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G5+正式标准

G5+

燃气企业聚乙烯（PE）输配系统质量控制合作小组标准

G5+PE001.1-2008

产品质量技术要求

第1部分：

燃气用埋地聚乙烯管材

2008年11月

燃气企业聚乙烯（PE）输配系统质量控制合作小组发布

广州市煤气公司

深圳市燃气集团股份有限公司

1范围

2术语和符号

3材料

4颜色及外观

5几何尺寸

6力学性能

7物理性能

8管材的熔接兼容性

9标志

10管材检验规则

11包装

12储存、搬运、运输

附件：

聚乙烯输配系统质量合作小组质保书（管材）

出厂检验记录表

产品质量技术要求第1部分：

燃气用埋地聚乙烯管材

1范围

本标准规定了聚乙烯输配系统质量控制合作小组对应用于埋地燃气管网的聚乙烯（PE）管材的技术要求。

包括聚乙烯混配料的基本性能和聚乙烯管材的外观、尺寸、物理性能、机械性能、兼容性、包装和储运要求。

本标准规定的聚乙烯管材是由PE80和PE100级的燃气专用混配料为主要原料，经挤出成型制造的单色或带有标识色条的燃气管材。

管材的公称外径为16mm～630mm。

本标准的制定是以GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：

管材》为基础，结合ISO4437-2007《燃气输送用埋地聚乙烯管材（PE）-公制系列-规范》和EN1555《燃气输送用塑料管道系统-聚乙烯（PE）》中的相关要求编制。

本标准中未提到的应按GB15558.1执行，本标准中的规定高于GB15558.1的地方按本标准执行。

2术语和符号

本标准中提到的术语和符号释义遵从GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：

管材》中第3章的规定。

3材料

3.1混配料

制造管材必须使用由聚乙烯输配系统质量控制小组认可的燃气专用混配料。

3.2回用料

制造管材必须全部使用洁净新料，禁止使用任何形式、任何来源的回用料、回收料、再生料。

3.3制造色条的混配料

制造色条的混配料应使用制造管材的混配料生产商认可的专用色条混配料。

3.4混配料性能

制造管材用的聚乙烯混配料应符合表1和表2的要求。

表1聚乙烯混配料的性能

性能

单位

要求

试验条件

试验方法a

密度

kg/m3

≥930（基础树脂）

23℃

GB/T1033中方法D，试样制备按GB/T1845.1中3.3.1规定

熔体质量流动速率

（MFR）

g/10min

0.2～1.4，且最大偏差不应超过混配料标称值的±20%

190℃，5kg

GB/T3682

热稳定性（氧化诱导时间）

min

＞20

200℃b

GB/T17391

挥发分含量

mg/kg

≤350

GB15558.1

水分含量c

mg/kg

≤300

ISO15512

炭黑含量d

%（质量分数）

2.0～2.5

GB/T13021

炭黑分散d或颜料分散

等级

≤3

GB/T18251

外观级别

A1，A2，A3或B

ISO18553

炭黑颗粒尺寸d

nm

10～25

ASTMD3849

a本标准试验方法中引用的国标均可采用等同的ISO标准或EN标准替代

b试验温度也可选择210℃

c当测量的挥发分含量不符合要求时才测量水分含量。

仲裁时，应以水分含量的测量结果作为判定依据。

d炭黑含量、炭黑分散、炭黑颗粒尺寸仅应用于黑色混配料

表2以管材形式测定的聚乙烯混配料性能

性能

单位

要求

试验条件

试验方法c

耐气体组分

h

≥20

80℃，2MPa

GB15558.1

耐快速裂纹扩展（RCP）a

全尺寸（FS）试验：

（dn≥250mm）

S4试验：

（en≥15mm）

MPa

全尺寸试验的临界压力

Pc，FS≥1.5×MOP

S4试验的临界压力

Pc，s4≥MOP/2.4-0.072

0℃

0℃

ISO13478

GB/T19280

耐慢速裂纹增长b

h

≥500

PE80；80℃；0.8MPa

（试验压力）

PE100；80℃；0.92MPa

（试验压力）

GB/T18476

耐候性（仅对于非黑色混配料）

气候老化后，以下性能满足要求：

E≥3.5GJ/m2

GB15558.1

或ISO16871

静液压强度

80℃；≥1000h

PE80；4.0MPa

PE100；5.0MPa

GB/T6111

断裂伸长率

≥350%

GB/T8804.3

热稳定性

＞20min

GB/T17391

电熔接头抗剥离-脆性破坏的百分比

23℃；≤33.3%

GB/T19807

（熔接条件1）

GB/T19808

a如S4试验结果不符合要求，按全尺寸试验重新进行测试

MOP=

，C≥2

b采用dn110SDR11的管材进行切口试验

c本标准试验方法中引用的国标均可采用等同的ISO标准或EN标准替代

3.5PE混配料的熔接兼容性

在环境温度（23±2）℃条件下按照GB/T19809制备热熔对接接头进行测试拉伸强度试验，应满足表3中的要求。

表3PE混配料的性能—以对接熔接接头形式测定

性能

单位

要求

试验参数

试验方法

对接熔接拉伸强度

（dn110mmSDR11）

-

试验至破坏：

韧性破坏-通过

脆性破坏-未通过

23℃

GB/T19810

或ISO13953

3.6分级

3.6.1聚乙烯混配料应按照表4规定的最小要求强度（MRS）分级。

表4聚乙烯混配料的分级

命名

σLCL（20℃，50年，97.5%）

MRS/MPa

PE80

8.00≤σLCL≤9.99

8.0

PE100

10.00≤σLCL

10.0

3.6.2混配料供应商应按GB/T18475（或ISO12162）提供分级证明资料。

3.6.3按ISO9080用外推法对混配料的长期静液压强度进行评价时，压力试验应至少在三个温度下进行，其中两个温度固定在20℃和80℃，第三个温度可以在30℃和70℃间自由选择。

80℃曲线的拐点不得发生在5000h前（t＞5000h）。

3.7混配料供应商应能提供每个牌号的定型检验及型式检验报告。

3.7.1混配料的定型检验项目应包括3.4节规定的全部性能、熔接兼容性和分级。

3.7.2至少每两年对混配料进行一次型式检验，型式检验的项目包括耐快速裂纹扩展和耐慢速裂纹增长。

3.8技术数据

管材生产商应能够向买方提供证明其原料符合本标准第3章全部要求的资料。

4、颜色及外观要求

4.1颜色

1PE80级管材应为黄色或黑色加黄条，PE100级管材应为橙色或黑色加橙条。

2黑色管上应共挤出至少三条色条，色条沿管材圆周方向均匀分布。

4.2外观

1管材内外表面应清洁、平滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。

2管材两端应切割平整，并与管材轴线垂直。

5几何尺寸

5.1一般要求

1管材可采用直管和盘卷管（dn≤110）两种形式交货。

2直管长度一般为12米，也可由供需双方约定。

管材长度不应存在负误差。

3管材壁厚一般选用SDR17.6和SDR11两个系列，也可由供需双方约定。

5.2外径、壁厚、不圆度

管材的平均外径、不圆度、壁厚应符合表5。

5.3壁厚、不圆度、平均外径的测量方法应符合GB/T8806《塑料部件尺寸的测定》。

5.4测量壁厚应使用管壁测厚仪，测量平均外径应使用∏尺，长度的测量可选择分度值不低于0.5mm的钢卷尺。

表5平均外径、不圆度和壁厚单位为毫米

公称外径

平均外径范围

最大不圆度

壁厚范围

dn

dem,

min

dem,

max

盘卷管a

直管

SDR17.6

SDR11

ey，min

ey，max

ey，min

ey，max

16

16.0

16.3

1.2

1.2

2.3

2.7

3.0

3.4

20

20.0

20.3

1.2

1.2

2.3

2.7

3.0

3.4

25

25.0

25.3

1.5

1.2

2.3

2.7

3.0

3.4

32

32.0

32.3

2.0

1.3

2.3

2.7

3.0

3.4

40

40.0

40.4

2.4

1.4

2.3

2.7

3.7

4.2

50

50.0

50.4

3.0

1.4

2.9

3.3

4.6

5.2

63

63.0

63.4

3.8

1.5

3.6

4.1

5.8

6.5

75

75.0

75.5

—

1.6

4.3

4.9

6.8

7.6

90

90.0

90.6

—

1.8

5.2

5.9

8.2

9.2

110

110.0

110.7

—

2.2

6.3

7.1

10.0

11.1

125

125.0

125.8

—

2.5

7.1

8.0

11.4

12.7

140

140.0

140.9

—

2.8

8.0

8.9

12.7

14.1

160

160.0

161.0

—

3.2

9.1

10.2

14.6

16.2

180

180.0

181.1

—

3.6

10.3

11.5

16.4

18.2

200

200.0

201.2

—

4.0

11.4

12.7

18.2

20.2

225

225.0

226.4

—

4.5

12.8

14.2

20.5

22.7

250

250.0

251.5

—

5.0

14.2

15.8

22.7

25.1

280

280.0

281.7

—

7.0

15.9

17.6

25.4

28.1

315

315.0

316.9

—

7.9

17.9

19.8

28.6

31.6

355

355.0

357.2

—

8.9

20.2

22.4

32.3

35.7

400

400.0

402.4

—

10.0

22.8

25.2

36.4

40.2

450

450.0

452.7

—

11.3

25.6

28.3

40.9

45.1

500

500.0

503.0

—

12.5

28.4

31.4

45.5

50.2

560

560.0

563.4

—

14.0

31.9

35.2

50.9

56.1

630

630.0

633.8

—

15.8

35.8

39.5

57.3

63.2

a对于盘卷管，d≥75时最大不圆度由供需双方商定。

5.5生产者对管材几何尺寸的测量位置和测量条件应符合GB15558.1-2003和GB/T8806中的相关要求。

验收者可选择在距管材端口150mm的位置测量，试验条件是常温23±2℃。

6力学性能

管材的力学性能应符合表6。

表6管材的力学性能

性能

单位

要求

试验参数

试验方法

静液压强度a

h

破坏时间≥100h

20℃

PE80；9.0MPa

PE100；12.4MPa

GB/T6111

破坏时间≥165h

80℃

PE80；4.5MPa

PE100；5.4MPa

破坏时间≥1000h

80℃

PE80；4.0MPa

PE100；5.0MPa

断裂伸长率

%

≥350%

—

GB/T8804.3

耐快速裂纹扩展

（RCP）

全尺寸（FS）试验

dn≥250mm

或

S4试验

（e≥15mm）

MPa

MPa

全尺寸试验的临界压力

Pc，FS≥1.5×MOP

S4试验的临界压力

Pc，s4≥MOP/2.4-0.072

0℃

0℃

ISO13478

GB/T19280

耐慢速裂纹增长

en≤5mm锥体试验

en＞5mm切口试验

mm/day

h

＜10

≥500

80℃

80℃（SDR11）

PE80，0.8MPa

（试验压力）

PE100，0.92MPa

（试验压力）

GB/T19279

GB/T18476

压缩复原a

h

试样压扁后，

进行静液压试验：

（i）20℃:

破坏时间≥100h

（ii）80℃:

破坏时间≥165h

（iii）80℃:

破坏时间≥1000h

0℃

25-50mm/min压扁

保持（60±5）min

1min内释放

GB/T15558.1

EN12106

GB/T6111

a静液压强度试验应于压缩复原后进行，能满足压缩复原试验的可认为满足静液压强度试验要求。

压缩复原试验的基本试验条件按照GB15558.1-2003中的附录F执行，其中压扁时间延长到（60±5）min。

7物理性能

管材的物理性能应符合表7。

表7管材的物理性能

性能

单位

要求

试验参数

试验方法

热稳定性

（氧化诱导时间）

min

＞20

200℃a

GB/T17391

熔体质量流动速率

（MFR）

g/10min

加工后，MFR变化＜20%

190℃，5kg

GB/T3682

纵向回缩率

%

≤3

110℃

GB/T6671

a试验温度也可选择210℃

8管材的熔接兼容性

采用不同牌号混配料制造的聚乙烯管材应通过热熔对接方式相互验证兼容性。

在环境温度（23±2）℃条件下按照GB/T19809制备热熔对接接头进行测试拉伸强度试验，检测是否满足表3要求的拉伸强度，取样方案遵循表8。

表8热熔对接方案

管材

PE80

PE100

PE80

Y

X

PE100

X

Y

Y必须进行兼容性试验。

X仅在采购方有要求时进行

9标志

9.1管材应在表面打印标志或直接成型于管材上，标志不应引发管材破裂或其它形式的失效。

在正常的贮存、气候老化、加工及允许的安装、使用后，在管材的整个生命周期内，标记字迹应保持清晰可辨。

9.2如采用打印，标志的颜色应区别于管材颜色。

标志的品质和大小应达到目视清晰可辨。

9.3标志应至少包括表9所列内容。

表9最少的标志内容

内容

标志或符号

制造商及商标

名称及符号

内部流体

“燃气”及“GAS”字样

尺寸

en≤3.0mm

en＞3.0mm

dn×en

dnSDR

材料和命名

PE80或PE100

中密度或高密度

混配料牌号

生产时间（日期）

例：

2008.08.30

生产批号

标准编号

GB15558.1-2003

压力管道许可标志和许可证号

TSXXXXX

质量小组专用标记

“G5+”

9.4盘卷管的长度可在卷上标明。

9.5打印间距不超过1m。

10管材检验规则

10.1检验分类

检验分为出厂检验、型式检验和定型检验。

10.2尺寸分组

管材依据表10进行尺寸分组。

10.3定型检验

10.3.1同一设备制造厂的同类型设备首次投产或原材料发生变动时，应进行定型检验。

表10管材的尺寸分组

尺寸组

1

2

3

公称外径

尺寸范围dn

dn＜75

75≤dn＜250

250≤dn≤630

a代表尺寸

最小尺寸

dn16SDR11

dn75SDR11

dn250SDR11

最大尺寸

dn63SDR11

dn225SDR11

dn630SDR11

a本表中的代表尺寸是定型检验中所需代表尺寸，是依据表5中全部管材尺寸按照10.3.2的原则列出的参考口径。

各供应商可根据实际生产及供货情况，按照10.3.2中的原则自行选取代表尺寸，但所选择的代表尺寸应能涵盖其供应范围。

10.3.2依据表10对管材尺寸进行分组，在尺寸组内选取最大和最小公称外径、最小SDR值的管材进行试验。

不同牌号的混配料应分别进行试验。

10.3.3定型检验的项目应包括第4章到第7章和第9章的全部内容。

10.3.4耐快速裂纹扩展试验仅需提供最大口径、最大壁厚的管材的试验报告。

根据目前的试验室条件，管材耐快速裂纹扩展试验最大仅能做到dn315SDR11。

随着试验条件的进步，应提供更大口径的试验报告。

10.4型式检验

10.4.1每年至少进行一次型式检验。

若有以下情况之一时，也应进行型式检验。

a）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；

b）结构、材料、工艺有较大变动可能影响产品性能时；

c）产品长期停产后恢复生产时；

d）出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；

e）国家质量监督机构提出型式检验的要求时。

10.4.2依据表10规定，每尺寸组任选一个口径和SDR值进行试验。

每年都应更换一个口径和SDR值。

10.4.3型式检验的项目为除耐快速裂纹扩展外，第6章和第7章的全部内容。

10.5出厂检验

10.5.1组批

同一生产批号的混配料、设备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200t。

生产期10天尚不足200t，则以10天产量为一批。

10.5.2对于每批出厂管材，应按照表11所规定的抽样方案进行抽样，检验第4章和第5章的全部内容，并推断批的可接收性。

表11抽样方案

批量范围

N

样本大小

n

合格判定数

Ac

不合格判定数

Re

≤150

151～280

281～500

501～1200

1201～3200

3201～10000

8

13

20

32

50

80

0

1

1

2

3

5

1

2

2

3

4

6

10.5.3在检验合格的产品中，进行静液压强度（80℃，165h）、断裂伸长率、热稳定性和熔体质量流动速率试验，样本数量符合相关试验要求。

以上指标有一项达不到要求时，随机抽取双倍样品对该项进行复验。

如仍有一个样品不合格，则判该批产品不合格。

10.5.4判定批次合格的产品方可出厂。

应将出厂检验的实际数据按照质量小组专用质保书和出厂检验记录的格式填写（见附录），一批一份，随管材发货。

11包装

11.1包装按供需双方要求进行，在外包装、标签或标志上应写明厂名、厂址。

11.2随每批管材发货，应附带聚乙烯输配质量合作小组专用质保书、出厂检验记录、静液压试验报告，且三者应相互对应。

11.3随每批管材发货，应附带合格证。

11.4应能按供需双方约定的要求，附带本批管材所用混配料的材质证明文件。

12储存、搬运、运输

12.1混配料禁止露天存放。

12.2管材的储存应符合下列规定：

1管材应存放在通风良好的库房或简易棚内。

2堆放场所应采取防止阳光曝晒、雨淋措施，并远离热源。

严禁与油类或化学品混合存放，场地应有防火措施。

3管材在户外临时堆放时，应有遮盖物；在施工现场存放的少量管材，应放在平整的地面上，地面应无尖锐物。

4管材存放时，应将不同直径，不同壁厚和不同级别的管材分别堆放。

受条件限制不能实现时，应将较大直径和较大壁厚的管材放在底部，并做好标记。

并应遵守先进先出的原则。

5管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上，管材的堆放高度不应使管材的横截面变形。

当直管采用三角形式堆放和两侧加支撑保护的矩形堆放时，堆放高度不宜超过1.5m；当直管采用分层货架存放时，每层货架高度不宜超过1m，堆放总高度不宜超过3m。

12.3管材的搬运应符合下列规定：

1小心轻放，排列整齐；

2不得抛摔、剧烈撞击和沿地拖拽；

3必须用非金属线捆扎吊装。

12.4管材的运输应符合下列规定：

1放置在带挡板的平底车上或平坦的船舱内，堆放处不应有可能损伤管材的尖凸物；

2应有遮盖物，避免曝晒和雨淋；

3直管全长应设有支撑，盘管应叠放整齐；

4直管和盘管均应捆扎、固定，避免互相碰撞。

附录

聚乙烯输配系统质量合作小组质保书（管材）

管材基本信息供应商

材料级别颜色

产品规格dnmmSDRenmm

生产日期生产批号

混配料信息

混配料牌号混配料批号

MFRg/10min（5kg）

出厂检验实测数据（实测数据如为多个填写数据范围）

80℃165h静液压强度试验（试验压力____MPa）:

合格/不合格

断裂伸长率%（实测数据，不可填＞350%）

氧化诱导时间min（200℃）（实测数据，不可填＞20min）

MFRg/10min（5kg），MFR加工后变化_____％

发货信息

收货方本批数量

承诺

本批管材符合聚乙烯输配系统质量控制合作小组的标准要求，为合格品。

年月日

盖章处

出厂检验记录表

产品批号产品规格

本批次批量

样本大小

合格判定数

不合格判定数

样本序号

平均外径（mm）

壁厚（mm）

不圆度（mm）

标准要求

样本1

样本2

样本3

样本4

样本5

样本6

样本7

样本8

注：

1、表中“标准要求”一项，应按照本标准执行。

2、实测数据如为多个填写数据范围。

年月日

盖章处