ICS 91.140.60

P 42


CJ

中华人民共和国城镇建设行业标准

CJ/T 445—2014/ISO 16422:2006

给水用抗冲抗压双轴取向聚氯乙烯 (PVC-O)管材及连接件

PiPeS and joints Inade Of Oriented UnPIaStiCiZed POly(VinyI ChIOride) (PVC-O) for the COnVeyanCe Of Water Under PreSSUre

(ISO 16422:2006,1DT)

2014-01-21 发布


2014-04-01 实施

中华人民共和国住房和城乡建设部 发布

前言

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4符号和缩略洒

5原材料

6材料对水质的影响

7材料等级

8管材的等级及选择

9管材的一般要求

10管材的几何尺寸

11管材的力学性能

12物理性能-拉伸强度

13系统适用性试验

14弹性密封圈

15 标志

附录A(规范性附录)MRS值的确定

附录B (资料性附录)承口的最小承插深度

附录C (规范性附录)温度折减系数

附录D (资料性附录)硬聚飯乙烯(PVC-U)和氯化聚気乙烯(PVC-C)压力管用弹性密封圏单

承口管件 最小承插深度

附录E (资料性附录)管材的环刚度

附录F (资料性附录)密封性K期压力试验计算压力的说明

本标准按照GB/T 1.1 2009给出的规则起草。

本标准使用翻译法等同釆用ISO 164222006<给水用承压双轴取向硬质聚氣乙烯(PVC-O)管材及 连接件》,在技术内容和标准结构上完全相同,仅作少昼编辑性修改,

本标准与ISO 16422:2006相比主要变化如下:

——规范性引用文件中的国际标准替换为相应的国家标准.

为方便査阅,根据原文表述加入表3对相关条款进行具体性解择。

本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出.

本标准由住房和城乡建设部建筑给水排水标准化技术委员会归口。

本标准负责起草单位:内蒙古亿利塑业有限责任公司.

本标准参加起草単位:北京亿徳盛源新材料有限公司、浙江中财管道科技股份有隈公M、河北宝硕 管材有限公司.

本标准主要起草人:王貴域、张翊、王振华、任仕达、王瑞丰、王文风、鋭强、金薮、丁良玉、陈增贵、 王志斌、张建増、李艳英,

给水用抗冲抗压双軸取向聚氣乙烯 (PVC-O)管材及连接件

1范围

本标准規定了 PVC-O管材和连接件的应用范围是在无阳光直接暴晒的埋地和地而承压输水系统 和瀕溉系统的主干銭和支线管道.

根据本标准,管道系统主要是指用于输送温度不高于45 "C的承压冷水,包括饮用水和普通要求的 水,也可用于一些特殊领域,如:有冲击负载和压力波动的场合,压力等级不超过2.5 MPa.

本标准中涉及的其他材料生产的管件除应符合本标准的规定外,尚应符合相应国家现行标准规定.

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 321-2005 优先数和优先数系USO 3>1997.1DT)

GB/T 1633熱塑性塑料维R软化温度(VST)的测定

GB/T 3401用毛细管黏度计测定聚氯乙烯树脂希溶液的黏度(GB/T 3401 2007,ISo 164S-2 1998,MOD)

GB/T 4217流体输送用嬉塑性塑料管材公称外径和公称压力(GB/T 4217 2008.ISO 161-1 1996,1DT)

GB/T 6111流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法(GB/T 6111-2003 JSO 1167i1996. IDT)

GB/T 8804.2 2003热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第2部分:硬聚我乙(PVC-U),M化聚 钗乙烯(PVC∙C)和高抗冲聚⅛l∆i⅛(PVC-Hl)管材(ISO 6259-2 = I997,IDT)

GB/T 8806 塑料管道系统 塑料部件 尺寸的测定(GB/T 8806 2008 JSO 31262005,IDT)

GB/T 9647 热整性塑料管材环刚度的测定(GB/T 96 i7-ZOO3 JSO 9969 i 1994 ,IDT)

GB/T 10002.2—2003 给水用硬聚氣乙烯(PVC-U)管件(ISO 4122-3,1996. MODtlSO 4122-5 1996, IDT)

GB/T 10798 热理性塑料管材通用壁厚表(GB/T 10798-2001 ,ISO 4065 1996.IDT)

GB/T 13295 水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件(GB/T 13295—2008,ISO 2531 1998.MOD)

GB/T 14152 無塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法时针旋转法(GB/T M152 2001.

eςv ISo 3127,1994)

GB/T 17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性能评价标准

GB/T 18252-2008翔料管道系统用外推法确定热塑性刼料以管材形式的长期靠液压强度

(ISO 9080:2003,1DT)

GB/T 18475热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名 总体使用(设计)系数(GB/T 18475 2001,eqv ISO 12162,1995)

GB/T 19471.1塑料管道系统硬聚氣乙⅛6(PVC-U)管材弾性密封圏式承口接头偏角密封试 /方法(GB/T 19471.1—2004. ISO 13845 2000,1DT)

GB/T 19471.2塑料管道系统硬聚氯乙烯(PVC-U)管材弹性密封圈式承口接头负压密封试 验方法(GB/T 19471.2—2004, ISO 1384-1 2000, IDT)

GB/T 21300 塑料管材和管件 不透光性的测定(GB/T 21300 2007,ISO 76862005,IDT)

GB/T 21873橡胶密封件 给、排水管及污水管道用接口密封圏 材料规范(GB/T 21873-2008,1So 46332OO2,MOD)

ISO 11922-1流体输送用热塑性塑料管材-尺寸和公差 第1部分:公制系列(ThermOPIaStiCS

PiPeS for the COnVCyanCe Of fluids DimenSiOnS and IOIeranCe ParI 1:metric series.)

ISen3783塑料管道系统硬聚氛乙號(PVC-U)端部承载的双承口连接件密封和承受4f曲及 内压的试验方法(PIaStiCS PiPing SyStemS UlIPlaStiCiZed POIy ( Vjnyl chloride) (PVC-U) end-load-bcaring double-socket joints - TeSt method for IeaktightneSS and StrCngth WhiIe SUbjeCted to bending and internal PreSSUre)

ISO 13846塑料管道系统热塑承凡管用端部承载和无端部承载组件和连接件测定水内压长 期密封性的试验方法(PlaSIiCS PiPing SyStemS—End-IOad bCaring and non-end-load-bearing assemblies and joints for thermoplastics PreSSUre PiPingTeSt method for long-term ICaktightneSS Under internal Water PreSSUre)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

公称外径 nominal OUtSide diameter

da

管材及管件插口外径的规定数值,単位为亳米(mm).

3.2

公称壁厚 nominal Wail thickness

e<,

管材壁厚的规定值,等同于最小允许壁厚e,f,单位为棗米(mm).

3.3

公称压力 IIOnIinal PreSSUre

PN

与管道系统部件耐压能力有关的参考数值、为便于使用,通常取Rlo系列的优先数, 3.4

内压 hydrostatic PreSSUre

P

管内介质施加在单位面积上的力,单位为兆W(MPa)e

3.5

工作压力 WOrking PreSSUre

管道系统中允许连续使用的成体最大工作压力,单位为兆帕(MPa)e 3.6

环向应力 hydrostatic StreSS

σ

内压在管壁中引起的沿管材圆周方向的应力,单位为兆帕(MPa).

它可由式(1)计算得到:

P ( d E Jatain )                                                , 1

S ―2^~—     ……f  .............i∙( 1)

式中;

P --内压,单位为兆IM(MPa) I

J 一 管材的平均外程,职位为毫米(mm)I

H测定的管材的最小壁厚.单位为亳米(mm).

3.7

20 V ,50 年长期强度 h>ng~lerrn hydrostatic strength Γor 50 years at 20 V

σLTH3

管材在20 K承受50年的平均强度或预测Y均强度,単位为兆W(MPa).

预测靜液压强度置信下巧 IoWer COnfidenCe Iimit Of the PrVdiCted

ffLPl

置信度为97.5%时,时应于温度T和时间f的静液压强度预测值的下限.tfLPL-σ(T./.0.975).J⅛力有相同的St纲,

最小要求强度 IDinilnUm required StrengIh

MRS

20 ,C ,50 信下限bg的值按RIoR20系列向下圆整到最接近的一个优先数得到的唆力 值.单位为兆帕(MPa).当c.u.小于IoMPa时.按RIo系列圆整.当。四大于等于10 MPa时按R2。系 列圆整,

总体使月(设计)系数 OVeraIl SerViCe(design) COeffiCient

一个大于1的数值.它的大小考虑了使用条件和音路其他附件的特性对管系的影响,是在置信下限 所包含因素之外考虑的管系的安全裕度,

3.11

管系列 PiPo series

与公称外径和公林壁哼有关的无量钢数.可用于指导管材规格的选用。S值可由下列任一式(2)、 式(3)或式(。计算并按一定規则圆整.

S ≡ (√. — e.) ∕2en             ........................*.....C 2 )

S = (SDR-I)/2           ..............................( 3 )

S -Q{p                           •.•♦..♦..・・・・・・♦.••••.・・・.(4 )

式中/

dn    管材公称外径,単位为臺米(mm),

ev--公称壁厚,单位为毫米(Inm>

SDR——标准尺寸比4

P ——管材内压.单位为兆W(MPa)S

σ  ——环向应力,单位为兆帕(MPa).

3J2

标准尺寸比 Standard dimension ratio

SDR

管材的公称外径厶和公称壁菱J的比值,由下列任…式(5)(6)计算并按-定规则圆整:

SDR = d%          ..............................< 5 )

SDR = 2S + 1              ..............................( 6 )

式中:

da 一管材公称外径,单位为毫米mm);

J 一公称壁厚,単位为毫米(mm)

4符号和缩璐语

4.1符号

下列符号适用于本文件,

C  怠体使用(设计)系数

任一点外径

dtm 平均外径

dao 承口平均内径

DN 公称尺寸

平均壁厚

公称壁厚

ft  降级(或升级)使用因子

儿 折减系数

K K

P 内压

p∖ 测试压力

PN 公称压力

6 材料密度

o 环向应力

Oi 设计应力

4.2缩略语

下列縮略语适用于本文件,

LPL   置信下限

MRS   最小要求强度

PFA   允许工作压力

PVC-U  硬聚氯乙烯

S     管系列

SDR   标准尺寸比

5原材料

5.1概述

生产管材的原料应是以PVC树脂为主其中可加入为达到本标准要求的管材和管件所必需的添加

刑.所有添加剂应分散均勾.根 G⅛ T 3401检査时PVC树脂的K值应大于64.咨根据GB/T 1633 测试时,诙混配料的维卡软化温度不小于80 ŋ.

5.2回用材料

在生产和检测过程中产生的冋牧料如符合本标准对原料的要求,可作为原材料用于生产PVC-O 管材,但不应使用外购的冋收科.

6材料对水质的影施

6.1当在设计条件下使用时.与饮用水接触的材料不很含有毒成分.不应滋牛微生物“不会导致任何 怪味和異气,不应使水变混浊或变色,

6.2在伏用水相关应用场合有於管材,管件和密封圈的材料戍符合GB/T 17219及与饮用水接触 相关的法律法埋.

7材料等级

7.1 MRS

由给定PVC υ混配容生产芭.在切线和辅线方向均具有一定取向度的双轴取向管,应权嵬暗衆A 中规定的程序进行评估,MRStftr$7.3和表1进行分类.

7.2总体使用(设计)系败C

PVGo管材的总体使用《设计)系数最小值魔为1.6.此外.在管材轴向收缩(由于受到更大的设计 应力)不会导致接头分开的情况下,MRS450MRSSOO等级的总体使用(没计)系数可以是1.4.在这 种情况F,宜根据酎录B进行,

7.3 设计成力,,

设计应力应按照GBT 18252测定的预测挣液压强度置信下限"项.值而定.值电根据 GB/T 18475換算成MRSfi, MRS值除以总体使用(设计)系数C.得到设计应力为σ..∏J用式7) 表示,

σ, = MRS/C             ..............................( 7 )

式札

MRS ―盈小要求强.度.单位为兆(MPa)ι

C  ——总体使用(设计)系效.

8管材的等级及选择

8.1等级

8.1.1管材一般按照其公称压力PN来分级。

8.1.2公称压力PN、管系列S和设计应力久的关系如式(8)所示:

PN 5/S            ..............................< 8 )

式中:

J -设计应力,单位为兆帕(MPa)t

PN ——公称压力,单位为兆帕(MPa)I

S —管系列.

8.2壁厚的计算

GB/T 10798规定了公称壁厚e,和公称外径Jn之间的关系。公称压力PN 一定的情况下.管材的 公称壁厚∙e“值可以通过下面箸式格换为MRS值、C值和dn值,按式(9)计算得到:

e∙=d∕2S° + 1)          ..............................( 9 )

式中:

Jn ——公称壁際,单位为毫米(mm)

S。——从式(2)计算得到的管系列S的计算值。数值应该圆整到GB/T 10798规定的只有一位 小数。

注:对于代号为RLO的系列.公称管材系列号和它的计算值都在GB/T 10798给出.此标准对于R20系列的要求 参见 GB/T 321.

2给出r公称外径,公称壁厚和相关的公称压力和材料等级

2 公称外径d。和公称壁厚ell

—材料

等级

总体使用(设计)系数C = 1.6的公称压力/MPa

315

-^L

0.8

1.0

1.25

__

1.6

2.0

2.5

355

0.8

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

400

0.8

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

450

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

500

LO

_

1.25

1.6

2.0

2.5

LZd

_

一材料

等级

总律使用(设计)系数C=l.4的公称压力/MPa

450

1.0

1.25

1.6

"2.

2.5

500

1.25

1.6

2.0

2.5

_ —

^⅞Γ 等級

总体使用(设计〉系数C = 3.0的公称压力/MPa

315

0.5

0.63

0.8

1.0

1.25

L6

2.0

&55

0.63

0.8

1.0

1.25

__

1.6

__

2.0

400

0.63

0.8

1.0

1.25

一】6

2.5

450

0.8

1.0

1.25

_

6

2.0

2∙5

500

0.8

1.0

1.25

1.6

-一

2.0

2.5 __

LZ

* 2 C⅛)

管系列S计算ffi(GB∕T 321 2005)和拆准尺寸比

3

3

28,0

25.0

Z2A

20,0

IM

163

14.0

12,5

Iu

10.0

9.0

Sait

3L623

28.184

25.119

22.387

19.953

17.783

15.849

1-L125

12.⅛89

11.Z20

10.000

8.9L2 5

7.943 3

SDR

65.C

57.0

51.0 _

41.0

37.0

33+α

.Q

2&Q

23.4

21.0

17.0

<.∕πiid

63

L6

1.8

2

5

3,0

3.1

3

75

IJ

1.7

1.9

2.1

2.3

2.6

2.9

1.2

4.5

'90

LS

2.0

2.2

W

Z.S

3.1

3,5

3.9

4.3

4.8

5.-I

130

L8

2.0

2.2

2.7

3

3.4

H

4.2

4.7

X 3

5.9

ej

U5

2.0

2.2

2.5

2;8

3.1

■3,5

3.9

L3

4.8

5.4

6.0

6.7

7J

HD

Z.?

2.5

2,3

3.1

5

3,9

4.3

4.8

SN

6.Q

S.7

ΞΞ

&3

160

2.5

2,8

3.2

3.5

4.0

4,4

4.9

5.5

6.2

&9

7

8.5

5.5

190

2.S

12

45

4.4

□ ,0

Sr5

C1

6.9

7.7

>.<

9,6

IOJ

2Q0

3r2

3.5

3.9

4.4

4-9

5.5

6.2

& 9

_ &6

9.6

IOJ

1L9

≡25

3.5

4.0

4.4

5.0

6.2

6J

-.7

9.6

10.8

1

13.4

2SQ

X9

4.4

4.9

5.5

6.2

6.9

7,7

8.6

8

10.7

11.9

]J.3

14.8

Z80

4.4

ΞΞ

5.5

BJ

6.9

7.7

9,6

10.7

12.0

133

1616

315

<9

9

7.7

8.7

9.7

IQj

12.1

13.5

15.0

16.B

IeJ

355

5.6

7.0

7.8

8.7

9.B

10.9

IΞ.2

13.6

15.2

16.9

18.9

2L1

40C

6.3

7.0

7.9

&8

9,8

IZJ

13Λ

15.3

17J

19.1

2L3

23.7

4 SQ

ɪ

7.9

8.3

9,9

11.0

12.4

13uB

)5.4

J7.2

]9.2

21.5

23 J

26,7

500

7.8

8,8

9 J

W

12.3

13 J

15.3

IrI

19.1

21,4

23rθ

如点

29.7

5

8

9.8

II.'::

12.3

13.7

15.4

17x2

19.2

3L4

23.9

36J

Z'9.3 _

33.2

£3

11.0

IE

13.5

15.4

17.3

19J

21.6

21. L

26,9

30.0

333

Ul

8.3温度低于45 P时,允许工作压力PFA)Sl

当温度低于25匸吋.允许工作压力PFA)等于公林压力PN.温度在25 C45 T之同时.允.许工 作压力版按不同温度对5E力的折成系数(/,>修正工作压力.用折減系数巣以公称压力得到允许工作压 力PFA),见式(10)

[PFΛ]=/, X [PN]        ..............................(10)

式中,

折减系数/,由附录C中的图C.】绐出。

8.4与系统应用相关的折减系数

实际应用中还需要另加折减系数例如,在设计阶段应该使用比包括总体使用(设计)系数更为安全 的折减系数/a,长期连续使用的允许工作压力可通过式1】)汁算:

[PFΛ>∕,×∕a×[PN]     ..............................< 11

注,[PFAJIPNi具有相同的威纲(MPa>.

9管材的一般要求

9.1外观

管材的内外表面应光滑、平整.无裂口、凹陷和其他影响管材性能的表面缺陷.管材不应含有可见 杂质.管材端面应切割平常.并与轴线垂直,

9.2不透光性

用于明装的管材不应透光.管材的透光率根据GB/T 21300检测,并不超过0.2%.

10管材的几何尺寸 10.1测量

管材尺寸的测見根据GB/T 8806进行.

注:管材长度一般为以下长度的一倍或多倍6 m,10 mJ2 m,其中此长度不包括承口的深度.

10.2外径和壁厚

10.2.1管材的公称外径应符合GBZT 4217的规定,壁厚应根据表2中的尺寸、公称压力和管材材料等 级选取.

10.2.2平均外径及偏差和不圆度应符合表3的规定.

3平均外径d。和偏差               单位为臺米

平均外径

不圆度

平均外_______

不圓度

公称外径心

允许偏差

公弥外径心

允许偏差

10

÷0.3 0

1.0

50

÷0.3

I —*

1.2

12

-rθ.3 0

1.0

63

0.3 0

1.6

16

÷0.3 0 —

一槌I

一布

-0.3 0

1.8

20

*0.3 0

I 1.0 _

90

-0.3 0

2.2

25

÷0.3 O

1.0 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________I

_

110

÷-0.4 O

2.7

32

÷O.3 0

1.0

一,

I_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

125

*0.4 0

3.0

40

÷0.3 0

1.0         1

_____________________________________1

Ho

-LOeS O

3.4

3(续)                       单位为毫米

平均外&

不圖厦

平均外径

不圜度

公称外^dn

允许偏差

公你外程da

允许偏差

160

-0.5 0

3.9

355

-1.1 0

8.6

180

—0.6 0

4.4

400

T∙2 __________0__________

9.6

200

-0.6 0

4.8

450

-1.4 0

10.8

225

-0.7

________。_ ―

5.4

500

-1.5 0

12.0

25C

-0.8 0

6.0

__

560

-1.7 0

________

13.5 _

28C

*0.9 0

0.0

630

-1.9 0

15.2

315

-1.0 0

7∙6

注:在PN 25的情况下.也可以釆用GB,T 13295規定的公祢宜径.

10.2.3管材的壁厚不应低于表2规定的壁厚,

10.3带承口的管材

弹性密封圏式承口最小承插深度见附录De在特定情况下.附录D所规定的承插深度对PVC-O 管材来说可能是不够的,建议进行系统适用性试纹的鎧证.附录B中给出了计算承插深度的实例.

注:弾性密W圏式承口没有规定最小壁呼,或□的强度应和管材的强度相同.官材的强度可根掘11.1.2确定.

虽然本拆准只涵盖了由PVOO制造的管材和接头.对于PVC-O管材可能使用的由其他材料制造 的套管来说,承插深度的要求是相对的.当长度限制为6 m或更短时,承播深度可能会更小.

10.4平切口

与弾性密封圏式管材承口配合使用的平口管材应按图1E 12o<σ<15a的倒角.

BB 1弹性密封圈式承插口

11管材的力学性能

11.1耐料液压性能

11.1.1管材

11.1.1.1芯静液压性能时根据GB/T 18252分析测试数据而导出的环向应力加以验证,应把20 P

IO h时和20 *C1 OOO h时的99.5%LPL数值应视为最小应力水平.

11.1.1.2根据GB/T 18252分析60 *C所测数据而确定的99.5%LPL值可作为60 P、1 OOO h的最 小应力水平。如果缺少数据,可以采用MRS0.625倍作为最小应力水平.

11.1.1.3在规定的測试温度和诱导应力下,按GB/T6111A型封头或B型封头测试.管材破坏时间 不应低于上述要求。

11.1.1.4根据附件A中在暂定的评定条款来确定2。P测试成力值的程序。

11.1.2带承口的管材

GB/T61U检测时,弹性密封圈式承曰在11.1.1中给岀的时间内不应破坏。管材部分长度应符 合实际要求或11.1.1的规定,管材或承口部分都不应该出现破坏,对于11.1.1中规定的管材,获得数据 是有效的.

11.1.3 液压试验

GB/T 6111测定,同时还应符合以下规定:

a) 末端管件:一般测试时可以使用A型或B型封头。但是,在验收和质量检测中应采用同一型 号的封头。

b) 样品数蛍:一个样品只能测试次。如试验失败'应从同一批样品中选三个或更多数进行测 试,并且它们均要通过测试.

C)状态调节时间:按GB/T6111规定的试样状态调节时间进行。

d)承口试验:当根据11.1.2对承口或套管进行试验时,管材插入承口的插口可以由不同材料制 成,或者比测试的样品承压能力要大.密封可以通过胶粘剂或机械方式。

11.2落锤冲击试驗

GB/T 14152,0 *C条件下进行试验。落锤冲击试验的冲击锤头半径为12.5 mm.落锤质量见 表4,落锤高度为2 m.采用表4中的落锤质量,直实冲击率TlR)不应超过10%.

4落锤质■

公称外在d1√mm

落锤质<t∕kg_______________

63

4

75

5

90

5

IlO

6.3

125

6.3

140

____

160

8

180

10

200

10

>225

125______________________

注:落後质敢核粕管钻材料警级45G⅜¾5⅜⅛定.

11.3环刚度

管材的环刚度按照GB/T 9647进行测试。当环刚度小于4 kN∕π√时,管材不应用于真空或外压

有可能增加的场合.

注:管材*禍度的讣算方法在附录E中给出.

12物理性能-拉伸强度

当根据GB/T 8804.2测定时.管材的拉伸强度不应低于48 MPae试样应按GB/T 8801.2-2003 5.24的要求采用机械加工的方法制备,

13系统适用性试验

13.1端部非承载的安装

安装下述型号的端部非承载组合件时.应符合13.2-13.5和表5、表6、表7的规定:

a) 釆用弹性密封圈连接的带承口 PVe-O管材和连接件按照本标准执行.

b) 采用弹性密封圈连接的金属管件和PVC-O管材,应符合13.2-13.5的规定.

C)采用弹性密封圈连接的金属阀和PVC-O管材,应符合13.213.5的規定.

d采用批械方式连接的PVC-O管材.应符合13.23.5的规定。

13.2密封性短期压力试監

13.2.1试验程序

按照GB/T 19471.1的要求.对一个或多个承Cl密封性能采用内压和角偏差进行密封性短期压力 试验,试装条件见表5,试验结果也需符合表5的要求.

5内压密封性短期试验的试验条件和要求

试験施度/P

试諭压力/MPa    -

试承时间____

____试检荽求

T±2

T17 P23 P之间的

任意 ______

根構图213.2.2汁算得 到的IS

2的一个绷环周期 __

18个试兼过程中.连接姓 的任童点不应出现溥JS

注:从一个压力到F •个gi力变化应在所示时期内逬行•但不必严恪呈濯性查化趋虬_____________

注:X軸为时S].min

Y输为折滅系ft/.

2内压试验方法

13.2.2试验压力

试乾压力P通过将公称庄力PN乗以图2中所示的折减系数f而得.计算見式12)

p=∕×PN         ..............................(12)

式中:

PN   公称压力,单位为兆帕(MPa)I

/ —折减系数"

13.3负压密封性短期试验

按照GB/T 19471.2的要求.对一个或多个承口密封性能采用负压和角偏差进行密封性短期负圧 试验时,试验条件见表6,试验结果也需符合表6的规定。

6负压密封性短期试验条件和要求

试盼温度/P

试验压力/MPa

试脸时间

试验要求

T±2

7'17 I23 C之间 的任意温度

根据图3计算得到的压力

3的一个循环周期

在图3所示的每15 miɪɪ的 试穀周期内,负压的变化不 应大于0.005 MPa

注:压力的变化无需严格呈线性变化趋势.

注:X轴为时l⅛1.min{ 丫轴为压力.MPa.

3负压试验方法

13.4密封性长期压力试验

具有一个或多个接头的组件(此接头为用于管道系统中PVC-O管件的弹性密封圏式承口或其他 端部承载和端部非承载接头的一种)按照ISO 13846进行密封性长期压力试验时,采用表720 C60 T下给定的试验条件进行试验时,应符合表7的规定.

7密封性长期压力试验条件和要求

试製温度rc

试验压力*∕MPa

试验时间/h

试羚要求

一     2。    一

1.4 PN

ɪ 000

至少在试验期间内,接头处

60

LlPN

1 000

的任意点不应出现渗漏.

此计算式釆用的PN等级是管件的PN等级,若测试的是具有接头的管材,那就采用管材的PN等级,详妃附

13.5端部承载樫头-压力和弯曲试戦桃定其密封性和强度

当具有…个或多个承口(见注释)并且安装了一个或多个弹性密封醐和环锁定装置(用以承受因内 压的施加而产生的纵向作用力)的端部承载接头,在环境温度条件为(T±2),C(T17 C~23 *C之间 的任意温度)下按ISo 13783进行试验时.接头在整个试验时段内应保持其密封性,

注:此接头通常(但木必须〉是呈双承口的形

14津性密封圈

连接管件的弹性密封圏应同时符合以下规定:

a) 密封團材料应符合GB /T 21873的规定

b) 密封圏不应含有损害管材、管件性能的添加剤,用于给水时,需符合GB/T 17219的规定,

15标志

管材应在不超过米的冋隔内印上永久的标志.标志应包括以下内容:

a 企业的名称或商标;

b) 特材材料和材料等级.如:PVC-O 400,

C)公称外径4和公称壁厚例如U6O×3.1;

d) 检测标准;

e) 公称压力PN

F) C 因子,例如C = 1.4,C = 1.6 C = 2.0;

g) 产地;

h) 生产日期或代号.

附录 A

(规范性附录)

MRS值的确定

本标准要求的管材原料的MRS值应按GB/T 1S252GB/T 18475进行检测,具体规定如下,

A.2 GB/T 18252—20084.1规定的试签条件

如有争议,应选用商品化产品或岀问题产品中直建最小的管材进行试验。

A.3完全评定方法

GB/T 18252-2008的要求.如果不存在拐点,只需在温度20 P下进行单一试验即可.

GB/T 18252-2008中附录B的步骤检测是否存在拐点,即在升温过程中,对每个选定的温度, 都应得到至少10个观察值,且没有出现拐点.

观察时间跨度应为以10为对数的三个数量级.卷续两次观察的时间冋隔不低于GB/T 18252-2008中第5章的要求(即在20 tC下外推50年所要求的最小时间)“.未破坏的数据点可以使用,前提 是它们减小了回归曲线的斜率绝对值,

A.4暂时评定方法

在确定资格之前,如能证明产品符合11.1.1的要求.可认为产品具有商用的临时资格。那么20 tC 下】Oh1 OoGh的环向应力的计算方法为:

20 IC下,至少取8个观察值,得出系列观察值,以应力作为独立变量,采用简单线性回归法进 行分析10 h1 OoOh所对应的纵坐标的应力水平(小于5%”即是所求的环向应力.

这些观察債必须符合以下分布:

Ioh对应的纵坐标     破坏时间s3<t1<3O     最少4个点

1 000 h对应的纵坐标   破坏时间≡300<zj       最少4个点

如破坏的数据点可提供测试应力的计算值.则该数据点可被采用。

按照本标推规定.样品进行了完全资格中要求的最长时间测试后,就可以颁布临时资格,临时资格 的有效期为18个月,不能续期,

D 例如:在温度为60 *C下,两次测试时间应该超过4 383 h(外推因子*】00)

2>从有限的数据进行分析是不可能拇到应力的99.5%的置信下限,通过对现场数据的监测.可得到应力的97.5% 的置信下限,但僦率水平-在5M.因此,如果希望得到腹力的99.5%的置信下限.需对30个数据点进行分析,

附录 B (资料性附录) 承口的最小承插深度

熱性密封圈式接口的承口最小承插深度根据附录F确定.

需注意的是,附录F所要求的承插深度(见图B.】)小于本标准对承捕深度的要求,尤其在管钻的长 度大于6 m的情况下,可能会在特定条件下导致脱岀和泄漏问题.这主要是因为,与附录D规定的 PVC-U管材相比PVC-O管材的工作应力更高,进而导致了更大应变的产生.

PVC或其他材料制造的短承口骨件与PVC-O管材连接时也存在脱出的可能性。

说明:

m——承施深度;

d,   管材外径.

B.1承播深度

B.2承插深度的计算

B.2.1承插深度m的计算见式(B.1)

m =mp + mt ÷ma -rmC + 叽 ..............................(B.1 )

式中:TnB.2.2B.2.6的总和.

B.2.2泊松收缩  管材受压时的长度收缩见式(B.2)

mp = (L × μ X o')..............................( B.2 )

式中:

L 皆材的长度,单位为米(m):

μ——泊松比(0.45);

。- 环应力,単位为兆tt(MPa);

Et-圆周方向的弹性模量(2.0 GPa)

。通常认为是管材在工作压力下的长期工作应力或设计应力。、.而E,是长期孀变模量.

例知:一根 MRS 500 的管 ≡,C=l.6,σ,=32 MPa,那么  --6X0.45X32∕2.0 = 43 mm.

对于埋地管线,长期承受土壊的收缩力,实现全泊松收縮是很难的.但地面管线很可能实现全泊松

收缩.当施加在管材样品的压力差超过25%时,如果没有反向压力的话,进行现场测试时就会出现最 坏的情况.

例如:短期模風为 4.0 GPa ,ms = 6X0.45X32X 1.25/4.0=«27 mm,

B.2.3温度收缩   由于温度下降导致的收缩见式(B.3)

m, = L X α X ∆T X IO3 ..............................( B,3 )

式中:

L ——管材的长度,単位为米(m) a ——絞性膨胀系数(7X10T)∙C 'ι ∆T…温度差,单位为摄氏度(0).

温度收缩主要是指管道系统给水引发的收缩。埋地管线由于土壤的限制作用.运动范围较小.无法 实现全收缩,但地面管线可以实现全收缩。因此,有些规定要求在插口和承口之冋有-个允许的膨胀 区间,以应对温度升髙时长度的増加.

例並:△丁 = 50 T时.m, = 6×7×10^5 ×50× 101^21 mm.

B.2.4角偏差 插口的单边收缩源自于承口中插口的角偏差见式(BJ)s

m1=(cZe X π× 0)/180        ..............................( B.4 )

式中:

O ——插G相对于承口的最大倾斜角度,单位为度大部分平行接头的插口/承口的倾斜角度 小于□

d. 任一点外径.单位为亳米(mm).

例如:DN 315 接头.m, = 315×π∕180 = 5 mm.

倾斜接头有更好的性能,但也需要更多的冗余度。

B.2.5斜而氏度C单位为mm.按照生产商的規定,斜面长度是承插深度的一部分. 例如:DN 315TnC=C==2S mm,

B.2.6安全裕量S 施工误差叽。 例如m, —S-20 mm.

B.2.7对于长度为6mDN315管材,承插深度为:

m = mp + m, + ma 4-mc -FmI =114 mm

根据附衆F,长度为12 m管材的标准承播深度仅为118 mm,在发生全泊松收缩时,这样的承插深 度是不够的。

附录C

(规范性附录)

温度折减系数

注;X軸为温度

Y轴为折就系数,/t.

C.1折减系数人 随温度变化的曲线

附录D (资料性附录) 硬聚氯乙(PVC-U)和氣化景氣乙»(PVC-C)压力管用弹性密封圈单承口管件——最小承插深度

Dl范围

本文件規定了硬聚気乙烯(PVC-U)和氯化聚氯乙烯(PVC-C)压力管用弹性密封圈单承口管件的 最小承插深度。

本文件规定的最小承插深度适用于E度为12 m的流体输送用压力管的弹性密封圏単承口管件. 此压力管既可用于埋地管道系统,也可用于地面管道系统。

D.3规范性引用文件

ISO 161-1流体输送用热塑性刼料管材的公称外径和公称压力 第1部分:公制系列

D.4计算方法

最小承插深度m可通过式(D.1)和式(D.2)进行计算:

式中:

dt——管材公称外径,単位为亳米(mm)

注:m综合考虑了热掇胀和热收缩、横向龄胀引起的收弟和弯曲的影响以及安全因子.

D.5最小承插深度

最小承插深度"(见图D.1)可根据表D.1确定.

≡ D.1最小承插深度

D.1最小承插深度

公祢外径djmm

最小承插深度m/mm

63

64

75

67

90

70

IlO

75

125

78

140

81

160

86

180

90

200

94

225

100

250

105

280

WZ

315

IId

355

121

400

130

450

138

500

145

560

J 54

630

165

附景E

(资料性附录)

管材的环刚度

按设计要求,管材的环刚度可以由表E.1计算得到。

E.1管材的环剛度

管材材料等级

理论小环刚度/(kN∕ms)

PN 10

PN 12.5

PN 16

PN 20

PN 25

3J5

4.6

8.9

18.7

36.5

71.2

355

3.9

7.6

16.0

31.3

61.1

400

2.7

5.2

10.9

21.3

41.7

450

1.9

3.7

15.2

29.7

500

1.3

2.5

5.2

10.2

19,9

环刚度可以通过式(E.1)计算:

式中:

Sele  初始环刚度的计算值,单位为千牛毎平方米<kN∕m2)l

E ——杨氏模敏.单位为千牛每平方米(kN∕mz)j管材等级为315,E≡= 3.5×106 kN/m2管材等 级为 355 或更高,E = 4 X 106 kN∕m2

1 惯性矩,∕ = (l∕12)en单位为立方奎米毎米(mm,∕m).

注:环刚度值的计算依据是任意点的最小壁陽e,.i = e.(3.2〉.环刚度是平均壁厚的函数,从统计意义上讲.这 在实际中是无法得到的,实际的环剛度偵要明髭傭大,T级管材壁厚有15%的公差,平均壁厚比最小壁厚大 5%左右.因此实际的环剛度相成要比汁算值高16%

E.2管材的负压性能

E.2.1管材的负压性能应根据表E.2的规定,

E.2管材的负压性能

管材材料等级

PJkPa

PN 10

PN 12.5

PN 16

PN 20

PN 25

315

137

―268

562

097

2 143

355

230

482

942

1 840

400

80

57

329

642

I 254

E.2 (续)

管材材料警级

FeZkPa

PN 10

PN 12.5

PN 16

PN 20

PN 25

450

S7

H2

234

457

893

500

38

75

157

306

598

PLtfi可以通过式(E.2)计算: Ptt =24ScIle/(1 -UZ)          ..............................( E.2 )

式中:

P “一无支撑的临界膨胀压力,単位为千帕(kPa) 〃 泊松比.取0.45。 注:同理.临界霧胀压力比实际值高大约16%.并未包含其他的设计系数.

E.2.2当埋入深披超过直径两倍时,周围土壤的支持作用将明显增加圧曲失稳。用户应使用参考使用 的I程文本作为建议性材料。

附录F

(资料性附录)

密封性长期压力试验计算压力的说明

FJ 因子的计算可按GB/T IOoO2.2-2003附录B进行.其中久= 12.5 MPa,