本标准非等效采用国际标准ISO4427：1996《供水用聚乙烯管材规范》

本标准与ISO4427：1996的主要差异为：

1.本标准仅包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，不包含PE32、PE42材料制造的管材;

2.本标准增加了定义一章;

3.对管材的性能要求，增加了"断裂伸长率"项目;

4.增加了"检验规则"一章;

本标准与GB/T13663-1992的差异为：

GB/T13663-1992《给水用高密度聚乙烯(HDPE)管材》未采用国际标准制定。

自本标准实施之日起，同时代替GB/T13663-1992

本标准的附录A为提示的附录。

本标准由国家轻工业局提出。

本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：山东胜利股份有限公司塑胶事业部;参加起草单位：齐鲁石油化工股份有限公司树脂研究所、北京雪花电器集团公司北京市塑料制品厂、北京市市政工程设计研究总院。

本标准主要起草人：孙逊、谢建玲、冯新书、李养利、刘雨生。

1、范围

准规定了用聚乙烯树脂为主要原料的材料，经挤出成型的给水用聚乙烯管材(以下简称"管材")的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本标准还规定了原料的基本性能要求，包括分类体系。

本标准适用于用PE63、PE80和PE100材料(见4.1)制造的给水用管材。管材公称压力为0.32MPa～1.6MPa，公称外径为16mm～1000mm。

本标准规定的管材适用于温度不超过40C，一般用途的压力输水，以及饮用水的输送。

2、引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准**新版本的可能性。

GB/T2918一1998塑料试样状态调节和试验的标准环境(idtISO291：1997)

GB/T3681-1983塑料自然气候曝露试验方法

GB/T3682-1983热塑性塑料熔体流动速率试验方法

GB/T6ill-1985长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法(eqvISO/DP1167：1978)

GB/T6671.2一1986聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定(idtISO2506：1981)

GB/T8804.2一1988热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙烯管材(eqvISO/DIS3504-2)

GB/T8806一1988塑料管材尺寸测量方法(eqvISO3126：1974)

GB/T13021～1991聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法(neqISO6964：1986

GB/T17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准

GB/T17391-1998聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法(eqvISO/TR10837：1991)

GB/T18251-2000聚烯烃管材、管件和混配料中颜料及炭黑分散的测定方法

GB/T18252-2000塑料管道系统用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定

3、定义、符号和缩略语

本标准采用下列定义、符号和缩略语。

3.1定义

3.1.1几何定义

3.1.1.1公称外径dn：规定的外径，单位为毫米。

3.1.1.2平均外径dem：管材外圆周长的测量值除以3.142(圆周率)所得的值，精确到0.1mm，小数点后第二位非零数字进位。

3.1.1.3**小平均外径dem,min：本标准规定的平均外径的**小值，它等于公称外径dn,单位为毫米。

3.1.1.4**大平均外径dem,max：本标准规定的平均外径的**大值。

3.1.1.5任一点外径dey:通过管材任一点横断面测量的外径，精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位。

3.1.1.6不圆度：在管材同一横断面处测量的**大外径和**小外径的差值。

3.1.1.7公称壁厚en：管材壁厚的规定值，单位为毫米，相当于任一点的**小壁厚ey,min。

3.1.1.8任一点的壁厚ey：任一点上管材壁厚的测量值，精确到0.lmm，小数点后第二位非零数字进位。

3.1.1.9**小壁厚ey,min：本标准规定的管材圆周上任一点壁厚的**小值。

3.1.1.10**大壁厚ey，max：根据**小壁厚(ey，min)的公差确定的管材圆周上任一点壁厚的**大值。

3.1.1.11标准尺寸比(SDR)：管材的公称外径与公称壁厚的比值。SDR=dn/en

3.1.2与材料有关的定义

3.1.2.1混配料：以聚乙烯基础树脂加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造而成的粒料。

3.1.2.2σlpl1):与20℃、50年、概率预测97.5%相应的静液压强度，单位为兆帕。

3.1.2.3**小要求强度(MRS)：σlpl圆整到优先数R10或R20系列中的下一个较小的值。

3.1.2.4设计应力σs：在规定应用条件下的允许应力，MRS除以系数C，圆整到优先数R20系列中下一个较小的值，即：

σs=〔MRS〕/C……………………………….(1)

3.1.2.5总使用(设计)系数C：一个数值大于1的总系数，它考虑了未在预测下限中体现出的使用条件和管道系统中配件等组成部分的性质。

3.1.3与使用条件有关的定义

3.1.3.1公称压力(PN)：本标准中公称压力PN相当于管材在20℃时的**大工作压力，单位为兆帕。

3.1.3.2**大工作压力(MOP)：管道系统中允许连续使用的流体的**大有效压力，单位为兆帕。

3.2符号

C：总使用(设计)系数;

dem:平均外径;

dem,max:**大平均外径;

dem,mix:**小平均外径;

dn:公称外径;

ey:任一点壁厚;

ey,min：**小壁厚;

ey,max：**大壁厚;

ft：温度对压力的折减系数;

ty：管材任一点的壁厚公差;

σlpl：与20℃、50年、概率预测97.5%相应的静液压强度;

σs：设计应力;

3.3缩略语

MFR：熔体流动速率;

MOP：**大工作压力;

MRS：**小要求强度;

PE：聚乙烯;

PN：公称压力;

SDR：标准尺寸比。

4、材料

4.1命名

本标准中的聚乙烯管材料按如下步骤进行命名：

4.1.1按照GB/T18252确定材料的与20℃、50年、预测概率97.5%相应的静液压强度σlpl。

4.1.2按照表1，依据σlpl换算出**小要求强度(MRS)，将MRS乘以10得到材料的分级数。

4.1.3按照表1，根据材料类型(PE)和分级数对材料进行命名。

表1 材料的命名

σlpl,MpaMRS,Mpa材料分级数材料的命名

6.30～7.996.363PE63

8.00～9.998.080PE80

10.00～11.1910.0100PE100

4.2　使用混配料生产聚乙烯管材，混配料为蓝色或黑色，基本性能应符合表2要求。蓝色管用材料应能保证使用该材料制造的管材的耐候性符合表12的要求。对于PE63级材料，也可采用管材级基础树脂加母料的方法生产聚乙烯管材，对材料性能的要求自管材上取样进行测试。

按本标准生产管材时生产的洁净回用料，只要能生产出符合本标准的管材时，可掺入新料中回用。

表2 材料的基本性能要求

序号项目要求

1炭黑含量1)，(质量)%2.5±0.5

2炭黑分散1)≤等级3

3颜色分散2)≤等级3

4氧化诱导时间(200)，≥20

5熔体流动速度3)(5，190)，与产品标称值的偏差不应超过±25%

注

1 仅适用于黑色管材料

2 仅适用于蓝色管材料

3 仅适用于混配料

5、产品规格

5.1本标准的管材按照期望使用寿命50年设计。

5.2输送20℃的水，C**小可采用Cmin=1.25.由式(1)得到的不同等级材料的设计应力的**大允许值，见表3。

表3 不同等级材料设计应力的**大允许值

材料的等级设计应力的**大允许值σ,Mpa

PE635

PE806.3

PE1008

5.3管材的公称压力(PN)与设计应力σs、标准尺寸比(SDR)之间的关系为：

PN=2σs/(SDR-1)………………………….(2)

式中：PN与σs的单位均为兆帕。

5.4使用PE63、PE100等级材料制造的管材，按照选定的公称压力，采用表3中的设计应力而确定的公称外径和壁厚应分别符合表4、表5和表6的规定。

管道系统的设计和使用方可以采用较大的总使用(设计)系数C，此时可选用较高公称压力等级的管材。

表4 PE63级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸

公称外径公称壁厚

标准尺寸

3.32617.613.611

公称压力

0.320.40.60.81.0

16 2.3

20 2.32.3

25 2.32.32.3

32 2.32.42.9

40 2.32.33.03.7

50 2.32.93.74.6

632.32.53.64.75.8

752.32.94.35.66.8

902.83.55.16.78.2

1103.44.26.38.110.0

1253.94.87.19.211.4

1404.35.48.010.312.7

1604.96.29.111.814.6

1805.56.910.213.316.4

2006.27.711.414.718.2

2256.98.612.816.620.5

2507.79.614.218.422.7

2808.610.715.920.625.4

3159.712.117.923.228.6

35510.913.620.126.132.2

40012.315.322.729.436.3

45013.817.225.533.140.9

50015.319.128.336.845.4

56017.221.431.741.250.8

63019.324.135.746.357.2

71021.827.240.252.2

80024.530.645.358.8

90027.634.451.0

100030.638.256.6

表5PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸

公称外径公称壁厚

标准尺寸比

33211713.611

公称压力

0.40.60.81.01.25

16

20

25 2.3

32 3.0

40 3.7

50 4.6

63 4.75.8

75 4.55.66.8

90 4.35.46.78.2

110 5.36.68.110.0

125 6.07.49.211.4

1404.36.78.310.312.7

1604.97.79.511.814.6

1805.58.610.713.316.4

2006.29.611.914.718.2

2256.910.813.416.620.5

2507.711.914.818.422.7

2808.613.416.620.625.4

3159.715.018.723.228.6

35510.916.921.126.132.2

40012.319.123.729.436.3

45013.821.526.733.140.9

50015.323.929.736.845.4

56017.226.733.241.250.8

63019.330.037.446.357.2

71021.833.942.152.2

80024.538.147.458.8

90027.642.953.3

100030.647.759.3

表6 PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸

公称外径公称壁厚

标准尺寸比

26211713.611

公称压力

0.60.81.01.251.6

32 3.0

40 3.7

50 4.6

63 4.75.8

75 4.55.66.8

90 4.35.46.78.2

1104.25.36.68.110.0

1254.86.07.49.211.4

1405.46.78.310.312.7

1606.27.79.511.814.6

1806.98.610.713.316.4

2007.79.611.914.718.2

2258.610.813.416.620.5

2509.611.914.818.422.7

28010.713.416.620.625.4

31512.115.018.723.228.6

35513.616.921.126.132.2

40015.319.123.729.436.3

45017.221.526.733.140.9

50019.123.929.736.845.4

56021.426.733.241.250.8

63024.130.037.446.357.2

71027.233.942.152.2

80030.638.147.458.8

90034.442.953.3

100038.247.759.3

5.5聚乙烯管道系统对温度的压力折减

当聚乙烯管道系统在20℃以上温度连续使用时，**大工作压力(MOP)应按式(3)计算：

MOP=PN×f1………………………………(3)

式中：f1------折减系数，在表7中查取。

对某一材料，只要依据GB/T18252的分析，认为较小的折减是可行的，则可以使用比表7中数值高的折减系数。

表7 50年寿命要求，40℃以下温度的压力折减系数

温度，203040

压力折减系数1.00.870.74

6、技术要求

6.1颜色

市政饮用水管材的颜色为蓝色或黑色，黑色管上应有共挤出蓝色色条。色条沿管材纵向至少有三条。

其他用途水管可以为蓝色和黑色。

暴露在阳光下的敷设管道(如地上管道)必须是黑色。

6.2外观

管材的内外表面应清洁、光滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管端头应切割平整，并与管轴线垂直。

6.3管材尺寸

6.3.1管材长度

6.3.1.1直管长度一般为6m、9m、12m，也可由供需双方商定。长度的极限偏差为长度的+0.4%，-0.2%。

6.3.1.2盘管盘架直径应不小于管材外径的18倍。盘管展开长度由供需双方商定。

6.3.2平均外径

管材的平均外径，应符合表8规定。对于精公差的管材采用等级B，标准公差管材采用等级A。采用等级B或等级A由供需双方商定。无明确要求时，应视为采用等级A。

表8 平均外径

公称外径**小平均外径**大平均外径

等级A等级B

1616.016.316.3

2020.020.320.3

2525.025.325.3

3232.032.332.3

4040.040.040.3

5050.050.550.3

6363.063.663.4

7575.075.775.5

9090.090.990.6

110110.0111.0110.7

125125.0126.2125.8

140140.0141.3140.9

160160.0161.5161.0

180180.0181.7181.1

200200.0201.8201.2

225225.0227.1226.4

250250.0252.3251.5

280280.0282.6281.7

315315.0317.9316.9

355355.0358.2357.2

400400.0403.6402.4

450450.0454.1452.7

500500.0504.5503.0

560560.0565.0563.4

630630.0635.7633.8

710710.0716.4714.0

800800.0807.2804.2

900900.0908.1904.0

10001000.01009.01004.0

6.3.3壁厚及偏差

管材的**小壁厚ey,min等仪公称壁厚en。管材任一点的壁厚公差应符合表9的规定。

表9任一点的壁厚公差

**小壁厚

公差**小壁厚

公差

**小壁厚

公差

>

≤

>

≤

>

≤

25.025.55.045.045.59.0

25.526.05.145.546.09.1

2.03.00.526.026.55.246.046.59.2

3.04.00.626.527.05.346.547.09.3

4.04.60.727.027.55.447.047.59.4

4.65.30.827.528.05.547.548.09.5

5.36.00.928.028.55.648.048.59.6

6.06.61.028.529.05.748.549.09.7

6.67.31.129.029.55.849.049.59.8

7.38.01.229.530.05.949.550.09.9

8.08.61.330.030.56.050.050.510.0

8.69.31.430.531.06.150.551.010.1

9.310.01.531.031.56.251.051.510.2

10.010.61.631.532.06.351.552.010.3

10.611.31.732.032.56.452.052.510.4

11.312.01.832.533.06.552.553.010.5

12.012.61.933.033.56.653.053.510.6

12.613.32.033.534.06.753.554.010.7

13.314.02.134.034.56.854.054.510.8

14.014.62.234.535.06.954.555.010.9

14.615.32.335.035.57.055.055.511.0

15.316.02.435.536.07.155.556.011.1

16.016.53.236.036.57.256.056.511.2

16.517.03.336.537.07.356.557.011.3

17.017.53.437.037.57.457.057.511.4

17.518.03.537.538.07.557.558.011.5

18.018.53.638.038.57.658.058.511.6

18.519.03.738.539.07.758.559.011.7

19.019.53.839.039.57.859.059.511.8

19.520.03.939.540.07.959.560.011.9

20.020.54.040.040.58.060.060.512.0

20.521.04.140.541.08.160.561.012.1

21.021.54.241.041.58.261.061.512.2

21.522.04.341.542.08.3

22.022.54.442.042.58.4

22.523.04.542.543.08.5

23.023.54.643.043.58.6

23.524.04.743.544.08.7

24.024.54.844.044.58.8

24.525.04.944.545.08.9

6.4静液压强度

管材的静液压强度应符合表10要求。

表10 管材的静液压强度

序号项目环向应力要求

PE63PE80PE100

120℃静液压强度()8.09.012.4不破裂，不渗漏

280℃静液压强度()3.54.65.5不破裂，不渗漏

380℃静液压强度()3.24.05.0不破裂，不渗漏

80°C静液压强度(165h)试验只考虑脆性破坏。如果在要求的时间(165h)内发生韧性破坏，则按表11选择较低的破坏应力和相应的**小破坏时间重新试验。

表11 80℃时静液压强度(165h)再实验要求

PE63PE80PE100

应力**小破坏时间应力**小破坏时间应力**小破坏时间

3.42854.52195.4233

3.35384.42835.3332

3.210004.33945.2476

4.25335.1688

4.17275.01000

4.01000

6.5物理性能

管材的物理性能能应符合表12要求。当在混配料中加入回用料挤管时，对管材测定的熔体流动速率(MFR)(5kg,190℃)与对混配料测定值之差，不应超过25%。

表12 管材物理性能要求

序号项目 要求

1短裂伸长率，% ≥350

2纵向回缩率(110℃)，% ≤3

3氧化诱导时间(220℃)， ≥20

4耐厚性1)(管材累计接受≥老化能量后)80℃静液压强度()，实验条件同10不破裂，不渗漏

短裂伸长率，%≥350

氧化诱导时间(200℃)，≥10

1)仅适用于蓝色管材。

6.6卫生性能

用于饮用水输配的管材卫生性能应符合GB/T17219的规定。

7、实验方法

7.1试样的状态调节和试验的标准环境

按GB/T2918的规定，温度为23℃±2℃，状态调节时间为24h.。试验方法标准中有规定的按照试验方法标准。

7.2颜色和外观

用肉眼观察。

7.3尺寸测量

7.3.1长度

用精确为1mm的钢卷尺测量直管。

7.3.2平均外径

按GB/T8806规定测量平均外径

7.3.3壁厚及偏差

按GB/T8806规定测量管材的壁厚及偏差。

7.4炭黑含量

按GB/T13021规定进行。

7.5颜料及炭黑分散

按GB/T18251规定进行。采用压片制样方法。

7.6氧化诱导时间

按GB/T17391规定进行。试样应取自管材的内表面。老化后试样应取自被曝晒管材试样的老化表面刮削0.4mm后的表面。

7.7熔体流动速率

按GB/T3682规定进行。

7.8静液压强度

按GB/T6111规定进行。管内外介质均为水。可采用a类型接头或b类型接头，仲裁时，采用a类型接头。

7.9断裂伸长率

按GB/T8804.2规定进行。断裂伸长率试验适用于管材壁厚不大于12mm时。老化后试样应取自管材被曝晒一侧。

7.10纵向回缩率

按GB/T6671.2规定进行。外径大于200mm的管材，可以使用纵向切取的管材样条试验。试验温度为110℃±2℃。

7.11耐候性

应采用公称外径82mm，SDR11的管材。当生产厂的管材规格大于公称外径32mm时，应采用所生产的公称外径**小，SDR**大的管材。按GB/T3681规定进行曝晒。然后按7.8进行静液压强度试验，按7.9进行断裂伸长率测定，按7.6进行氧化诱导时间测定。

7.12卫生性能

应采用生产厂公称外径**小的管材。按GB/T17219规定进行。

8、检验规则

检验分出厂检验和型式检验。

8.1出厂检验

出厂检验项目为6.1，6.2，6.3，以及6.4中的80℃静液压强度(165h)试验，6.5中的断裂伸长率、氧化诱导时间检验。

8.1.1组批

同一原料、配方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100t。生产期7天尚不足100t，则以7天生产量为一批。

8.1.2抽样

6.1，6.2，6.3检验按表13规定，采用正常检验一次抽样方案，取一般检验水平1，合格质量水平6.5检验。

表13 抽样方案

批量范围样本大小合格判定数不合格判定数

≤150812

151～2801323

281～5002034

501～12003256

1201～32005078

3201～10000801011

在计数抽样合格的产品中，进行6.4中的80℃静液压强度()试验，6.5中的断裂伸长率、氧化诱导时间。静液压强度和氧化诱导时间试验试样数均为一个。

管材须经生产厂质量检验部门检验合格，并附有合格证方可出厂。

8.2型式检验

型式检验项目为本标准中第6章除80℃静液压强度(165h)外的全部技术要求。

8.2.1分组及抽样

根据管材公称外径，按照表14，对管材进行尺寸分组。

表14 管材的尺寸分组

尺寸组1234

公称外径≤6363<≤225225<≤630630<≤1000

根据本标准技术要求，选取每一组中生产厂所生产的SDR**小的**大直径管材和**小直径管材，并按8.1.2规定对6.1，6.2，6.3进行检验。在检验合格的样品中抽取样品，进行6.4中20℃静液压强度(100h)试验、80℃静液压强度(1000h)试验，6.5及6.6性能的检验。

8.2.2若有以下情况之一，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进行型式检验的要求时;

8.3判定规则

6.1，6.2，6.3按表13进行判定，其他指标有一项达不到规定时，则随机抽样双倍样品进行复验。如仍不合格，则判该批产品不合格。

9、标志、包装、运输、贮存

9.1标志

管材出厂时应有**性标志，且间距不超过2m.

标志至少应包括下列内容:

--生产厂名和/或商标;

--公称外径;

--"标准尺寸比"或"SDR";

--材料等级(PE100,PE80或PE63);

--公称压力(或PN);

--生产日期;

--采用标准号;

--"水"或"water"字样(仅适用于饮水管)。

9.2包装

按供需双方商定要求进行。

9.3运输

管材运输时，不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击、油污和化学品污染。

9.4贮存

管材贮存在远离热源及油污和化学品污染地，地面平整、通风良好的库房内;如室外堆放，应有遮盖物。

管材应水平整齐堆放，堆放高度不得超过1.5m。

附录A

(提示的附录)

管材的不圆度

按GB/T8806规定测量同一断面的**大外径和**小外径，**大外径减去**小外径为不圆度。管材的不园度在挤出时测量。

对公称直径小于等于630mm的直管的不圆度的推荐要求见表B1。盘管及公称外径大于630mm管材的不园度可由供需双方商定。

表A1 管材不圆度

公称外径**大不圆度

161.2

201.2

251.2

321.3

401.4

501.4

631.5

751.6

901.8

1102.2

1252.5

1402.8

1603.2

1803.6

2004.0

2254.5

2505.0

2809.8

31511.1

35512.5

40014.0

45015.6

50017.5

56019.6

63022.1

710

800

900

1000