国家标准计划《无压埋地排水排污用塑料管道系统 聚乙烯(PE)》由 TC48(全国塑料制品标准化技术委员会)归口,TC48SC3(全国塑料制品标准化技术委员会塑料管材、管件及阀门分会)执行 ,主管部门为中国轻工业联合会。
主要起草单位 浙江地球管业有限公司 、公元股份有限公司 、福建亚通新材料科技股份有限公司 、广东联塑科技实业有限公司 、北京工商大学 、亚大塑料制品有限公司 、沙特基础工业 、山东华信塑胶股份有限公司 、广州枫叶管业有限公司 、武汉金牛经济发展有限公司 。
| 83 橡胶和塑料工业 |
| 83.140 橡胶和塑料制品 |
| 83.140.30 塑料管、配件和阀门 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 8772:2006。
采标中文名称:无压埋地排水排污用塑料管道系统 聚乙烯(PE)。
一、聚乙烯管材的优点及市场现状 国内市政用塑料排水排污管市场越来越大,主要大类有聚乙烯PE、硬聚氯乙烯PVC-U和聚丙烯PP,其中聚乙烯材质因为刚柔并济、低温性能好、耐腐蚀、水力特性好等优点而最为成功。
现聚乙烯排水管材的主要种类有三类:聚乙烯实壁管材、聚乙烯双壁波纹管材和聚乙烯缠绕结构壁管材。
二、实壁类的埋地排水排污用聚乙烯管材优点 排水排污用聚乙烯实壁管材,其生产设备、工序与聚乙烯给水管、聚乙烯燃气管基本相同。
相比结构壁管材,管材具有如下优点: a)其生产过程简单易控,不存在结构壁成型与结构定径的过程、成型复杂; b)在使用中不存在结构壁管材结构塌陷、螺旋或波纹结构破坏等风险,力学和工程可靠性比结构壁管材要高。
许多重大排水排污工程都会倾向于选择排水排污用管聚乙烯实壁类管材。
排水排污用聚乙烯实壁管材无论从产量还是产值来说,都要比聚乙烯双壁波纹管材和聚乙烯缠绕结构壁管材要大得多。
三、管材标准缺失问题严重 在三大类聚乙烯排水排污管中,聚乙烯双壁波纹管已制定有国标GB/T 19472.1-2019《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统 第1部分:聚乙烯双壁波纹管材》;聚乙烯缠绕结构壁管材已制定有国标GB/T 19472.2-2017《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统 第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》。
实壁类排水排污用聚乙烯管比较特殊:非开挖聚乙烯实壁管制定有行业标准CJ/T 358-2019《非开挖工程用聚乙烯管》;而用量大得多的开挖埋地的排水排污用聚乙烯实壁管材却尚未有相应的国家标准、行业标准和地方标准。
在设计、招投标与采购使用时,设计单位、业主、生产企业等各方都会遇到关于标准和性能指标方面的疑问,即产品到底要符合哪个标准,产品需要具备什么性能? 在工程设计中,因为未有相应的国家标准或行业标准,设计单位在设计开挖排水排污用聚乙烯实壁管材时,通常采用聚乙烯给水管的国家标准GB/T 13663.2-2018《给水用聚乙烯(PE)管道系统 第2部分:管材》。
但是该标准并不适合聚乙烯实壁排水管,因为: a)聚乙烯给水管标准的指标侧重于管材的长期耐内压性能而不是抗外部土压性能,对原料有卫生性能要求,但这些对于无压重力流的排水排污管材来说完全没有意义,排水管按照给水管进行设计和使用,会造成巨大的成本浪费; b)该标准对无压埋地排水管非常重要的指标如环刚度、环柔性、闭水性能等指标没有要求,设计院对埋土后管材强度(环刚度)的设计没有标准依据; c)聚乙烯实壁排水管与给水管、非开挖管比,还有密封圈承插连接等其他形式的连接,聚乙烯给水管标准及其他国内标准都无法给予支持。
综上所述,埋地排水排污塑料用聚乙烯管材市场巨大,但相关标准缺失,造成原料与性能的巨大浪费,亟需制定一份标准用于指导这一大类产品的设计、生产、验收与使用。
产品范围: 适用于无压埋地的市政和工业排污排水用、地表水输送用聚乙烯管道系统。如果用于工业排放,需要对材料的耐化学性和耐温性进行评价。 主要技术内容: 1、材料 密度 ≥930kg/m3 氧化诱导时间 ≥30min 熔体质量流动速率 0.2~1.4g/10min 拉伸屈服应力 ≥21MPa 拉伸断裂标称应变 ≥350% 耐内压 无破坏、无渗漏 标准草案与国际标准相比,本部分将热稳定性替换为氧化诱导时间,新增了拉伸屈服应力、拉伸断裂应变、弯曲弹性模量的要求;明确了回用料的最高使用比例;增加了弹性密封圈硬度等级建议。 2、结构和连接方式 管材结构可分为平口管材与带密封圈的单承口管。根据连接组件或配件的不同,管材和管件可采用热熔对接连接、热熔承插连接、电熔承插连接、密封圈承插连接、法兰机械连接,也可采用其他连接方式。 标准草案与国际标准相比,本部分增加“热熔承插连接”和“其他连接方式”方式,以完善产品范围,规范产品。 3、几何尺寸 管材:长度、平均外径、不圆度、壁厚、倒角要求,依规格制定 管件:插口平均外径、插口最小长度、承口内径、承口密封层深度、承口插入长度,依规格制定 标准草案与国际标准相比,本部分增加了管材一般有效长度的规定;增加了管材不圆度要求,以满足施工安装与使用要求;增加了dn140、dn180、dn225、dn560、dn710、dn900六个规格管材的外径、壁厚、不圆度、插口和承口管件尺寸,以适应我国国情。 4、管材物理力学性能 环刚度 ≥2kN/m2,≥4kN/m2,≥8kN/m2,≥16kN/m2 环柔性(压缩50%) 内壁应圆滑,无反向弯曲,无破裂 拉伸屈服应力 ≥21MPa 断裂伸长率 ≥350% 抗冲击性(TIR) ≤10% 氧化诱导时间(200℃) ≥30min 纵向回缩率(e≤16mm) ≤3% 灰分 ≤3% 密度 (940~980)kg/m3 标准草案与国际标准相比,本部分将热稳定性替换为氧化诱导时间,增加了环柔性、拉伸屈服应力、断裂伸长率、氧化诱导时间、灰分和密度的要求。要求更加严格,以适应我国国情。 5、管件物理力学性能: 焊制管件的柔韧性力学强度或力学强度 无开裂,无裂纹,无分层和/或泄露 带弹性密封圈的管件的抗冲击性 无破坏 烘箱试验 在浇注点周围的裂缝深度、分层或起泡深度不应超过20%的壁厚。焊缝任意部位的开裂深度不应超过20%的壁厚 氧化诱导时间(200℃) ≥30min 标准草案与国际标准相比,本部分将热效应试验替换为烘箱试验,优先采用国内相近方法。 6、系统的适用性 无泄漏,无渗漏