聚氨酯泡沫預(yù)制直埋保溫管標(biāo)準(zhǔn)

1、聚氨酯泡沫預(yù)制直埋保溫管標(biāo)準(zhǔn)1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了由高密度聚乙烯外護(hù)管、聚氨基甲酸酯（以下簡(jiǎn)稱聚氨酯）硬質(zhì)泡沫塑料保溫層及鋼管組成的預(yù)制直埋保溫管（以下簡(jiǎn)稱保溫管）的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送介質(zhì)溫度（連續(xù)工作溫度）不高于 120 C,偶然峰值溫度不高于140C,工作壓力不大于2.5MPa保溫管的制造與驗(yàn)收。工作在不同溫度下氨酯硬質(zhì)泡沫塑料最短預(yù)期壽 命的計(jì)算見附錄 B （提示的附錄）。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文，本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T 1

2、033 1986塑料密度和相對(duì)密度試驗(yàn)方法GB/T 28281987逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣有（適用于連續(xù)批的檢查）GB/T 36821983熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率試驗(yàn)方法GB/T 42171984熱塑性塑料管材的公稱外徑和公稱壓力（公制系列）GB/T 63421996泡沫塑料與橡膠線性尺寸的測(cè)定GB/T 63431995泡沫塑料和橡膠表觀（體積）密度的測(cè)定GB/T 6671.21986聚乙烯（PE）管材縱向回縮率的測(cè)定GB/T 81631987輸送流體用無縫鋼管GB/T 8804.21988熱塑性塑料管提伸性能試驗(yàn)方法聚乙烯管材GB/T 88061988塑料管材尺寸測(cè)量方法GB/T 881

3、31988硬質(zhì)泡沫塑料壓縮試驗(yàn)方法GB/T 89231988涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)GB/T 9711.1 1997石油天然氣工 輸送鋼管交貨技術(shù)條件第1部分：A級(jí)鋼管GB/T 102971988非金屬固體材料導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定熱線法GB/T 107991989硬質(zhì)泡沫塑料開孔與閉孔體積百分率試驗(yàn)方法GB/T 128111991硬質(zhì)泡沫塑料平均泡孔尺寸試驗(yàn)方法GB/T 130181991聚乙烯（PE）管材 外徑和壁厚極限偏差GB/T 130211991聚乙烯管材和管件碳黑含量的測(cè)定熱失重法GB/T 141521993熱塑性塑料管材耐外沖擊性能試驗(yàn)方法真實(shí)沖擊率法CJ/T 3022 1993

4、城市供熱用螺旋縫埋弧焊鋼管3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)3.1 保溫管的結(jié)構(gòu)見圖1 （略）。3.2 保溫和審由鋼管、聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層和高密度聚乙烯外護(hù)管緊密結(jié)合的預(yù)制管。保溫層內(nèi)可有報(bào)警線和支架。4技術(shù)要求4.1 鋼管4.1.1 鋼管的材料、尺寸公差及性能應(yīng)符合CJ/T 322或GB/T 9711.1或GB/T 8163標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4.1.2 鋼管的外徑尺寸和最小壁最應(yīng)符合表1 （略）的規(guī)定。4.1.3 發(fā)泡前鋼管表面應(yīng)加以清理，去除鐵銹、軋鋼鱗片、油脂、灰塵、漆、水分或其他沾染物。鋼管表面銹蝕等級(jí)應(yīng)符合GB/T 8923 1988中A、B、C規(guī)定，除銹等級(jí)應(yīng)符合GB/T 89231988中Sa2規(guī)定。4.2

5、外護(hù)管4.2.1 外護(hù)管使用溫度條件應(yīng)控制在-50 C+50C。4.2.2 外護(hù)管原材料性能4.2.2.1 密度和成分外護(hù)管使用高密度聚乙烯塑料制造。聚乙烯樹脂的密度應(yīng)為935kg/m3950kg/m3應(yīng)使用有助于外護(hù)管生產(chǎn)及提高外護(hù)管性能的添加劑，如抗氧劑、紫外線穩(wěn)定劑、碳黑（或由碳黑預(yù)制的色母料）等。所添加的碳黑應(yīng)滿足下列要求:密度：1500kg/m 3 2000kg/m3 ；甲苯萃取量：&0.1% （質(zhì)量百分比）；平均顆粒尺寸：0.01心m 0.25 am。4.2.2.2 回用料可以使用不超過 15% （質(zhì)量百分比）的潔凈的回用料，但回用料必須是制造商自己的產(chǎn)品產(chǎn) 生的。4.2.3 外護(hù)

6、管性能4.2.3.1 外護(hù)管密度不應(yīng)小于940kg/m3。碳黑含量的應(yīng)為 2.5% 0.5% （質(zhì)量百分比值，碳黑應(yīng)均勻分布于母材中。當(dāng)按 5.2.2規(guī)定 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足下列要求：碳黑結(jié)塊、氣泡、空洞或雜質(zhì)尺寸不應(yīng)大于100amb外護(hù)管不允許出現(xiàn)色差條紋。4.2.3.2 熔體流動(dòng)速率外護(hù)管供應(yīng)方就注明外護(hù)管的熔體流動(dòng)速率值，以便于外護(hù)管焊接時(shí)參考。當(dāng)兩個(gè)外護(hù)管焊接時(shí)，其熔體流動(dòng)速率的差值不應(yīng)大于0.5g/10min o4.2.3.3 外護(hù)管外觀外護(hù)管應(yīng)為黑色，其內(nèi)外表面目測(cè)不應(yīng)有損失其性能的溝槽。不允許有氣泡、裂紋、凹陷、 雜質(zhì)、顏色不均等缺陷。管兩端應(yīng)切割平整，并與管的軸線垂直，角度誤差

7、應(yīng)小于2.5 o4.2.3.4 拉伸屈服強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率外護(hù)管任意位置的拉伸屈服強(qiáng)度不應(yīng)小于19MPa斷裂伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于350%。4.2.3.5 縱向順縮率外護(hù)管任意管段的縱向回縮率不應(yīng)大于3%縱向回縮率試驗(yàn)結(jié)束時(shí)管材表面不應(yīng)出現(xiàn)裂紋、空洞、氣泡等缺陷。4.2.3.6外護(hù)管的長(zhǎng)期機(jī)械性能外護(hù)管的長(zhǎng)期機(jī)械性能應(yīng)滿足表2 （略）的要求。4.2.4 外護(hù)管規(guī)格4.2.4.1 預(yù)制保溫用外護(hù)管的公稱外徑和最小壁厚應(yīng)符合表3 （略）規(guī)定。4.2.4.2 外護(hù)管外徑和壁厚允許的極限偏差應(yīng)符合GB/T 13018規(guī)定。4.3 保溫層保溫層材料采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。4.3.1 泡沫結(jié)構(gòu)泡沫體應(yīng)無污斑、無收縮

8、分層開裂現(xiàn)象。泡孔應(yīng)均勻細(xì)密。 按5.3.1的要求試驗(yàn)時(shí)，沿徑向 測(cè)量的泡孔平均尺寸不應(yīng)大于0.5mm。按5.3.2的要求試驗(yàn)時(shí)泡沫的閉孔率不應(yīng)小于88%泡沫應(yīng)均勻地充滿工作鋼管與外護(hù)管間的環(huán)形空間。按5.3.3的要求試驗(yàn)時(shí)，任一保溫層截面上空洞和氣泡的面積總和占整個(gè)截面面積的百分比不應(yīng)大于5%；單個(gè)空洞的任意方向尺寸應(yīng)不超過同一位置保溫層厚度的1/3 o4.3.2 泡沫密度按5.3.4的要求試驗(yàn)時(shí)，保溫層任意位置的泡沫密度不應(yīng)小于60kg/m3。4.3.3 壓縮強(qiáng)度按5.3.5的要求試驗(yàn)時(shí)，保溫層泡沫徑向壓縮強(qiáng)度或徑向相對(duì)形變?yōu)?0%寸的壓縮應(yīng)力不應(yīng)小于 0.3MPa。4.3.4 吸水率在常

9、壓沸水中浸泡90min后，泡沫的吸水率不應(yīng)大于1。如4.3.5 導(dǎo)熱系統(tǒng)未進(jìn)行老化的沫保溫層50c狀態(tài)下導(dǎo)熱系數(shù)X 50不應(yīng)大于0.033W/ （m/K）。4.4 保溫管4.4.1 保溫管保溫層厚度應(yīng)保證外護(hù)管在-50 C+50 C溫度范圍內(nèi)正常使用。鋼管兩端頭應(yīng)留出 150mnv 250mm裸露的非保溫區(qū)以備焊接。5.3外護(hù)管4.4.2 外護(hù)管外徑增大率保溫管發(fā)泡前后，外護(hù)管任一位置同一截面的外徑增大率不應(yīng)大于2%4.4.3 軸線偏心距保溫管任一位置外護(hù)管軸線與鋼管軸線間的距離應(yīng)符合表4 （略）規(guī)定。4.4.4 預(yù)期壽命與剪切強(qiáng)度4.4.4.1 正常使用的保溫管壽命，在120 c下連續(xù)工作至

10、少 30年。4.4.4.2 保溫管軸向剪切強(qiáng)度及t驗(yàn)方法應(yīng)符合表5 （略）規(guī)定。4.4.5 抗沖擊性按5.4.3測(cè)試時(shí)，外護(hù)管不應(yīng)有可見裂紋。4.4.6 報(bào)警線與報(bào)警線、報(bào)警線與鋼管之間的電阻值為20MQ8。5試驗(yàn)方法5.1 通則若本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試要求與其他標(biāo)準(zhǔn)提供的參考不一致，則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定優(yōu)先使用。全部試樣應(yīng)是產(chǎn)品中有代表性的。5.1.1 試樣5.1.1.1 外護(hù)管性能試樣應(yīng)從室溫（23c 2C）下存放16h后的外護(hù)管上提取；保溫層和保溫管試樣應(yīng)分別在室溫（23 c 士 2C）下存放72h后的外護(hù)管上提取。5.1.1.2 為檢測(cè)保溫層性能和保溫管總體性能，試樣應(yīng)在同一根保溫管的兩端頭提取，

11、取樣點(diǎn)距保溫層端面應(yīng)大于 500mm5.1.1.3 從保溫管保溫層取樣用以檢測(cè)泡沫結(jié)構(gòu)（4.3.1 ）、泡沫密度（4.3.2 ）、壓強(qiáng)強(qiáng)度（4.3.3 ）、吸水率（4.3.4 ）和導(dǎo)熱系數(shù)（4.3.5 ）時(shí)，應(yīng)去除緊貼鋼管和外護(hù)的泡沫皮具，清除層厚度應(yīng)分 別為 5mn#口 3mm每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目所需試樣至少三個(gè)，試樣應(yīng)均勻分布在環(huán)形保溫層的同一截面上。試樣的外形尺寸按 GB/T 6342測(cè)定。測(cè)量精度 0.02mm。5.2.1 密度密度測(cè)試應(yīng)按 GB/T 1033執(zhí)行。5.2.2 碳黑彌散度碳黑彌散度應(yīng)通過在顯微鏡下觀察塑料切片來確定。切片厚度約25 am，面積約15mm每次試驗(yàn)制備 6個(gè)切片，在

12、外護(hù)管的同一截在由均勻取樣。顯微鏡的放大倍數(shù)應(yīng)選用100倍。5.2.3 碳黑含量碳黑含量測(cè)試應(yīng)按 GB/T 13021執(zhí)行。5.2.4 熔體流動(dòng)速率熔體流動(dòng)速率測(cè)試應(yīng)按GB/T 36821983中試驗(yàn)條件4執(zhí)行。5.2.5 外觀外護(hù)管內(nèi)外表面無放大目測(cè)（見4.2.3.3 ）。5.2.6 拉伸屈服強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率拉伸屈服強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試應(yīng)按GB/T 8804.2執(zhí)行。5.2.7 縱向回縮率縱向回縮率測(cè)試應(yīng)按GB/T 6671.2執(zhí)行。5.2.8 外護(hù)管的長(zhǎng)期機(jī)械性能試樣按圖2 （略）和表6 （略）機(jī)制面成。在恒溫 80c 士 1C、恒定拉力 1.0MPa 0.04MPa 下浸入含2.0%表面

13、活性劑的水溶液中測(cè)試。表面活性劑壬酚聚乙二醇醴或仲辛基聚氯乙烯醴TX-10;應(yīng)對(duì)溶液不斷進(jìn)行攪拌，以確保溶液均一，防止表面活性劑沉淀；應(yīng)切取6個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試，試樣沿我護(hù)管軸一方向切取，取樣位置應(yīng)在同一截面均勻分布；記錄破壞時(shí)間，計(jì)時(shí)精確到士12h;計(jì)算出6個(gè)試樣的幾何平均值，偏差超過二倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)刪除。如果試驗(yàn)進(jìn)行1500h后試樣沒有破壞，則試驗(yàn)可以停止，并判定試樣滿足要求。5.2.9 外護(hù)管尺寸外護(hù)管尺寸檢測(cè)應(yīng)按GB/T 8806執(zhí)行。5.3硬質(zhì)泡沫塑料試驗(yàn)方法5.3.1 泡孔尺寸泡孔尺寸檢測(cè)應(yīng)按 GB/T 12811執(zhí)行。在保溫層中心沿徑向取本試樣長(zhǎng)度至少20mna5.3.2 泡

14、沫閉孔率泡沫閉孔率檢測(cè)應(yīng)按GB/T 10799執(zhí)行。可以與GB/T 10799中規(guī)定的試樣尺寸存在并異。若按5.1.1.3 無法從保溫層上切取滿足尺寸要求的試樣，則尺寸可以是25X 25Xt （mm ,其中t為保溫層徑向最大允許厚度。5.3.3 保溫層截面上空洞、氣泡百分率的測(cè)定可距外護(hù)管端頭 1.5m,切5刀形成4個(gè)環(huán)狀切塊（環(huán)狀切塊民括外護(hù)管和泡沫保溫層）， 每個(gè)環(huán)狀切塊長(zhǎng) 100mm要求切面平整完好，并且切面垂直于保溫管軸線。次序肅剝開4個(gè)100mm長(zhǎng)的環(huán)狀切塊，露出保溫層環(huán)形切面，測(cè)量環(huán)形切面上空洞和氣泡尺 寸。對(duì)大于6mm的空洞和氣泡（平面上任意方向測(cè)量），應(yīng)在兩個(gè)相互垂直方向上測(cè)量

15、其尺寸， 這兩個(gè)尺寸的乘積定義為空洞或氣泡的面積。小于6mm的空洞或氣泡的面積。所有被測(cè)空洞和氣泡面積之和占保溫層切表面面積的百分率作為測(cè)定結(jié)果。5.3.4 泡沫密度泡沫密度測(cè)試應(yīng)按 GB/T 6343執(zhí)行。按5.1.1.3 從泡沫中心取3個(gè)試樣（含空洞、氣泡的試樣舍棄），每個(gè)試磁尺寸為：30 X 30xt （mrm , t為保溫層徑向最大允許厚度，但不應(yīng)大于 30mm同樣試樣也可以取成 30mm長(zhǎng)的圓 柱體（按軸線方向），直徑為 d, d為保溫層徑向最大允許尺寸，但不應(yīng)大于30mm5.3.5 壓縮強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度測(cè)試應(yīng)按 GB/T 8813執(zhí)行。試樣為30X 30Xt （mm的立方體或直徑 30

16、mm高度為t的圓柱體，t為保溫層徑向最大允許尺寸，但不應(yīng)小于20mm5.3.6 吸水率5.3.6.1 儀器天平，感量0.01g ;干燥箱；干燥器；浸泡桶，敞口容器或水池5.3.6.2 試樣試樣尺寸：25mm 25mm 500時(shí)，保溫管老化試樣長(zhǎng)度應(yīng)為3m；鋼管公稱直徑 DNK 500時(shí)，保溫管老化試樣長(zhǎng)度應(yīng)為2m；老化過程：外護(hù)管應(yīng)暴露在室溫2土狀態(tài)中，鋼管應(yīng)保持在高溫狀態(tài)下。老化條件見表7（略）。鋼管升溫速度：當(dāng)溫度小于100時(shí)，為25/h ;當(dāng)溫度大于 100時(shí)，為50c/h ;鋼管溫度在老化過程中應(yīng)連續(xù)記錄，溫度偏差士 0.5 ；老化后，試樣自然降溫至室溫22狀態(tài)。5.4.3 老化后的保

17、溫管剪切強(qiáng)度5.4.3.1 試驗(yàn)方法取樣：在符合 5.4.2.2 規(guī)定的保溫和寂截取試樣。試樣應(yīng)在距離管端至少1000mm#取得,其長(zhǎng)度為保溫層厚度的2.5倍，但不得小于 200mm所取試樣端面應(yīng)垂直于保溫管軸線。試驗(yàn)過程：在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，試樣按圖3 （略）放置向鋼管端施加軸向力，試驗(yàn)機(jī)速度取5mm/min,直至試樣破壞。記錄最大軸向力并計(jì)算出軸向剪切強(qiáng)度。試驗(yàn)可以在試樣軸線置于 水平方向或堅(jiān)直方向兩種情況下進(jìn)行。當(dāng)試撅軸線置于豎直方向時(shí)，鋼管的質(zhì)量應(yīng)以考慮。三個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的平均值作為測(cè)試結(jié)果。剪切強(qiáng)度計(jì)算公式:3)T ax=Fax/L X dX Tt式中：T ax 軸向剪切強(qiáng)度，MP2

18、d鋼管外徑，mmFax軸貝各力,N （豎放時(shí)包括鋼管質(zhì)量）；L試樣長(zhǎng)度，mm5.4.3.2 室溫條件眄的軸向剪切強(qiáng)度按5.4.3.1 測(cè)試。試樣全部保持在室溫（吟）狀態(tài)下。5.4.3.3 高溫條件下的軸向剪切強(qiáng)度按22狀態(tài)5.4.3.1進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過程中，外擴(kuò)管應(yīng)暴露在室溫（232）狀態(tài)中，鋼管溫度應(yīng)控制在140C2Co鋼管升溫速度：當(dāng)溫度小于100時(shí)，為25c/h ;當(dāng)溫度大于100時(shí)，為50c/h。恒溫30min后施加軸向力進(jìn)行試驗(yàn)。5.4.4 抗沖擊性試樣在保溫管上截取，試樣長(zhǎng)度應(yīng)為外護(hù)管外徑的5倍，但不應(yīng)大于 1.5m。試驗(yàn)應(yīng)按 GBT14152執(zhí)行。試驗(yàn)溫度取20落錘質(zhì)量取 3.0

19、kg ,落高2000mm在保溫管試樣上劃等距離標(biāo)緘，按GB/T 14152 1993中表1 （略）確定等距離標(biāo)線個(gè)數(shù)。試驗(yàn)前將試樣置于-20 1環(huán)境中3h,從保溫設(shè)施中取出試樣10s以內(nèi)開始試驗(yàn)，試驗(yàn)應(yīng)盡可能快速完成。6檢驗(yàn)規(guī)則依據(jù)GB/T 2828制定本規(guī)則6.1 組批同一原料，同一配方，同一工藝條件生產(chǎn)的同一規(guī)格保溫管作為一批，每批數(shù)量不超過50根。6.2 抽樣檢驗(yàn)方案6.2.1 方案一：合格質(zhì)量水平AQL=6.5, 一般檢查水平n。批量數(shù)、抽取樣本單位數(shù)有格判定數(shù)見表8 （略）。6.2.2 方案二：合格質(zhì)量水平AQL=4.0,特殊檢查水平 S-3。批量數(shù)、抽取樣本單位數(shù)及合格判定數(shù)見表9

20、 （略）。6.2.3 檢驗(yàn)項(xiàng)目，抽樣方案也可由供需雙方商定。6.3 出廠檢驗(yàn)6.3.1 保溫管外護(hù)管的密度、拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，保溫管外徑增大率按4.2.2.1 、1.1.1 .4 、 4.4.2有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。批合格判定數(shù)見表8 （略）。1.1.2 保溫管保溫層密度、保溫管的尺寸偏差、軸向偏心距、絕緣電阻值按4.3.2、4.4.1、4.4.3、1.1.3 有關(guān)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。批合格判定數(shù)見表9 （略）。6.4型式檢驗(yàn)6.4.1 若有下列情況之一，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)。 機(jī)關(guān)報(bào)產(chǎn)品的試制定型鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時(shí)； 正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝等有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)； 產(chǎn)品停產(chǎn)一年后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)； 出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)； 國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)的要求時(shí)； 正常生產(chǎn)時(shí)，每?jī)赡昊蚶塾?jì)產(chǎn)量達(dá)300km （按延長(zhǎng)米計(jì)），應(yīng)進(jìn)行周期性型式檢驗(yàn)。6.4.2 型式檢驗(yàn)按第4章規(guī)定全項(xiàng)目檢驗(yàn)。6.5判定規(guī)則6.5.1 樣本中被檢驗(yàn)出的不合格樣本單位數(shù)不超過表8 （略）、表9 （略）中規(guī)定的批質(zhì)量合格判定數(shù)時(shí)，則判定交付批合格；超過批質(zhì)