GBT 41422-2022 压力输水用取向硬聚氯乙烯(PVC-O)管材和连接件

(vinylchloride)(PVC-O)fortheconveyanceofwaterunderpressure—国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ IV 1 1 2 4 5 57试验方法 8检验规则 附录A(资料性)轴向和环向取向因子的确定 附录B(资料性)温度对压力的折减系数 附录C(规范性)管材长期静液压强度预测 附录D(资料性)承口最小配合深度 附录E(规范性)环刚度 21附录F(规范性)系统静液压试验 22附录G(规范性)弯曲条件下的内压试验 28Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定ISO16422:2014的一致性程请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件V分子取向后形成了层状结构的管壁，这种结构可抵抗由于基材的微小缺陷或管壁表面划伤引起的料/配方和拉伸比要求保持稳定，以使产品取向因子的允许变化值不超过PVC-O管材材料定级时测定1GB/T1033.1—2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法2918塑料样状态调节和试验的标准环境6111流体输送用热塑性塑料管道系统耐内压性能的测定GB/T8806塑料管道系统塑料部件尺寸的测定GB/T9647热塑性塑料管材环刚度的测定GB/T19471.1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偏角密封试GB/T21300塑料管材和管件不透光性的测定GB/T32018.2给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管道系统第2部分：管件23.1术语和定义GB/T19278—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。取向硬聚氯乙烯管材orientedunplasticizedpoly(vinylchloride)pipePVC-O管材坯管feedstockpipe用于生产PVC-O管材的PVC-U管材。最大(允许)工作压力maximum(allowable)operatingpre考虑总体使用(设计)系数后确定的管材的允许使用压力。可按式(1)计C——总体使用(设计)系数；SDR——标准尺寸比。温度对压力的折减系数pressurederatingcoefficientforvarioustemperaturef.预测静液压强度的置信下限lowerconfidencelimitof一个与应力有相同量纲的量，是在置信度为97.5%时，与温度T和时间t对应的预期静液压强度最小要求强度minimumrequiredstrength;在20℃,50年条件下，按预测静液压强度的置信下限对材料进行分级时规定的该级别材料的最小3C端部承载连接件end-load-bearingjoint不需要额外的外部机械支撑即可抵抗轴向荷C总体使用(设计)系数dn公称外径en公称壁厚f.温度对压力的折减系数L长度m配合深度PN公称压力S管系列SDR标准尺寸比MOP最大(允许)工作压力[Maximum(allowable)OperatingPressure]MRS最小要求强度(MinimumRequiredstrength)PVC-0取向硬聚氯乙烯[OrientedunplasticizedPoly(VinylChloride)pipe]PVC-U硬聚氯乙烯[UnplasticizedPoly(VinylChloride)pipe]44.1坯管材料生产坯管的材料应为硬聚氯乙烯(PVC-U)混配料。混配料应以PVC树脂为主，加入必要的助剂，助剂应分散均匀。不应使用含铅助剂。PVC树脂的应符合GB/T5761的规定，且K值不应小于64。管材涉及饮用水应用时，PVC树脂的氯乙烯单体(VCM)含量应小于1mg/kg。4.2回用料允许少量使用本厂生产的同类产品的清洁回用料，不应使用外来的回用料和回收料。4.3PVC-0管材材料PVC-O管材应使用符合本文件要求的坯管生产，并且在环向和轴向达到预期取向水平后，制造商按附录C规定的步骤对其进行长期静液压强度预测，按GB/T18252确定预测静液压强度的置信下限OLpL,根据置信下限按GB/T18475确定材料的MRS值。MRS值按表1进行分类。表1PVC-0管材材料等级4.3.2设计应力σp管材的设计应力op,可按式(2)计算：式中：MRS——最小要求强度，单位为兆帕(MPa);C——总体使用(设计)系数，取1.6。4.4连接件材料4.4.1PVC-M连接件PVC-M连接件的材料应符合GB/T4.4.2球墨铸铁连接件球墨铸铁连接件的材料应符合GB/T4.5弹性密封圈材料32018.2的规定。13295的规定。弹性密封圈材料应符合GB/T21873的规定。55产品分类公称压力PN,管系列S和设计应力op之间存在以下关系： (3)PN——公称压力单位为兆帕(MPa);6要求6.1外观6.2颜色6.3不透光性管材的透光率不应超过0.2%。管材长度一般为6m,也可由供需双方协商确定。长度不应有负偏差。管材长度示意图见图1。图1管材长度示意图6管材等级S987管材的平均外径和不圆度见表3。公称外径不圆度公称外径不圆度管材的任一点壁厚不应小于公称壁厚。管材的平均壁厚及公差见表4。公称壁厚e>≤>≤8表4平均壁厚及公差(续)>≤>≤ 一9公称外径公称外径与使用弹性密封圈式承口连接的管材插口按图2加工倒角。6.5.1管材按附录C进行长期静液压强度预测。序号温度℃时间h环向应力1见7.5231密度/(kg/m²)2维卡软化温度*/℃见7.73见7.84环刚度/(kN/m²)56见7.11适用于坯管或取向管材加热(150℃,240m公称外径4561见7.12.12负压密封试验见7.12.23见7.12.34按GB/T8802规定试验。公称外径7.9环刚度按附录F规定试验。试验条件应符合表10规定的20℃和40℃条件。℃试验压力试验时间h公称外径1234表13抽样方案拒收数R。8121223345678e)公称压力；(资料性)轴向和环向取向因子的确定将规定长度的管材试样放置于给定温度下的热烘箱中保持一定时间，测量管材加热前后的尺寸变化。计算试样在加热后的长度、外径和壁厚相对于加热前的尺寸变化率，以百分比表示。检查试样在外A.2试验方法按GB/T6671—2001的方法B规定试验。A.3试验条件试验温度：(150±2)℃;介质：空气；试样数量：3个。A.4处理时间试样在热烘箱中的处理时间按表A.1的规定。表A.1试样在热烘箱的处理时间处理时间123A.5试验过程按GB/T6671规定试验。L₀——加热前的测量长度；L;加热后的测量长度。环向取向因子λ,按式(A.2)计算：Dem——是加热前测量的平均外径；eem——是加热前测量的平均壁厚；D;——是加热后测量的平均外径；(资料性)温度对压力的折减系数f:由制造商提供。某一温度下对应的f.可参考图B.1的数据，采用插入图B.1折减系数f.与工作温度的函数关系曲线(规范性)C.1概述本文件要求的PVC-O管材材料的最小要求强度MRS按GB/T18252的步骤进行。C.2.1步骤管材按GB/T6111规定进行静液压强度试验，使用A型或B型密封接头，试验类型为“水验”。试验数据按GB/T18252的规定外推得出级，确定的MRS值应符合表1的规定。PVC-O管材的类型按表1命名。测试包括至少10个20℃的试验观察值。观察值应具有以下破坏时间分布：破坏时间在100h之上，包括5000h,其中3个点分布在3000h～10000h。度预测按GB/T18252的步骤进行，试验温度应为20℃和60℃。(资料性)承口最小配合深度D.1概述在连接处发生拉脱或泄漏。这主要是由于PVC-O管材与PVC-U管材相比，管材在更高的运行压力下上述情况也存在于与PVC-O管材连接的承口配合深度短的PVC-M或其他材料的连接件中。D.2配合深度的计算D.2.1配合深度mm=mp十m,十m,十m。十m,…………D.2.2泊松收缩mpL——管材长度，单位为米(m);能会发生充分的泊松收缩。最坏的情况发生在还没有回填的管道进行现场试压时，管道可能要承受高出25%的试验压力。D.2.3温度收缩m,m,=L×a×△T×10³…………a——线性膨胀系数(7×10-⁵)℃-1;管道长度收缩的情况可能会发生在施工期间试压时注水的管道上。对于埋地管道，土壤的约束会减少收缩量，但是地面上不受约束的管道可能会发生完全的收缩。有些规范还要求在管道插口和承口D.2.4角度偏差m。D.2.5倒角长度m。倒角长度m。由制造商规定(单位为毫米),D.2.6安全余量m,安全余量m,是由施工导致的施工误差(单位为毫米)。D.2.7示例(规范性)为了工程设计的目的，可选用表E.1中的理论最小环刚度值。理论最小环刚度还可以按式(E.1)进行计算。表E.1理论最小环刚度管材等级S,——理论最小环刚度的计算值，单位为千牛每平方米(kN/m²);E——杨氏模量，单位为千牛每平方米(kN/m²):I——惯性矩=1/12en³,单位为立方毫米每米(mm³/m)。图F.2约束装置1图F.3约束装置2于25℃时，至少20min。如果试验温度规定为“室温”,就在15℃~25℃之间的任一温度下进行状态调节。在接下来F.3.3~F.3.5的试验中，将试验温度保持在15℃~25℃之间任一温度的士2℃以内。F.3.5试验中期和末期检查在试验中期和末期重复检查试样组件是否有渗漏(见F.3.4),试验时间至少应为1000h,除非相关标准中给出了更长的最短试验时间或试样先发生了F.3.6中描述的破坏形式。件。更换后继续试验。如果以上部件的破坏损伤了试验连接件或组装件，则报废该试样并重复试验(规范性)G.1原理G.2设备G.2.2真空泵能够在试样受到内部静液压时提供水平弯曲力。夹具包括垂直支撑和水平支撑，垂直支撑均匀分试样组件的轴线成一水平直线。支撑表面的摩擦阻力应尽量小，以最小程度地限制轴向弯曲。典型的试验装置见图G.1。管段的长度和试样的总长度应符合图G.1的规定。4——管帽；图G.1典型的组装和长度规定G.2.4测量装置测量内静液压和施加的弯曲力，精确度为测量值的士1%。G.3试样试样包括两段PVC-O管材，并插入有端部负荷的双承口管件，其组装应按照生产商的规定进行。GB/T41422—2022管材的平均外径应符合规定的最小值，承口尺寸(平均内径和密封环槽的直径)应符合生产商提供G.4试验过程G.4.1