ISO 4427-3-2007

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ISO 4427-3:2007

国际标准 ISO 4427-3 第一版

2007-08-01

塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件—第3部分:管件

Plastics piping systems—Polyethylene(PE)pipes and

fittings for water supply—

Part 3:Fittings

1

ISO 4427-3:2007

目 次

前言 ................................................................................................................................................ III 引言 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 1 范围............................................................................................................................................. 1 2 规范性引用文件 ......................................................................................................................... 1 3 术语、定义、符号和缩略语 ..................................................................................................... 2 3.1 电熔承口管件 ...................................................................................................................... 2 3.2 电熔鞍形管件 ...................................................................................................................... 2 3.3 插口管件 .............................................................................................................................. 3 3.4 承口熔接管件 ...................................................................................................................... 3 3.5 焊制管件 .............................................................................................................................. 3 3.6 机械连接管件 ...................................................................................................................... 3 3.7 电压调节 .............................................................................................................................. 3 3.8 电流调节 .............................................................................................................................. 4 4 材料............................................................................................................................................. 4 4.1 聚乙烯混配料 ...................................................................................................................... 4 4.2 非聚乙烯部件材料 .............................................................................................................. 4 5 一般特性 ..................................................................................................................................... 4 5.1 外观...................................................................................................................................... 4 5.2 设计...................................................................................................................................... 4 5.3 颜色...................................................................................................................................... 5 5.4 电熔管件的电性能 .............................................................................................................. 5 5.5 工厂预制接头的外观 .......................................................................................................... 5 5.6 对水质影响 .......................................................................................................................... 5 6 几何特征 ..................................................................................................................................... 5 6.1 尺寸测量 .............................................................................................................................. 5 6.2 电熔承口尺寸 ...................................................................................................................... 5 6.3 插口管件的尺寸 .................................................................................................................. 8 6.4 承插熔接管件的尺寸 .......................................................................................................... 8

I

ISO 4427-3:2007

6.5 焊制管件的尺寸 .................................................................................................................. 8 6.6 电熔鞍形管件的尺寸 ........................................................................................................ 10 6.7 机械连接管件的尺寸 ........................................................................................................ 11 6.8 活套法兰和法兰转换接头的尺寸 .................................................................................... 11 7 力学性能 ................................................................................................................................... 11 7.1 总则.................................................................................................................................... 11 7.2 状态调节 ............................................................................................................................ 11 7.3 要求.................................................................................................................................... 11 7.4 80℃试验失败的再试验 .................................................................................................... 13 7.5 性能要求 ............................................................................................................................ 13 8 物理性能 ................................................................................................................................... 14 8.1 状态调节 ............................................................................................................................ 14 8.2 要求.................................................................................................................................... 14 9 接触化学品时管件的耐化学性 ............................................................................................... 15 10 性能要求 ................................................................................................................................. 15 11 标志 ......................................................................................................................................... 15 11.1 总则 .................................................................................................................................. 15 11.2 标志内容的最低要求 ...................................................................................................... 15 11.3 熔接系统识别 .................................................................................................................. 16 12 包装......................................................................................................................................... 16 附录A(规范性附录) 承口熔接管件 ....................................................................................... 17 附录B(规范性附录) 焊制管件 ............................................................................................... 19 附录C(资料性附录) 电熔管件典型接线端示例 ................................................................... 25 附录D(规范性附录) 短期压力试验方法 ............................................................................... 27 附录E(规范性附录) 管件和管材组合件的拉伸试验 ........................................................... 29 参考文献......................................................................................................................................... 30

II

ISO 4427-3:2007

前 言

国际标准化组织(ISO)是由各国标准化团体(ISO成员团体)组成的世界性的联合会。制定国际标准工作通常由ISO的技术委员会完成。对ISO技术委员会建立的课题感兴趣的每一个会员都有权参与技术委员会工作,与ISO保持联系的国际组织(政府或非政府组织)都可参与委员会工作。ISO与国际电工委员会(IEC)在电工技术标准化方面保持密切合作的关系。

国际标准是依据ISO/IEC导则第2部分起草的。

技术委员会的主要任务是制定国际标准。由技术委员会通过的国际标准草案提交各成员团体投票表决,发行国际标准需要至少75%的成员国投赞成票。

这个文件的一些元素可能是专利权主题的可能性吸引了注意力,ISO不应对鉴别任何或所有这样的专利权负责任。

ISO 4427-3由技术委员会ISO/TC138 液体输送的塑料管材、管件和阀门,小组委员会SC 2 给水用塑料管材和管件制定。

ISO 4427由如下部分组成,总标题为塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件: ——第1部分:总则 ——第2部分:管材 ——第3部分:管件 ——第5部分:系统的适用性

III

ISO 4427-3:2007

引 言

ISO 4427系统标准规定聚乙烯(PE)管材及其组件的要求。该管道系统主要用于输送人类使用水,包括未经处理的原水和一般用途水。

在ISO 4427标准中,由产品引起的对用作人类饮用水水质的潜在负面影响包括: a) ISO 4427对于这些产品是否可以不加限制地使用没有提供信息;b) 现行国家规范关于这些产品的使用和/或特点有效。

注 合格评定指南可参照参考文献[8]和[9]。

IV

ISO 4427-3:2007

塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件—

第3部分:管件

1 范围

ISO 4427的本部分规定了由聚乙烯(PE)制造的管件,用于输送人类用水,包括未经处理的原水以及一般用途的水。

本部分还规定了相关测试方法的测试参数。

结合ISO 4427其他部分,本标准适用于PE管件、管件连接件、与其他聚乙烯部件的连接件以及与其他材料的机械连接管件的连接件,并在下列条件下使用:

a)最大工作压力(MOP)不超过25bar(含25bar); b)以20℃工作温度作为参考温度。

注1 对在高于20℃至不超过40℃的恒定温度下的应用,见附录A。

注2 ISO 4427包含了最大工作压力的范围和规定的颜色及添加剂要求,采购方在从这些方面做出适当选择时,有责任考虑他们的特殊要求及其他相关的国家法规和安装规范。

本标准适用于如下类型的管件:

——熔接管件—电熔管件、热熔对接管件和热熔承插管件(见附录A); ——焊制管件(见附录B); ——机械连接管件; ——法兰管件。 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(包括任何修订)适用于本部分。

ISO 1133:2005,塑料—热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率 (MVR)的测定

ISO 1167-1,热塑性塑料管道,液体输送的管件和组合件—耐内压力试验测定—第1部分:一般方法

ISO 1167-3,液体输送的管件和组合件—耐内压力试验测定—第3部分:组合件的制备 ISO 3126,塑料管道系统—塑料部件—尺寸的测定

ISO 4427-1:2007,塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件—第1部分:总则 ISO 4427-2:2007,塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件—第2部分:管材

1

ISO 4427-3:2007

ISO 4427-5:2007,塑料管道系统—给水用聚乙烯(PE)管材和管件—第5部分:系统的适用性

ISO 4433-1,热塑性塑料管道—耐液态化学品—分类—第1部分:浸入式测试方法 ISO 4433-2,热塑性塑料管道—耐液态化学品—分类—第2部分:聚烯烃管材 ISO 9624,承压状态下流体输送用热塑性塑料管道—法兰接头和活套衬垫法兰的配合尺寸

ISO 11357-6,塑料—差示扫描量热法(DSC)—第6部分:氧化诱导时间(等温OIT)和氧化诱导温度(动态OIT)的测定

ISO 12176-1,塑料管材和管件—对熔接聚乙烯管的要求—第1部分:对接熔接 ISO 13951,塑料管道系统—聚烯烃管与管或管与管件之间的组件耐拉伸负载试验方法 ISO 13953,聚乙烯(PE)管材和管件—热熔对接接头试样拉伸强度和破坏形式的测定 ISO 13954,塑料管材和管件—公称外径大于或等于90mm的聚乙烯(PE)电熔组件的拉伸剥离试验

ISO 13955,塑料管材和管件—聚乙烯(PE)电熔组件的挤压剥离测试 ISO 13957,塑料管材和管件—聚乙烯(PE)鞍形三通,耐冲击试验方法 ISO 14236,塑料管材和管件—给水系统聚乙烯压力管用压紧式机械连接管件 EN 681-1:1996,弹性密封件—给水排水用管道连接密封件的材料要求—第1部分:硫化橡胶

EN 681-2:2000,弹性密封件—给水排水用管道连接密封件的材料要求—第2部分:热塑性弹性体

3 术语、定义、符号和缩略语

对于本文件,ISO 4427-1给出的术语、定义、符号和缩写术语以及下列术语和定义适用。3.1

电熔承口管件

具有一个或多个组合加热元件,能够将电能转换成热能,从而与管材或管件插口端熔接的聚乙烯(PE)管件。 3.2

电熔鞍形管件

具有鞍形几何特征及一个或多个组合加热元件,能够将电能转换成热能,从而在管材外侧壁上实现熔接的聚乙烯(PE)管件。

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3.2.1

鞍形旁通

具有辅助开孔分支端及一个可以切透主管材壁的组合切刀的电熔鞍形管件。在安装后切刀仍留在鞍形体内,常用于带压作业。 3.2.2

鞍形直通

不具备辅助开孔分支端,通常需要辅助切削工具在连接的主管材上钻孔的电熔鞍形管件。 3.3

插口管件

插口端的连接外径等于相应管材的公称外径dn的聚乙烯(PE)管件。 3.4

承口熔接管件

用加热工具将设计的承口端与插口端或管材熔接的聚乙烯(PE)管件。 3.5

焊制管件

按照ISO 4427-2生产的管材所制作的管件和/或根据ISO 4427其它部分注塑成型的管件。 3.6

机械连接管件

通过机械连接作用将聚乙烯(PE)管材与另一段聚乙烯(PE)管材或管道附近连接的管件。

注1 机械连接管件可在施工现场装配或者由制造商在工厂预装,通常通过压缩部件以提供压力的完整性、密封性和抗端部荷载的能力。并通过插到管材内部的支撑衬套为聚乙烯(PE)管材提供永久的支撑。以阻止管材壁在径向压力作用下的蠕变。

注2 管件的金属部件可以通过螺纹或压缩接头焊接或法兰连接(包括PE法兰)装配到金属管道上。管件可以是拆卸的也可以是永久性的组装接头。在某些情况下,支撑环也能起到锁紧环的作用。 3.7

电压调节

3

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在电熔管件的熔接过程中,通过电压参数控制能量供给的方式。 3.8

电流调节

在电熔管件的熔接过程中,通过电流参数控制能量供给的方式。 4 材料

4.1 聚乙烯混配料

制造聚乙烯管件所用的混配料应符合ISO 4427-1。 4.2 非聚乙烯部件材料 4.2.1 总则

用于制造管件的材料和组成部件(包括弹性密封件,油脂和任何金属部件)应像管道系统中其他部件一样耐内部和外部环境,在下列条件下的寿命至少与符合ISO 4427-2的PE管材的寿命相同,并与它们一起适用于:

a)储存期内;

b)在输送流体的影响下; c)考虑到使用环境和操作条件。

非聚乙烯部件材料的性能等级要求应至少与管道系统中PE混配料一样严格。

用于管件和与聚乙烯管接触的其他材料不应对管材性能产生不良影响或引发应力开裂。 4.2.2 金属部件

所有易腐蚀的部件应充分保护。

当使用不同的金属材料并且可能与水分接触时,应采取措施防止电化学腐蚀。 4.2.3 弹性密封件

若适用,制造密封件的弹性体材料应符合EN 681-1或EN 681-2的性能要求。 4.2.4 其他材料

油脂或润滑剂不应渗出到熔接区,不应影响管件的长期性能,且不应对水质产生任何不良影响。 5 一般特性 5.1 外观

目视管件内外表面应清洁、光滑,不应有缩孔(坑)、明显的划伤、杂质、颜色不均以及其他不符合ISO 4427本部分的表面缺陷。 5.2 设计

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ISO 4427-3:2007

管件的设计应确保当管件按照制造商的建议与管材或其他部件装配时,电阻丝和/或密封圈不移位。 5.3 颜色

管件颜色应为黑色或蓝色,对于焊制管件,管材的颜色特征应符合ISO 4427-2。 对于地面安装,所有的蓝色部件应避免紫外光线直射。 5.4 电熔管件的电性能

由系统提供的电气保护取决于使用的电压和电流强度以及电力特性。

对于电压超过25V的情况,当按照管件制造商和熔接设备制造商的规程进行装配熔接时,应确保人无法接触到带电部分,如适用。

注1 按照在IEC 60335-1,IEC 60364-1和IEC 60449中的定义,这一类型的管件是电力系统的一部分。与IEC 60529的要求一致,必须防止直接接触有源元件(带电导体)。这是一种在工作地点条件下的保护功能。

注2 典型的电熔接线端示例见附录C。

该接线柱的表面光洁度应允许一个最小的接触电阻以满足电阻值偏差的要求(标称值± 10 %)。

5.5 工厂预制接头的外观

以下要求仅适用于在工厂预制的接头和管件。

检查管材和管件熔接接头的内外表面,没有熔体渗出管件规定范围,管件制造商宣布可接受的或作为熔接标记的除外。

当根据制造商的使用说明对管件进行连接时,任何熔体的渗出都不能引起电熔管件金属丝的移动而导致短路。相连管材或插口的内表面不应有过多的褶皱和变形。 5.6 对水质影响

注意国家法规的要求(参见引言)。见ISO 4427-1:2007,条款5。 6 几何特征 6.1 尺寸测量

管件尺寸按照ISO 312测量。如有争议,管件应在生产后至少应放置24 h,并在(23±2)℃下状态调节至少4 h后测量尺寸。 6.2 电熔承口尺寸

6.2.1 电熔承口的直径和长度

当按照6.1进行测量的时候,电熔承口的直径和长度(见图1)应该符合表1。

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如图1所示,管件熔接区域中间的平均内径D1不能小于dn。制造商应声明D1和L1的实际最大和最小值以确定钳位和接头装配的适宜性。

对于具有不同承口尺寸的管件,每一个承口都应符合相应的公称直径要求。

D1:熔融区的平均内径a

D2:液体通道通过管件主体的最小直径b L1:管材或插口管件的插入深度c L2:承口内部的加热长度d

L3:管件口部与熔接区域开始处之间的距离e

a

D1为与口部平面平行的距离为L3+0.5L2处测量 b

D2 ≥ (dn-2emin)

c

在没有限位挡块的情况下,它不大于管件总长的一半 d

生产商声明的熔融区的标称长度

e

生产商声明的管件承口口部非加热长度,应该L3≥5mm

图1—电熔承口尺寸

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表1 电熔承口尺寸 尺寸单位为mm

插入深度 管件公称直径,dn 电流调节 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 225 259 280 315 355 400 450 500 560 630 20 20 20 20 20 23 25 28 32 35 38 42 46 50 55 73 81 89 99 110 122 135 147 161 L1,min 电压调节 25 25 25 25 28 31 35 40 53 58 62 68 74 80 88 95 104 115 27 140 155 170 188 209 L1,max 41 41 44 49 55 63 70 79 82 87 92 98 105 112 120 129 139 150 164 179 195 212 235 255 熔接区域 L2,min 10 10 10 10 10 11 12 13 15 16 18 20 21 23 26 33 35 39 42 47 51 56 61 67 6.2.2 壁厚

为了避免应力集中,管件主体壁厚的任何变化应是渐变的。

a) 当管件和相应的管材由相同最小要求强度(MRS)的聚乙烯制造时,从距管件端口 2L1/3处开始,管件主体任意一点的壁厚E应该大于或等于相应管材的最小壁厚emin。

如果制造管件和相应的管材所用聚乙烯材料的最小要求强度(MRS)不同,则管件的壁厚E和管材的壁厚emin应符合表2。

b) 在壁厚设计不同于按照a规定的情况下,管件和相应的熔接接头此外还要满足7.5 中给出的性能要求。

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表2—管材和管件壁厚的关系 材料 管材 PE 80 PE 100 管件 PE 100 PE 80 管件壁厚E和管材壁厚emin的关系 E≥0.8emin E≥1.25emin 6.2.3 电熔管件承口端的不圆度(任意一点)

管件出厂,电熔管件承口端任意一点不圆度不超过0.015dn。 6.2.4 插口管件

对于包含插口端(例如电熔等径三通的直通插口)的管件,插口端尺寸应符合6.3规定。 6.3 插口管件的尺寸

当按照6.1测量时,插口尺寸应该符合表3的规定(见图2)。 6.4 承插熔接管件的尺寸

这一类型管件的描述和尺寸见附录A。 6.5 焊制管件的尺寸

这一类型管件的描述和尺寸见附录B。

表3—管件插口端尺寸 尺寸单位为mm

插 口公 称 外径 dn 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 220 250 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 75.0 90.0 110.0 125.0 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 250.0 D1,min 等级A D1,max — — — — — — — — — — — — — — — — 等级B D1,max 20.3 25.3 32.3 40.4 50.4 63.4 75.5 90.6 110.7 125.8 140.9 161.0 181.1 201.2 226.4 251.5 熔接端的平均外径a 不圆度 max 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.9 1.2 1.4 1.7 1.9 2.1 2.4 2.7 3.0 3.4 3.8 电熔熔接 最小通径 D2 13 18 25 31 39 49 59 71 87 99 111 127 143 159 179 199 回切长度 L1,min 25 25 25 25 25 25 25 28 32 35 38 42 46 50 55 60 管状长度b L2,min 41 41 44 49 55 63 70 79 82 87 92 98 105 112 120 129 承插熔接 管状长度 L2,min 11 12.5 14.6 17 20 24 25 28 32 35 — — — — — — 不圆度 max — — — — — 1.5 1.6 1.8 2.2 2.5 2.8 3.2 3.6 4.0 4.5 5.0 对接熔接 回切长度 L1,min — — — — — 5 6 6 8 8 8 8 8 8 10 10 管状长度L2,min 普通 — — — — — 16 19 22 28 32 35 40 45 50 55 60 特殊 — — — — — 5 6 6 8 8 8 8 8 8 10 10 8

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表3(续)

插 口公 称 外径 dn 280 315 355 400 450 500 560 630 ab熔接端的平均外径a 等级A D1,max 282.6 317.9 358.2 403.6 454.1 504.3 565.0 635.7 等级B D1,max 281.7 316.9 357.2 402.4 452.7 503.0 563.4 633.8 不圆度 max 4.2 4.8 5.4 6.0 6.8 7.5 8.4 9.5 电熔熔接 最小通径 D2 223 251 283 319 359 399 447 503 回切长度 L1,min 75 75 75 75 100 100 100 100 管状长度b L2,min 139 150 164 179 195 212 235 255 承插熔接 管状长度 L2,min — — — — — — — — 不圆度 max 9.8 11.1 12.5 14.0 15.6 17.5 19.6 22.1 对接熔接 回切长度 L1,min 10 10 10 10 15 20 20 20 D1,min 280.0 315.0 355.0 400.0 450.0 500.0 560.0 630.0 管状长度L2,min 普通 70 80 90 95 60 60 60 60 特殊 10 10 10 10 15 15 15 20 公差等级A和B与ISO 11922-1:1997一致 L2(电熔管件)的值基于下列公式: ——对于dn≤90,L2=0.6dn+25mm; ——对于dn≥110,L2=dn/3+45mm。 c 优先采用。 用于工厂预制管件。 对于电熔插口管件的设计也适用于对接熔接管件。

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D1 熔接段平均外径a

D2 液体通道通过管件主体的最小直径b E 管件的主体壁厚c E1 熔接端口的壁厚d L1 熔接段的回切长度e L2 熔接段的管状长度f

a

熔接段的平均外径,在距离不大于L2、平行于该断口平面的任意一截面处测量。 管件的最小通径,测量时不包括焊接形成的卷边。

b

c

任意一点测量的管件主体壁厚。

距离插入端口不超过L1处任一点测量的壁厚,并且应与对接的管材壁厚和对接熔合的公差相同,在ISO

d

4427-2:2007表2中有详细说明,E1的最小尺寸不小于3mm。

e

熔接段的回切长度,即热熔对接或重新熔接所必须的初始深度,此段长度允许通过熔接一段壁厚等于E1

的管段来实现。

f

熔接段的管状长度,即熔接段的初始长度,此管状长度应满足以下任意连接方式的要求:对接熔接时使

用夹具的要求;与电熔管件装配长度的要求;与热熔承插管件装配长度的要求。

图2—插口管件的尺寸

6.6 电熔鞍形管件的尺寸

鞍形旁通和鞍形直通的出口应该符合6.3规定的电熔出口或者应符合6.2规定的电熔承口管件。制造商应该在技术文件中说明管件的整体性能和尺寸。尺寸应该包括鞍形的最大高度和鞍形旁通的出口管直主管顶部的最大高度,如图3所示。

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H 鞍形高度a h 出口管的高度b L 鞍形旁通的宽度c

a

主体管材顶部到鞍形旁通顶部的距离。 主体管材顶部到出口管材轴线的距离。

bc

主体管材轴线到出口管端口的距离。

图3—电熔鞍形管件的尺寸

6.7 机械连接管件的尺寸

机械连接管件主要由聚乙烯制成,部分与聚乙烯管材连接、部分与其他管道部件机械连接,例如转换接头,至少有一个接头符合聚乙烯连接系统的几何特性。

主要由非聚乙烯制成的机械连接管件应符合ISO 14236 或其他相关标准的要求。 6.8 活套法兰和法兰转换接头的尺寸

活套法兰和法兰转换接头的尺寸应符合ISO 9624。 7 力学性能 7.1 总则

管件应与管材装配后或作为组件的一部分进行测试,该组件有一个以上的管件与符合ISO 4427-2的管材熔接装配而成。

每个组件应由相同压力等级的部件(管材和管件)制成。 7.2 状态调节

除非测试方法中另有规定,试样应在测试前于(23 ± 2)℃下进行状态调节。 7.3 要求

试样应该按照表4进行测试,当使用表中规定的测试方法和测试参数测试时,管材的力

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学性能应符合表4的要求。

机械连接管件应该符合ISO 14236。

表4—力学性能

项目 要求 试验参数 参数 密封接头 状态调节时间 试样数量b 静液压强度,20℃ 测试期间无任何试样破坏 试验类型 试验温度 试验周期 环应力:c PE 80 PE 100 密封接头 状态调节时间 试样数量b 静液压强度,80℃ 测试期间无任何试样破坏 试验类型 试验温度 试验周期 环应力:c PE 80 PE 100 密封接头 状态调节时间 试样数量b 静液压强度,80℃ 测试期间无任何试样破坏 试验类型 试验温度 试验周期 环应力:c PE 80 PE 100 电熔承口管件的熔接强度 以脆性形式破坏的初始破裂长度 ≤ L2/3 以脆性形式破坏的初始破裂长度 ≤ L2/3 试验到破坏为止: 韧性-通过 脆性-未通过 试样数量b 试验温度 试样数量 试验温度 试样数量b b数值 类型Aa 根据ISO 1167-1 3 水-水 20℃ 100h 10MPa 12.4MPa 类型Aa 根据ISO 1167-1 3 水-水 80℃ 165hd 4.5MPa 5.4MPa 类型A 根据ISO 1167-1 3 水-水 80℃ 1000h 4MPa 5MPa 23℃ 根据ISO 13954或ISO 13955 23℃ 根据ISO 13955 试验方法 ISO 1167-1 ISO 1167-3 ISO 1167-1 ISO 1167-3 ISO 1167-1 ISO 1167-3 试验温度 ISO 13954或ISO 13955 电熔鞍形管件的熔接强度 ISO 13955e 热熔对接管件和插口管件的拉伸强度 23℃ 根据ISO 13953 ISO 13953

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表4(续)

项目 要求 试验参数 参数 试验温度 鞍形旁通的抗冲击强度 摆锤质量 无破裂,无渗漏 下落高度 状态调节时间 气密性测试 ab数值 (0±2)℃ (2500±20)g (2000±10)mm 空气中4h 25mbar,5min 试验参数 ISO 13957 B类型密封接头,对于dn≥500mm的可以用来进行批次放行测试。 在表中给出了试验试样的数量,建立一个性能描述的数值来表明对质量的要求。对于工厂生产控制和过应力的计算应使用测试组件中管材的公称尺寸。 程控制对试验试样数量的要求应列于生产质量计划中。 c de 过早的韧性断裂不予考虑,对于重新试验步骤见7.4。 该测试方法和要求可由ISO/TC 138/SC 5正在开发的相应的测试标准替代。

7.4 80℃试验失败的再试验

如果试样在165 h内发生脆性破坏,则认为失败;然而,若试样在165 h内发生韧性破坏,则应从表5给出的应力/时间点选择较低应力和相应的最小破坏时间进行试验。

表5—80℃静液压再试验的试验参数

PE 80 应力 MPa 4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4.0 最小测试时间 h 165 233 331 474 685 1000 应力 MPa 5.4 5.3 5.2 5.1 5 PE 100 最小测试时间 h 165 256 399 629 1000

7.5 性能要求

如果6.2.2 b)适用,电熔承口管件还应该符合表6要求。

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表6—性能要求

性能 要求 试验参数 参数 密封接头 取向 状态调节时间 破坏压力应大于 短期耐内压 由2×MRS计算出的管件设计适用最大壁厚管材的压力 试验类型 最小压力: PE 80管材,SDR11 PE 100管材,SDR11 压力增长速率 试验温度 耐拉伸荷载 管材屈服前最小伸长率应为25 % 测试温度 数值 类型A 不重要 12h 水-水 32bar 40bar 5bar/min 20℃ 23℃ 附录E 附录D 试验方法 1bar=0.1MPa=105pa;1MPa=1N/mm2 8 物理性能 8.1 状态调节

使用的测试方法除非另有规定,试样应在试验前于(23±2)℃下进行状态调节。 8.2 要求

试样应按照表7进行测试。当使用表中规定的测试方法和测试参数测试时,管材的物理性能应符合表7的要求。

机械连接管件应符合ISO 14236。

表7—物理性能—所有管件

特性 要求 试验参数 参数 荷载 熔体质量流动速率(MFR) 加工后MFR变化 ± 20 %以内b 试验温度 试验时间 试样数量a 氧化诱导时间 对水质影响 a数值 5kg 190℃ 10min 按照ISO 1133规定 c200℃ 试验方法 ISO 1133:2005 条件T ≥20min 试验温度 试样数量a 3 ISO 11357-5 按相关国家规定 在表中给出了试验试样的数量,建立一个性能描述的数值来表明对质量的要求。对于工厂生产控制和过 管件的测试值与混配料的测试值之比。 如果与200 ℃的试验结果有一个明确的修正关系,可以在210 ℃进行试验;仲裁时,应以试验温度200 ℃程控制对试验试样数量的要求应列于生产质量计划中。 bc 的测量结果作为判定依据。

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9 接触化学品时管件的耐化学性

对于一个特定的安装,如果有必要评估管件的耐化学性,需要按照ISO 4433-1和ISO 4433-2对管件进行归类。

注 聚乙烯管件耐化学品性能的指导在ISO/TR 10358中给出。

10 性能要求

当当符合ISO 4427本部分的管件相互装配,或与符合ISO 4427其他部分的部件装配时,接头应符合ISO 4427-5。 11 标志 11.1 总则

管件应有永久、清晰的标志,并且标志不能引发开裂或影响管件的性能。 如果使用打印,打印的内容的颜色应与管件的本色不同。 标志和标签的内容应目视清楚。

注 除非有协议或由制造商规定,否则对于由安装过程中在组件上使用诸如涂漆、刮擦、覆盖组件或使用清洁剂等造成的标志不清晰制造商不负责任。

插口管件上的标志内容不应位于管件的最小插口长度范围内。 11.2 标志内容的最低要求

标志的最低要求应该符合表8。

对于焊制管件,标志需要供需双方协商。

表8—标志内容的最低要求

项目 标准号 制造商名称 制造商信息 公称直径和管材/SDR系列 材料和名称 压力等级,bar 公差(仅限插口管件)dn≥280mm SDR熔接范围(仅电熔管件) a标志 ISO 4427a 名字或代码 b 例如dn110/S5 或dn110/SDR11 例如 PE 80 例如 PN 12.5a 例如 等级Aa 例如 SDR11-SDR26a 这项信息可以印在标签上,标签黏贴在管件上或单独的包装袋上。在安装的时候,标签应满足完整、清 清晰的图片或代码可以提供生产日期年份和月份的可追溯性,如果生产商在不同地点生产,那么还需要晰可见的质量要求。 b提供生产地点。

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11.3 熔接系统识别

电熔管件应具备熔接参数可识别性,如数学识别、机电识别或自调剂系统识别,在熔接过程中用于识别熔接参数。

用于数字识别的条形码,条形码标签应粘贴在管件上并应被适当保护以免污损。 12 包装

管件应包装,可多个管件一同包装或单个包装以防止损坏和污染。

外包装上应标明制造商的名称、关键的类型和风格、管件数量、任何特殊的贮存要求。

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附录A (规范性附录) 承口熔接管件

如适用,电熔承口管件的尺寸应该符合表A.1和表A.2的要求,管件根部直径不能超过口部直径。见图A.1。

表A.1—承口尺寸—公称尺寸包含16-63 尺寸单位为mm

通径/外径的公称尺寸 16 20 25 32 40 50 63 a承口公称内径 dn 16 20 25 32 40 50 63 承口段平均内径 口部 D1,min 15.2 19.2 24.1 31.1 39.0 48.9 62.0 D1,max 15.5 19.5 24.5 31.5 39.4 49.4 62.4a 根部 D2,min 15.1 19.0 23.9 30.9 38.8 48.7 61.6 D2,max 15.4 19.3 24.3 31.3 39.2 49.2 62.1 不圆度 Max 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 最小通径 D3 9 13 18 25 31 39 49 承口参考长度 Lmin 13.3 14.5 16.0 18.1 20.5 23.5 27.4 加热承口长度 (L-2.5) L2,min 10.8 12.0 13.5 15.6 18.0 21.0 24.9 (L) L2,max 13.3 14.5 16.0 18.1 20.5 23.5 27.4 管材承口插入深度 (L-3.5) L3,min 9.8 11.0 12.5 14.6 17.0 20.0 23.9 (L-1) L3,max 12.3 13.5 15.0 17.1 19.5 22.5 26.4 L2最大值=Lmm;L2最小值由(L-2.5)mm计算。L3最大值=(L-1)mm;L3最小值=(L-3.5)mm 此处若使用复圆夹具,最大直径62.4mm可以增加0.1mm到62.5mm。相反地,当使用剥离技术,62.0mm的最小直径可以减小0.1mm,到61.9mm。

表A.2—承口尺寸—公称尺寸包含75-125 尺寸单位mm

通径/外径的公称尺寸 75 90 110 125 dem min 75.0 90.0 110.0 125.0 dem max 75.5 90.6 110.6 125.6 管材平均外径 承口公称内径 dn 75 90 110 125 D1,min 74.3 89.3 109.4 124.4 口部 D1,,max 74.8 89.9 110.0 125.0 根部 D2,min 73.0 87.9 107.7 122.6 D2,max 73.5 88.5 108.3 123.2 承口平均内经 最不圆度 小通径 Max. 0.7 1.0 1.0 1.0 D3 59 71 87 99 承口参考长度 Lmin 30 33 37 40 (L-4) L2,min 23 29 33 36 (L) L2,max 30 33 37 40 加热承口长度 管材承口插入深度 (L-5) L3,min 25 28 32 35 (L-1) L3,max 29 32 36 39 L2最大值=Lmm;L2最小值由(L-4)mm计算。L3最大值=(L-1)mm;L3最小值=(L-5)mm 17

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D1 承口的平均内径a D2 根部的平均内经b D3 最小通径c de 外径

L 参考承口长度d

L1 从承口断面到其根部台肩处的承口的实际长度 L2 管件的加热长度 e L3 插入深度f L4 管材的加热长度g

a

承口内表面与其断面相交圆的平均直径

b

距承口距离为L的、平行于端口平面的圆环截面的平均直径,其中L为承口参考长度c

流通管件主体的最小直径 d

用于计算的理论上最小承口长度

f

加热的管子端部插入承口的深度 g

管材插口端部进入加热工具的深度

图A.1—承口和管材尺寸

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附录B (规范性附录) 焊制管件

B.1 总则

如适用,焊制管件应该符合表B.1和表B.2的规定。

制造这些管件的管材应符合ISO 4427-2,热熔对接焊机应符合ISO 12176-1。

本附录仅适用于通过热熔对接得到的焊制管件。如果使用其它熔接技术(例如挤压焊接),应考虑额外的降额因子。

焊制管件的PN等级应源于使用的管材PN以及B.3和B.5给出的几何降额因子。

制造商应该对管件的设计和压力等级负责,且有责任证明管件符合所声明的PN。压力等级和使用的降额因子f都应记录在制造商的技术文件中。表B.1中给出了证明管件性能设计的最少测试内容。

在某些情况下,焊制管件由注射模塑管件或下个较低SDR系列的管材制成,其中壁厚为内加工至下一个更高的SDR。对于这种管件,降额因子可能不同于本附录的给出值。

有关焊制管件外观的特殊要求,例如翻边切除,应由供需双方协商确定。

表B.1—组合管件性能要求

性能 要求 试验参数 参数 密封接头 状态调节时间 试样数量b 试验类型 静液压强度,20℃ 测试期间所有试样均无破坏 试验温度 试验时间 环应力:c PE 40 PE 63 PE 80 PE 100 密封接头 状态调节时间 试样数量b 静液压强度,80℃ 测试期间所有试样均无破坏 试验类型 试验温度 试验时间 环应力:c PE 40

数值 A类型a 参见ISO 1167-1 3 水-水 20 ℃ 100 h 7 MPa×f 8 MPa×f 10 MPa×f 12.4 MPa×f A类型a 参见ISO 1167-1 3 水-水 20 ℃ 1000 2 MPa×f 19

ISO 1167-1 ISO 1167-3 ISO 1167-1 ISO 1167-3 测试方法 ISO 4427-3:2007

表B.1(续)

性能 要求 试验参数 参数 PE 63 PE 80 PE 100 试验温度 试样数量b 数值 3.2 MPa×f 4 MPa×f 5 MPa×f 23 ℃ 参照ISO 13953 测试方法 静液压强度,80℃ 测试期间所有试样均无破坏 测试到破坏为止: 韧性—通过 脆性—失败 ISO 1167-1 ISO 1167-3 焊制管件的拉伸强度d ISO 13953 f 将要进行测试的相关管件声明的降额因子。 a 典型的B型密封接头适用于dn≥500mm的管件试验。 对于表中的性能描述,给出的试验试样的数量表明了建立一个数值的数量要求,对于工厂的生产控制和b过程控制,试样数量要求应该被列在制造商的质量计划内。 c 应力的计算应使用测试组件中管材的公称尺寸。 样品应取自纵向对齐段之间的接头以得到平的试样几何结构。 dB.2 尺寸

见表B.2。

表B.2—焊制管件的尺寸

公称外径 dn 90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900

管件最小管状长度 le,min 150 150 150 150 150 150 150 150 250 250 300 300 300 300 350 350 350 350 350 400 20

由管件制造商声明 例如1.5×d 2×d 2.5×d 3×d 由管件制造商声明 管材弯曲的最大公差应为± 5° 由管件制造商声明 具有± 2°的公差 公称弯曲半径 r 公称分支长度 z 管件公称角度 α

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B.3 焊制弯头

由管段制成的典型焊制弯头的示例如图B.1和B.2所示。仅应考虑所标注的尺寸。管件制造商应在其技术资料中提供全套尺寸

dn、le、γ和α应符合表B.2的规定。 dn 公称外径

le 熔接末端管段的管状长度a γ 管件的公称弯曲半径 z 管件分支到轴线的公称长度 α 管件公称角度

a 该长度应允许下列操作(任意组合):热熔对接情况下要求使用夹具;与电熔管件装配;与热熔承口管件装配;使用机械刮刀。

图B.1—焊制弯头

对于由管段焊制的弯头,下列降额规则应适用于PN的计算:

PN=fB×PN管材 其中,

fB 为有关弯管段设计的降额因子(见表B.3); PN管材 为管材的公称压力。

试验表明这些降额因子是适用的,根据表B.1的试验结果确定应该使用的降额因子fB。

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β不超过15° 其中

dn为公称外径 β切割角度

图B.2—管段设计

表B.3—焊制弯头的降额因子

切割角度β ≤7.5° 7.5°<β≤15° 降额因子fB 1.0 0.8 B.4 煨制弯头

组合管件的弯曲不要求符合图B.3所给出的图样,仅考虑标注的尺寸,生产商将在他的技术文件中提供一整套尺寸。

折弯之后的弯曲管材的最小壁厚应该符合ISO 4427-2的规定。 破坏性技术可以用来表明生产过程的一致性。

对于由管材制作的焊接弯头,通常没有适用的降额因子,根据表1的试验结果可以说明是这样的。

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dn、le、γ和α参见表B.2 式中

dn 公称外径 le 管状长度a γ 管件的公称弯曲半径 z 管件分支到轴线的公称长度 α 管件公称角度b

a

管状长度应该遵照下面(在任何组合下):熔融对接情况下使用的卡瓦,与电熔管件的组装,与承

口熔接管件的组装,机械刮刀的使用。

b

在管件储存和搬运过程中,为了保持管材弯曲角度,需要采用特殊的角度测量方式。

图B.3—煨制弯头

B.5 焊制三通

由管材制作的三通不必符合图B.4的要求,只有标注的尺寸粗要符合,管件生产商将在他的技术文件中给出一整套的尺寸。

dn、le、γ和α参见表B.2 式中

dn 公称外径 le 管状长度a

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z1、z2、z3管件分支到轴线的公称长度 α 管件公称角度(±2°)

a

管状长度应该遵照下面(在任何组合下):热熔对接情况下使用的卡瓦,与电熔管件的组装,与承

口熔接管件的组装,使用机械刮刀。

对于由管材焊制的三通管件,公称压力的计算应该采用以下降额因子: PN=fT×PN管材 式中

fT 是三通的降额因子,其数值为0.5; PN管材管材的公称压力。

试验表明这些降额因子是适用的,根据表B.1的试验结果确定应该使用的降额因子fT。

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附录C (资料性附录) 电熔管件典型接线端示例

图C.1和图C.2举例说明了适用于电压不大于48V的典型接线端(类型A和B)。 图C.3举例说明了适用于电压不大于250V的典型接线端(类型C)。

C1 接线端的外径(C1≥11.8mm)

C2 通电柱导电区的直径(C2=4mm±0.03mm) C3 接线端的内径(C3=9.5mm±1.0mm) C4 导电柱导电区根部的最大外径(C4≤6mm) H 接线端内腔深度(H≥12mm)

H1 接线端端口距导电区顶面间的距离(H1=3.2±0.5mm) 1

活动区域

图C.1—典型的A型接线端

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C1 接线端的外径(C2=13mm±0.05mm) C2 接线柱导电区的直径(C2=4.7mm±0.03mm) C3 接线端的内径(C3=10.0mm±0.50mm) H 接线端内腔深度(H≥15.5mm)

H1 接线端端口距导电区顶面间的距离(H1=4.5mm±0.5mm)

图C.2—典型的B型接头

C1 接线端的外径(C1≥C3+2mm) C2 接线柱导电区的直径(C2≥2mm) C3 接线端的内径(C3≥C2+4mm)

H1 接线端端口距导电区顶面间的距离(H1:防护等级符合IEC60947-1中IP2×的要求)图 C.3—典型的C型接头

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附录D (规范性附录) 短期压力试验方法

D.1 原理

试样由电熔管件与一个或多个PE管材组成,其中管材已经减少自由长度足以抑制管材破坏并造成优先在管件或在管材管件接头处破坏,试样处于温度受控环境中并受到一个连续不断增加的内部静液压直到破坏。该测试方法旨在建立管件/管材组件短期破坏压力。 D.2 仪器

D.2.1 恒温水浴,依据ISO 1167-1,温度能够维持在(20±2) ℃

D.2.2 压力测试设备,依据ISO1167-1,可以连续不断的以(5±1)bar/min提高内部液压力,直到试样破裂。

D.2.3 压力表,具有满偏量程不小于1 %的精度,并且具有指针指示达到了最大压力。

应使用指示的失效压力大约在其中间刻度的压力表。该压力表最好配有过载保护装置。 该压力表应位于压力系统内部以便指示试样内部的压力并且不会受到提供压力时的压力瞬变影响,等等。 D.3 试样

试样应该由一个或多个电熔管件与PE管材连接的组合件,任何类型的管件之间的管材自由长度都不超过dn。

已经设计好的管件,应该使用最大壁厚的管材。 试样根据ISO 1167-1应该使用A类型的密封接头密封。 D.4 步骤

密封接头连接到试样上,在环境温度下将试样加满水。 将试样连接到压力源上,确保试验组装部件中没有空气。

将试样浸于恒温水浴中,并在(20 ± 2)℃下状态调节至少为ISO 1167-1规定的适合管材壁厚的时间。

以(5±1)bar/min的速度均匀的增加压力,直至试样产生破裂,记录破裂时的压力。测试完成后,观察试样并记录破裂发生的位置和开裂方式。

注 1bar=0.1MPa=105Pa ;1MPa=1N/mm2 D.5 试验报告

试验报告应该包含如下信息:

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a) 参考ISO 4427的本部分(也就是“ISO 4427-3”);

b) 对于管材和承口熔接管件必须完全识别所有需要的详细信息,包括生产商,材料类

型,管材和管件的尺寸;

c) 用于试样装配的熔接过程的详细信息; d) 破坏压力; e) 破坏时间; f) 破坏位置;

g) 破坏类型,例如,管件的韧性破坏,沿熔接面脆性破坏;

h) 能影响试验结果的任何因素,例如在ISO 4427本部分没有说明的突发事件和操作细

节; i) 试验日期。

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附录E (规范性附录) 管件和管材组合件的拉伸试验

E.1 原理

由一个电熔管件和与其相连的两段PE管材组成的试样,受到以恒定拉伸速率增加的拉伸载荷直到管材出现韧性破坏。该测试于恒定温度下进行,并且用于模拟建立沿管道的纵向拉伸载荷作为外部机械干扰结果。管件或相连的熔接接头的破坏不是符合要求的破坏模式。 E.2 仪器

按照ISO 13951中的附加要求,拉力试验机能够允许试样伸长率达到25%,维持(5±1.25)mm/min的恒定试验速率。 E.3 试样

试样应符合ISO 13951的规定。

在dn ≥ 180 mm和在管件/管材组件超过可用测试设备的极限进行拉伸测试的情况下,测试连接段可能是合适的。除非已经与完整管材/接头组件测试建立了相关性,否则不应测试试样段。 E.4 步骤

依据ISO 13951,但没有国际标准所要求的恒定载荷,拉伸速率是5mm/min±25%,直到试样伸长率达到25%。 E.5 试验报告 a) 参考EN 12201-3;

b) 对于管材和承口熔接管件必须完全识别所有需要的详细信息,包括生产商,材料类型,

管材和管件的尺寸;

c) 用于试样装配的熔接过程的详细信息; d) 破坏压力;

e) 试样的管件和熔接接头在拉伸25%后的密封性和完整性;

f) 能影响试验结果的任何因素,例如在ISO 4427本部分没有说明的突发事件和操作细节; g) 试验日期。

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参 考 文 献

[1] ISO/TR 10358,塑料管材和管件。综合抗化学性能分类表

[2] ISO 11922-1:1997,输送液体用的热塑管材,尺寸和公差,第1部分,米制系列 [3] IEC 60335-1:2001,家用和类似用途电器,第1部分,一般要求

[4] IEC 60364-1:2005,低压电器设备,第1部分:基本原理,一般特性评定,定义 [5] IEC 60449:1973,建筑物电气设施的电压区段 [6] IEC 60529:1989,外壳防护等级(国际防护等级代码) [7] IEC 60947-1:2004,低压开关设备和控制设备,第1部分,通则

[8] CEN/TS 12201-7:2003,给水用塑料管道设备,聚乙烯(PE),合格评定指南 [9] CEN/TS 13244-7:2003,通用、排水和污水用、地下和地上压力系统用塑料管道系统,聚乙烯(PE),第7部分:合格评定指南

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/pe5o.html

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