以后应更换。5.12.1.2GB6111中所要求的恒温系统、加压系统、计时器和密封接头等试验设备。5.12.2试样
5.12.2.1试样应选用公称外径不小于63mm的管材，试样自由长度应不小于管材外径的6倍。5.12.2.2试样切口：铣刀转速为700r/min，往返移动速度为150mm/min。5.12.2.3试样应符合图2的规定；沿管材圆周每隔90°开一条切口，共开四条切口，切口应处于试样长度中间，切口深度为管材壁厚的19%，切口长度应不小于试样外径，最小不得小于125mm。5.12.2.4试样个数为10个。
5.12.3试验步骤
5.12.3.1试验前，试样应在80土1℃恒温水浴中至少进行1h预处理。5.12.3.2按GB6111进行静液压强度试验，试验温度为80±1℃。5.13短期静液压强度试验
GB15558.1—1995
特700/mlm
工作台进给速度
150mm/mlm
按GB6111规定进行试验。
5.14压缩复原试验
5.14.1试样
切口课度
妈口长度
图2
5.14.1.1试样自由长度应不小于管材外径的8倍，最小不得小于250mm。5.14.1.2试样个数为10个。
5.14.2试验步骤
5.14.2.1先将试样在0℃（-5～0℃)环境中放置10h以上。5.14.2.2用专用压管设备将试样在10min内缓慢压至间距为原试样壁厚的两倍，并保持至少60min。
5.14.2.3松开压管设备，使试样自然复原。5.14.2.4试样复原后按GB6111方法试验，试验温度为80℃，试验环向应力为4MPa。5.15纵向回缩率测定
按GB6671.2规定测定。
5.16断裂伸长率测定
按GB8804.2规定测定。
5.17耐候性试验
按GB3681规定进行试验。
6检验规则
6.1管材需经生产厂质量检验部门检验合格，并附有合格证，方可出厂。6.2组批
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30t。生产期6天尚不足30t，则以6天产量为一批。
6.3出厂检验
6.3.1出厂检验项目为4.1，4.24.3条，以及4.4条中的短期静液压强度、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率。6.3.24.1，4.2，4.3条检验按GB2828采用正常检验一次抽样方案，取一般检验水平I,合格质量水平6.5，见表4。
批量范围
N
≤150
151~280
281～500
501~1200
1201~3200
3201～10000
GB15558.1-1995
表4
样本大小
n
8
13
20
32
50
80
合格判定数
A
1
2
3
5
7
10
样本单位：米(根）
不合格判定数
R
2
3
4
6
8
11
6.3.3在计数抽样合格的产品中，随机抽取足够样品，进行4.4条中的短期静液压强度、热稳定性、耐应力开裂、压缩复原、纵向回缩率、断裂伸长率。6.4型式检验
按本标准技术要求，并按6.3.2条规定对4.1，4.2，4.3条进行检验，在检验合格的样品中随机抽取足够的样品进行4.4条中各项检验。若有以下情况之一，应进行型式检验。a.
b.
c.
d.
e.
f.
新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；正式生产后，如设备、原料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；正常生产时，定期或积累一定产量后，应周期性进行一次检验；产品长期停产后，恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。6.5判定规则
4.1，4.2，4.3条按表5进行判定，4.4条中有一项达不到规定时，可随机抽取双倍样品进行该项复验。如仍有一项不合格，则判该批不合格。7标志、包装、运输、贮存
7.1标志
管材出厂时应有下列水久性标志，且标志间距不超过2m。“燃气”或\Gas”字样；
b.
c.
d.
e.
f.
g.
原料牌号；
标准尺寸比或“SDR”；
规格尺寸；
标准代号和顺序号；
生产厂名或商标；
生产日期。
7.2包装
管材端口应封堵，管材应用非金属绳捆扎牢固，直管也可用木架固定两头捆扎。每包装单位中应附有合格证，管材外包装中应有厂名、厂址和生产日期。7.3运输
管材运输时，不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击、曝晒、雨淋、油污和化学品污染。7.4贮存

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