无缝高密度聚乙烯外护管预制直埋热力保温管件.docx

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1、无缝高密度聚乙烯外护管预制直埋热力保温管件1范围本标准规定了由无缝高密度聚乙烯外护管件（以下简称外护管件）、硬质聚氨酯泡沫塑 料保温层（以下简称保温层）、钢制管件组成的预制直埋热力保温管件（以下简称无缝直埋 保温管件）的产品结构、要求、试验方法、检验规则及标识、运输与贮存等要求。本标准适用于输送介质温度（长期运行温度）不高于120,偶然峰值温度不高于140c 的预制直埋无缝保温管件的制造与检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T8163输送流体用无

2、缝钢管GB/T 8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂 覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GBAT 9711石油天然气工业 管线输送系统用钢管GB/T 12459钢制对焊管件类型与参数GBfT 13401钢制对焊管件技术规范GB/T 18475热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名总体使用（设计）系数GB 29046城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法GB“ 29047高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件GB 50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范CJJ28城镇供热管网工程施工及验收

3、规范CJJ/T 81城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T254城镇供热直埋热水管道泄漏监测系统技术规程 NB/T 47013.2承压设备无损检测 第2部分：射线检测 NB/T 47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测 NB/T 47013.5承压设备无损检测 第5部分：渗透检测 NB/T 47014承压设备焊接工艺评定SY/T 5257油气输送用钢制感应加热弯管TSG Z6002特种设备焊接操作人员考核细则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1无缝外护管件 seamless high dens i ty polyethylene PEcas i ng由聚乙烯原材料直接挤出或

4、由聚乙烯直管经煨制或拔制而成的无缝外护弯头、无缝外护管道公称直径（DN）主要尺寸允许偏差HLW30010203002550表9保温管件主要尺寸允许偏差单位为毫米a）三通b）弯头c）异径管图6保温管件主要尺寸允许偏差示意5.4.10 预期寿命与长期耐温性：保温管件的预期寿命与长期耐温性应符合GB“29047的 要求。5.4.11 抗冲击性：在-20条件下，用3.0 kg落锤从2m高处落下对外护管进行冲击，外护 管件不应有可见裂纹。5.4.12 12蠕变性能：保温管件耐高温蠕变性应符合GB/T29047的要求。100h下的蠕变量 AS 100不应超过2.5mm,加速老化试验后外推30年的蠕变量不应

5、超过20mmo6试验方法1.1 所选取的试验试样在产品中应有代表性。本标准中的试验要求如与其他标准不一致, 应按本标准执行。6. 2试验方法按GB /T29046的规定执行。7 检验规则7.1 检验分类产品检验分为出厂检验和型式检验。7. 2出J检验7. 2.1产品应经制造厂质量检验部门检验，合格后方可出厂，出厂时应附检验合格报告。7. 2.2出厂检验分为全部检验和抽样检验，检验项目应符合表10的规定。表10检验项目检验项目出厂检验型式检验要求试验方法全部检验抽样检验钢材材质、尺寸公差及性能-6.2制 管 件料公称直径与壁厚76.2外观q6.2弯 头 与 弯 管弯曲部分外观q6.2弯曲部分最小

6、壁厚6.2弯曲部分椭圆度6.2弯曲半径d6.2直管段长度d6.2弯曲角度偏差q6.2三通支管与主管角度偏差q6.2焊缝质量6.2强度及气密性试验6.2外护 管 件原 材 料密度dq6.2炭黑弥散度q6.2炭黑含量qq6.2熔体质量流动速率qq6.2热稳定性6.2长期力学性能q6.2外 护 管 件外观6.2密度6.2拉伸屈服强度与断裂伸长率6.2纵向回缩率6.2耐环境应力开裂6.2长期力学性能6.2电晕效果6.2外径和壁厚6.2直管段长度qq6.2T型三通支管拔制高度q6.2T型三通加强焊缝6.2弯曲部分椭圆度q6.2弯头与弯管角度偏差q6.2保 温 层泡孔尺寸6.2空洞、气泡N6.2密度46.

7、2压缩强度76.2吸水率6.2闭孔率q6.2导热系数qq6.2保温层厚度6.2保 温 管 件管端垂直度qq6.2挤压变形及划痕vq6.2管端焊接预留段长度6.2外护管外径增大率q6.2钢制管件与外护管角度偏差6.2轴线偏心距6.2最小保温层厚度6.2信号线76.2主要尺寸允许偏差6.2预期寿命与 长期耐温性老化前剪切强度q6.2老化后剪切强度q6.2抗冲击性6.2蠕变性能6.2注：“仅为检测项目，“一”为非检测项目。全部检验应按检验项目，对所有产品逐件进行检验。抽样检验应符合下列规定：a）每台发泡设备生产的保温管件应每季度抽检1次，每次抽检1件，每季度累计生产量 达到2000件时，应增加1次检

8、验，抽检项目应按表11的规定执行；b）管件钢焊缝无损检测抽检比例应符合表11的规定。表11管件钢焊缝无损检测抽检比例公称直径射线探伤比例超声波探伤比例DN 3005%20%300DN GB/T 12459和SY/T 5257的规定，且外弧侧最小壁厚不应小于同规格直管公 称壁厚。5.1.2.4 弯曲部分椭圆度：弯头与弯管的弯曲部分椭圆度不应超过6%,椭圆度应按式（1） 计算：0 = 2(dmax dmin)xlQQ% (1)max m ind i+ d-式中：O椭圆度；dmax弯曲部分截面的最大管外径，单位为毫米（mm）；dmin弯曲部分截面的最小管外径，单位为毫米（mm）。5.1.2.5 弯曲

9、半径：弯头的弯曲半径不应小于1.5倍的公称直径，弯管的弯曲半径见表1。5. 1.2. 6直管段长度：弯头和弯管两端的直管段长度应满足焊接的要求，尺寸及偏差应符 合表1的规定，直管段示意见图2。表1弯头和弯管直管段长度表单位为毫米角度弯曲半径15。90。1.5 DN15。90。28 DNR3 DN15。90。15 DNR2.5 DN15。90。13 DNR2.5 DN15。90。12 DNR2.5 DN15。90。10 DNR2.5 DN15。90。10DNR1,5 DN15-909DNR1.5 DN15。90。7DNR1.5DN15。90。6DNR1.5 DN15。90。5 DNR1.5 DN

10、15。90。4DNR1.5 DN15。90。3 DNR1.5 DN1-15R1.5 DN公称直径A直管段长度DN200-DN400200+10DN80 DN150250+10DN20025010DN25025010DN300250+10DN350 DN45025010DN400DN45025010DN500250+10DN60025010DN700DN80025010DN900-DN1200300+10DN1400300+10DN160030010DN80-DN160030010弯曲角度偏差：弯头与弯管弯曲角度与设计值之差应符合表2的规定。弯曲角度 不意见图3o表2弯头及弯管的弯曲角度a允许偏

11、差公称直径DN允许偏差/ （ ）WDN2002.0DN2001.0注：a弯曲角度。图3弯曲角度示意图5. 1.3 三通5. 1.3. 1三通示意见图4。5. 1.3. 2冷拔（热压）三通主管和支管的壁厚应按设计提出的径向和轴向荷载要求确定。 主支管过渡段应圆滑过渡，支管儿何尺寸应符合GB/T 12459或GB/T 13401的规定。5. 1.3. 3焊接三通主管和支管的壁厚应按设计提出的径向和轴向荷载要求确定。焊接三通 主管上马鞍型接口焊缝外围应焊接披肩式补强板，补强板厚度及尺寸应按设计提出的径向和 轴向荷载要求确定。三通支管与主管角度偏差：支管应与主管垂直，允许角度偏差为2.0。异径管5.

12、1.4. 1异径管应符合GB/T 12459或GB/T 13401的规定，并应符合设计提出的径向和轴 向荷载要求。异径管示意见图5。图5异径管示意图异径管两端直管段长度分别为400mmo焊缝质量5.1.5.1 焊接工艺应按NB47014进行焊接工艺评定后确定。焊工应持有符合TSG Z 6002 规定的有效资格证书。5.1.5.2 钢制管件的焊接应采用氤弧焊打底配以CO2气体保护焊或电弧焊盖面。焊缝处的 机械性能不应低于工作钢管母材的性能。当管件的壁厚大于或等于5.6mm时，应至少焊两遍。钢制管件的坡口处理应按GB 50236的规定执行。焊缝质量应符合下列规定：a）焊缝的外观质量不应低于GB 5

13、0236规定的II级质量。b）钢制管件的焊缝可选用射线探伤或超声波探伤。无损检测的抽检比例应符合表11的 规定。对所抽检的钢制管件焊缝全长应进行100%射线探伤或100%超声波探伤。当采用超声 波探伤时，还应采用射线探伤进行复验，复验比例不应小于焊缝全长的20%；c）射线和超声波探伤应按NB47013.2-2015和NB47013.3-2015的规定执行，射线探伤不 应低于n级质量，超声波探伤不应低于I级质量；5. 1.6密封性焊接质量检验合格后，应对管件进行强度和气密性试验，管件不得有损坏和泄漏。强度 试验可采用水压试验；气密性试验可采用气压进行。5.2外护管件原材料外护管件应使用高密度聚乙

14、烯树脂制造，用于外护管件挤出的高密度聚乙烯树脂 应按GB/T 18475-2001的规定进行分级，高密度聚乙烯树脂应采用PE80级或更高级别的原 料。不得使用回用料。5. 2.1.2密度：聚乙烯树脂的密度应大于935kg/m3o树脂中应添加外护管件生产及使用所 需要的抗氧剂、紫外线稳定剂、炭黑等添加剂。所添加的炭黑应符合下列要求：a）炭黑密度：1500 kg/m32000 kg/m3；b）甲苯萃取量：W0.1% （质量分数）；c）平均颗粒尺寸：0.010|im-0.025|im。5. 2. 1.3炭黑弥散度：炭黑结块、气泡、空洞或杂质的尺寸不应大于5. 2.1.4炭黑含量：外护管件炭黑含量应为

15、2.5%0.5% （质量分数），炭黑应均匀分布于 母材中，外护管件不应有色差条纹。5. 2.1.5熔体质量流动速率：外护管件及其焊接所用高密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速 率（MFR）应为 0.2g/10min1.4g/10min （试验条件 5kg, 190D）。5. 2. 1.6热稳定性：外护管件原材料在210c下的氧化诱导时间不应少于20min。5. 2. 1.7长期力学性能：外护管原材料的长期力学性能应符合表3的规定，以试样发生脆 断失效的时间作为测试时间的判定依据。当1个试样在165h的测试模式下的失效时间小于 165h时,应使用lOOOh的参数重新测试。表3外护管长期力学性能拉应力/

16、 MPa最短破坏时间/h试验温度/4.6165804.0100080无缝外护管件5. 2. 2.1外观：外护管件外观应符合下列规定：a）外护管件应为黑色，其内外表面目测不应有影响其性能的沟槽，不应有气泡、裂纹、 凹陷、杂质、颜色不均等缺陷；b）弯头、弯管弯曲部分、T型三通主管及支管过渡段外表不应有褶皱，弯头和弯管可有 波浪形起伏，凹点与凸点距弯头或弯管表面的最大高度不应超过弯头与弯管公称壁厚的25%；c）外护管件两端应切割平整，并与外护管件轴线垂直，角度误差不应大于2.5。5. 2. 2, 2密度：外护管件的密度不应低于940 kg/m3,且不高于960kg/m3o5. 2, 2. 3拉伸屈服

17、强度与断裂伸长率：外护管件任意位置的拉伸屈服强度不应小于19MPa、 断裂伸长率不应小于350%。取样数量应符合表4的规定。表4外护管件取样数量单位为个外径/De /mm75WDeW250250VDeW450450De800800 R2.5Dn365 385 0400100+1015。9012 DnNRN2.5 D n0420 444 4501501015。9010 D nNRN2.5 D n480 0500 5251501015。9010 DnR2.5 Dn5606001501015。909 DnR1.5 D n655100+1015。907 DnR1.5 Dn7601501015。906D

18、nR2L5 Dn8501501015。906DnNR21.5 Dn9601501015。905 DnRL5 Dn 10541501015。905Dn2R2L5Dn011552001015。905 DneR2L5 Dn(D13702001015。904DnNR21.5 Dn 16802001015。903 Dn2R21.5 Dn0186020010O1550DBR2L5 Dn0200-01900200105.2.2.10 T型三通支管拔制高度：T型三通支管拔制高度不应低于30mm （见图1）。5.2.2.11 T型三通加强焊缝：T型三通支管应进行加强焊接，采用电熔焊式带状套筒对T型三通聚乙烯外护

19、支管的对接焊缝进行加强焊接，带状套筒宽度应为50mm,厚度8mm。5.2,2.12弯头与弯管弯曲部分椭圆度不应超过6%,椭圆度应按公式（4）计算:xlOO%(4)0 _ 2(dmax - in)max + min式中：O椭圆度；dmax弯曲部分截面的最大管外径，单位为毫米（mm）；t/rnin弯曲部分截面的最小管外径，单位为毫米（mm）。弯头与弯管角度偏差应小于1% 5.3保温层5. 3.1保温层应采用硬质聚氨酯泡沫塑料。1.3.2 泡孔尺寸：聚氨酯泡沫塑料应无污斑、无收缩分层开裂现象。泡孔应均匀细密，泡 孔平均尺寸不应大于0.5mm。1.3.3 空洞、气泡：聚氨酯泡沫塑料应均匀地充满工作钢管

20、与外护管间的环形空间。任意 保温层截面上空洞和气泡的面积总和占整个截面积的百分比不应大于5%,且单个空洞的任 意方向尺寸不应超过同一位置实际保温层厚度的1/3 o1.3.4 密度：保温层任意位置的聚氨酯泡沫塑料密度不应小于60 kg/nA1.3.5 压缩强度：聚氨酯泡沫塑料径向压缩强度或径向相对形变为10%时的压缩应力不应 小于 0.3MPao5. 3.6吸水率：聚氨酯泡沫塑料吸水率不应大于10%。6. 3.7闭孔率：聚氨酯泡沫塑料的闭孔率不应小于90机5. 3.8导热系数：未进行老化的聚氨酯泡沫塑料在50状态下的导热系数屹。不应大于 0.033W/ (m-K)。5. 3.9保温层厚度应符合设

21、计规定，并应保证运行时外护管表面温度小于50。5.4保温管件5.4.1 管端垂直度：保温管件管端的外护管宜与聚氨酯泡沫塑料保温层平齐，且与工作钢 管的轴线垂直，角度误差应小于2.5。5.4.2 挤压变形及划痕：保温层受挤压变形时，其径向变形量不应超过其设计保温层厚度 的15%。外护管划痕深度不应超过外护管最小壁厚的10%,且不应超过1mm。5.4.3 3管端焊接预留段长度:工作钢管两端应留出120mm250mm无保温层的焊接预留段, 两端预留段长度之差不应大于40 mm。5.4.4 外护管外径增大率：保温管件发泡前后，外护管任意位置同一截面的外径增大率不 应大于2%o5.4.5 钢制管件与外护

22、管角度偏差：在距保温管件保温端部100mm长度内，钢制管件的中 心线和外护管中心线之间的角度偏差不应超过2。5.4.6 轴线偏心距：保温管件任意位置外护管轴线与工作钢管轴线间的最大轴线偏心距应 符合表8的规定。表8外护管件轴线与工作钢管轴线间的最大轴线偏心距单位为毫米管件外护管外径最大轴线偏心距三通、异径管75WDeW1603.0160 De 4005.0400 De 6308.0630 De W 80010.0800 De W190014.0弯头、弯管保温管件上任何一点的保温层厚度不应小于设计保温层厚度的60%。5. 4. 7钢制冷拔热压三通和外护管配合尺寸见附录Ao5.4.8 信号线：保温管件中的信号线应连续不断开，且不得与工作钢管短接，信号线与报 警线、信号线与工作钢管之间的电阻值不应小于500Md信号线材料及安装应符合CJJ/T 254 的规定。5.4.9 主要尺寸允许偏差：保温管件主要尺寸允许偏差应符合表9和图6的规定。