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冷热水用塑料管道系统--耐热聚乙烯(PE-RT) 第二部分 管 材
·2009-09-15 14:58:04
 
    

                       国际标准草案       ISO/DIS 22391.1
                       ISO/TC 138/SC 2    秘书处:SNV
                       表决开始日期       表决结束日期
                       2008-07-03         2008-12-03

 

ISO/CEN 并行征询

欧洲标准化委员会秘书长已建议国际标准化组织秘书长:ISO/DIS涵盖的内容对欧洲的标准化同样重要。与《维也纳协定》所确定的以ISO为主导的模式相一致,对CEN成员来说,对ISO/DIS的征询与CEN对欧洲标准草案的征询有同样的效用。一旦本草案被接受,建立在所收到意见基础上形成的最终草案,将会递交给ISO/CEN进行并行为期两个月的FDIS表决及CEN的形式表决。

为了加速分发,本文已经为委员会秘书处认可传播,ISO中心秘书处将承担印刷阶段的编写和文体组织工作。
                                                                                                国际标准化组织 2008


冷热水用塑料管道系统--耐热聚乙烯(PE-RT)

第二部分 管 材

[替代第一版(ISO 22391-1:2007)]

目 录

前 言

绪 论

1 范 围

2 规范性引用文件

3 术语、定义、符号和缩略语

4 材料

  4.1 管材料

  4.2 σLPL值的评估

  4.3 对生活用水水质的影响

5 一般特性

  5.1 外观

  5.2 不透明性

6 几何特性

  6.1 一般规定

  6.2 管材尺寸

  6.2.1 外径

  6.2.2 管材尺寸

7 力学性能

8 物理及化学性能

9 系统性能要求

10 标记

   10.1 一般要求

   10.2 最少必需的标记内容

附录A(参考性附录)Scalc,max的导出

 

A.1 概要

A.2 设计应力

A.3  Scalc最大值(Scalc,max)的导出

A.4 使用Scalc,max来确定壁厚

参考文献

前 言

ISO(国际标准化组织)是各国家标准团体(ISO成员组织)在世界范围内的联盟ISO。国际标准的准备工作通常通过ISO技术委员会完成。每个对技术委员会制定的主题有兴趣的成员组织有权将意见提交给该委员会。其他与ISO相关联的国际组织、政府及非政府组织,也可以参加此项工作。ISO在各类电气技术标准化方面与国际电器技术委员会(IEC)紧密合作。国际标准在起草内容要依照ISO/IEC指导意见第二部分给出的规定。技术委员会的主要任务是制定国际标准。经技术委员会采纳的国际标准草案会被传送给各会员组织进行表决。国际标准的发布需要至少75%的成员组织表决通过。需要提起注意的可能性是,文件中的某些元素可能专利权的主体。ISO没有责任对任何或所有类似的专利权进行认定。

ISO 22391-1是由ISO/TC 138塑料管材、管件、阀门及流体输送技术委员会中的SC2输水用塑料管材管件分委员会制定。该第二版取代第一版(ISO 22391-1:2007),内容拓展涵盖了Ⅰ型及Ⅱ型PE-RT材料。第一版内容所涉及的PE-RT材料当时仅归诸于Ⅰ型。

ISO 22391由以下的部分组成,总的标题为冷热水用塑料管道?耐热聚乙烯(PE-RT):

第一部分:总则

第二部分:管材

第三部分:管件

第四部分:系统适用性

绪 论

ISO 22391,系统标准,详细规定了对由耐热聚乙烯(PE-RT)制成的管道系统及其组成部分的要求。规定该管道系统应用于冷热水装置。关于ISO 22391所涵盖的产品对人类生活用水质量的潜在的负面影响:

a)未提供有关该产品能否不加限制任意使用的信息。

b)现存的关于该产品使用和/或特性的国家规范仍然保持有效。

ISO 22391的这个部分规定了塑料管道系统在常规方面的要求。在其发表时,应用于相同领域的其他塑料材料的管道系统的系统标准还有:

ISO 15874:2003,冷热水用塑料管道系统?聚丙烯(PP)

ISO 15875:2003,冷热水用塑料管道系统?交联聚乙烯(PE-X)

ISO 15876:2003,冷热水用塑料管道系统?聚丁烯(PB)

ISO 15877:2003,冷热水用塑料管道系统?氯化聚氯乙烯(PVC-C)

1.范 围

ISO 22391的本部分规定了由以下材料制成的管道系统,适应于ISO 22391-1规定的系统应用分级,在设计压力和温度下,用于建筑物内输送生活用水(民用系统)或供热系统的冷热水聚丙烯管道系统的一般性能:

----耐热聚乙烯(PE-RT),Ⅰ型;

----耐热聚乙烯(PE-RT),Ⅱ型。

本部分涵盖了工作条件(应用级别)、设计压力和管道尺寸规格等一系列内容,同时详细规定了测试参数及测试方法。当本部分与ISO 22391其它部分结合使用,则分别适用于冷热水设施的PE-RT管材、管件、管材和管件的连接件以及PP管道系统与其它塑料和非塑料组件的连接件。

本标准不适用于设计温度、最大设计温度及故障温度的数值超过ISO 22391-1规定的情况。

注意:购买商或者特定用户有责任从这些特征中进行认真的选择,同时考虑其特殊需求,以及所在国的国家规定、安装的实际情况及准则。

2.规范性引用文件

以下参考文献是本文件应用不可或缺的部分。对于标注日期的参考文献,仅该引用版本适用。对于未标注日期的参考文献,所参考文件的最新版本(包括任何修改)适用。

ISO 1133:2005,塑料-----热塑性塑料的熔体质量流动指数(MFR)和体积流动指数(MVR)的测定

ISO 1167-1:2006,用于流体输送的热塑性管材、管件及配件----抗内压性能的测定----一般方法

ISO 1167-2:2006,用于流体输送的热塑性管材、管件及配件?抗内压性能的测定----管材测试样条的制备

ISO 2505:2005,热塑性塑料----纵向回缩率----测试方法与参数

ISO 3126:2005,塑料管道系统----塑料构件----尺寸的测定

ISO 7686:2005,塑料管材管件----不透光性的测定

ISO 9080,塑料管道和管道系统----热塑性塑料管材----外推法测定热塑性塑料管材材料的长期静压强度

ISO 13760,压力下流体运输用塑料管----Miner法则----累积损伤计算方法

ISO/DIS 22391-1:2008,冷热水用塑料管道?耐热聚乙烯(PE-RT)----第2部分:总则

ISO/DIS 22391-3:2008, 冷热水用塑料管道?耐热聚乙烯(PE-RT)----第3部分:管件

ISO/DIS 22391-5:2008, 冷热水用塑料管道?耐热聚乙烯(PE-RT)----第5部分:系统适用性

3.术语、定义、符号及缩略语

本标准所涉及的术语、定义、符号及缩略语见 ISO 22391-1规定。

4.材料

4.1 管材料

制备管材的原料应为耐热聚乙烯(PE-RT)。

4.2 σLPL值的评估

图1 PE-RT I型管道的预测强度图中:

X1轴,破坏时间t,单位为小时(h);

X2轴,年

Y轴,环应力σ,单位为兆帕(MPa)

管材材料应该根据ISO 9080或者等效标准,并依照ISO 1167-1 and ISO 1167-2规定的内压实验计算σσLPL的值来评价。这样确定的σLPL值在全部时间内至少应与图1或图2中给出的参考曲线上的对应值同样大。

注1:评价的等效方法之一是分别计算出各个温度(例如20℃,60℃和95℃)下的值。

注2:图1中所示的10℃到95℃ PE-RT I型的参考曲线由公式(1)和公式(2)导出。

第一条支线(即图1中拐点左边的直线段)

logt=-190.481-(58219.035 logσ)/T+78763.07/T +119.877logσ                             (1)

第二条支线(即图1中拐点右边的直线段)

logt=-23.7954-(1723.318 logσ)/T+11150.56/T                                           (2)

图2 PE-RT II型管道的预测强度

图中:

X1轴,破坏时间 t, 单位为小时(h);

X2轴,年

Y轴, 环应力 σ,单位为兆帕(MPa)

注3:PE-RT II型在10℃到110℃温度范围内的参考曲线如图2所示,可由公式3推导得出。

logt=-219-(62600.752logσ)/T+90635.353/T+126.387logσ                                 (3)

为论证其与参考曲线的一致性,管材的试样应依据ISO1667-1,ISO1667-2的规定在以下的不同温度和不同环应力下进行测试,并且每个温度下在下列的每个时间段内每组至少进行三次破坏性试验。

温度:20℃,60℃到70℃,95℃。

时间间隔:10h到100h;100h到1000h;1000h到8760h以及结束。

如果在8760h的测试时间未出现破坏,8760h之后的任意测试时间都可以被认为是破坏时间。

材料表现与参考曲线的一致性应通过对独立的测试结果进行绘图来表示。要求符合度至少达到97.5%或者测试曲线在参考曲线之上。

4.3 对生活用水水质的影响

材料应符合ISO 22391-1的规定。

5.一般特性

5.1 外观

不经放大,用肉眼观测,管材的内外表面应该光滑、清洁、无刻痕、无凹陷和其它超出ISO 22391本部分规定的表面缺陷。材料不含肉眼可以观察到的杂质,允许有轻微的色差,管材末端应与管轴垂直,切口光洁。

5.2 不透光性

依据ISO 7686进行测试时,标称为不透明的PE-RT管材的可见光透过率不应超过0.2%。

6.几何特性

6.1 一般规定

6.1.1 尺寸应依据ISO 3126之规定进行测量。

6.1.2 对于应用条件级别和设计压力PD,管材的最大计算管系列 Scalc,max 应符合表1(PE-RT I型)和表2(PE-RT II型)之规定。

注:Scalc,ma的推导过程由附录A给出,在附录A中所描述的方法考虑了ISO 22391-1:2006的表1中规定的使用条件级别下的PE-RT特性。

6.1.3 对于PE-RT管道,凡用于设计计算目的,其外径和、或壁厚数值都不应包括任何阻隔层在内。

表1 对于PE-RT I型的Scalc,ma

表2 对于PE-RT II型的Scalc,max

6.2 管材的尺寸

6.2.1 外径

对于相应的尺寸分类,管材的平均外径,dem,在应用时应与表3、表4、表5相一致。

表3 尺寸等级A的管材尺寸

(尺寸与ISO 4065相符,适用于所有的使用条件等级)

表4 尺寸等级B2的管材尺寸

(表中尺寸基于所有使用级别条件下应用的铜管尺寸)

6.2.2 管材的尺寸

对于使用条件、设计压力和公称尺寸特定的等级,最小壁厚emin应该以其相应的管系列或Scalc值等于或小于表1、2、3中给出的Scalc,max为原则进行选择。

对于实际的管材尺寸等级,最小壁厚emin和公称壁厚en应分别满足表3、4、5、6规定,并分别对应于管系列S和计算系列Scalc值。然而,采用热熔方式进行连接的管材,其最小壁厚为1.9mm。

壁厚e的公差应符合表7规定。

 表5 尺寸等级B2的管材尺寸

(表中尺寸基于所有使用级别条件下应用的铜管尺寸)

表6 尺寸等级C的管材尺寸
   (非推荐管材尺寸,例如用于供热系统的)

 表7 壁厚及其公差

7.力学性能

按照表8或表9中规定的测试方法和参数进行试验时,管材应能承受环应力而不破裂。对于带有一层或多层阻隔层的管材,其测试按照无阻隔层管道的测试要求进行。

表8 PE-RT I型管材的力学性能

表9 PE-RT II型管材的力学性能

8.物理及化学性能

按照表10中规定的测试方法和规定的参数进行测试时,管材应与表中给出的要求相符。

9.系统性能要求

当符合ISO 22391本部分要求的管材与符合ISO 22391-3规定的管件相互连接时,应符合ISO22391-5的要求。

表10 管材的物理及化学性能

10.标记

10.1 一般要求

10.1.1 至少每米管材上应该打印或直接标记标志,并保证在储存、搬运和安装后仍保持清晰可见(参照EN 12108)。

注:制造商不对因着色、擦伤、组件的遮蔽或使用清洁剂等原因造成字迹模糊负责,除非制造商同意或指定这么做。

10.1.2 标记标志不应引发裂纹或其它种类能影响管道性能的缺陷。

10.1.3 如果采用打印标记方式,打印油墨的颜色应该有别于管材的颜色。

10.1.4 标志的字体大小应该不经放大就清晰可见。

10.2 最少必需的标记内容

管材上的标记至少应包含符合表11规定的内容。

表11 最少必需的标记内容

附录A

(参考性附录)

S calc,max的导出

A.1 一般规定

本附录详述了Scalc,max值和对应于ISO22391-1:2006表1中给出的使用条件(使用等级)和设计压力PD下的管材最小壁厚emin的计算原理。

表A.1 总体工作(设计)系数

对应于每一工作等级的设计应力σD的计算结果列于表A.2。

A.2 设计应力

对于特定的工作等级(使用等级),可以采用符合ISO 13760的米勒(Miner`s)法则,并考虑到ISO 22391-1:2006表1中列出的应用等级要求,以及表A.1中给出的工作系数,从公式和公式2(中计算出设计应力σD。

表A.2 设计应力

A.3 Scalc最大值(Scalc,max)的导出

Scalc,max是以下两个数值中的较小值:

σDP/PD

其中σDP是摘自表A.2中以兆帕为单位的管材材料的设计应力; 

PD是4巴、6巴、8巴、10巴等设计压力作为使用压力,以兆帕(MPa)表示;

σcold/PD

其中σcold是20℃、50年寿命下的设计应力;

PD是10巴的设计压力,以兆帕(MPa)表示。

对应于不同使用条件等级(见ISO 22391-1)下的Scalc,max的值 在表1中给出。

A.4 用Scalc,max确定壁厚

管系列S或者Scalc的值被用于表3、4、5或6中每一种应用等级和设计压力的选择,作为实用的依据。用这种方法选择,则S或者Scalc不大于表1(PE-RT I型)或者表2(PE-RT II型)中的Scalc,max值。

参考文献

[1]ISO 4065,热塑性塑料管道----通用壁厚表

[2]ISO 11922-1, 输送流体的热塑性塑料管道?尺寸和容差----第1部分:公制系列

[3]ISO 24033:2008 耐热聚乙烯(PE-RT)----管材--时间和温度对预期强度的影响

[4]EN 12108, 塑料管道系统?用生活消费的建筑物内冷热水压力管道系统安装指南

 
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