聚氨酯泡沫預制直埋保溫管標準

1、聚氨酯泡沫預制直埋保溫管標準1范圍本標準規(guī)定了由高密度聚乙烯外護管、聚氨基甲酸酯（以下簡稱聚氨酯）硬質(zhì)泡沫塑料保溫層及鋼管組成的預制直埋保溫管（以下簡稱保溫管）的結構、技術要求、試驗方法和檢驗規(guī)則等。本標準適用于輸送介質(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保溫管的制造與驗收。工作在不同溫度下氨酯硬質(zhì)泡沫塑料最短預期壽 命的計算見附錄 B （提示的附錄）。2引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用構成為本標準的條文，本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。GB/T 1

2、033 1986塑料密度和相對密度試驗方法GB/T 28281987逐批檢查計數(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速率試驗方法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定GB/T 63431995泡沫塑料和橡膠表觀（體積）密度的測定GB/T 6671.21986聚乙烯（PE）管材縱向回縮率的測定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方法聚乙烯管材GB/T 88061988塑料管材尺寸測量方法GB/T 881

3、31988硬質(zhì)泡沫塑料壓縮試驗方法GB/T 89231988涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB/T 9711.1 1997石油天然氣工 輸送鋼管交貨技術條件第1部分：A級鋼管GB/T 102971988非金屬固體材料導熱系數(shù)的測定熱線法GB/T 107991989硬質(zhì)泡沫塑料開孔與閉孔體積百分率試驗方法GB/T 128111991硬質(zhì)泡沫塑料平均泡孔尺寸試驗方法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定熱失重法GB/T 141521993熱塑性塑料管材耐外沖擊性能試驗方法真實沖擊率法CJ/T 3022 1993

4、城市供熱用螺旋縫埋弧焊鋼管3產(chǎn)品結構3.1 保溫管的結構見圖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管緊密結合的預制管。保溫層內(nèi)可有報警線和支架。4技術要求4.1 鋼管4.1.1 鋼管的材料、尺寸公差及性能應符合CJ/T 322或GB/T 9711.1或GB/T 8163標準規(guī)定。4.1.2 鋼管的外徑尺寸和最小壁最應符合表1 （略）的規(guī)定。4.1.3 發(fā)泡前鋼管表面應加以清理，去除鐵銹、軋鋼鱗片、油脂、灰塵、漆、水分或其他沾染物。鋼管表面銹蝕等級應符合GB/T 8923 1988中A、B、C規(guī)定，除銹等級應符合GB/T 89231988中Sa2規(guī)定。4.2

5、外護管4.2.1 外護管使用溫度條件應控制在-50 C+50C。4.2.2 外護管原材料性能4.2.2.1 密度和成分外護管使用高密度聚乙烯塑料制造。聚乙烯樹脂的密度應為935kg/m3950kg/m3應使用有助于外護管生產(chǎn)及提高外護管性能的添加劑，如抗氧劑、紫外線穩(wěn)定劑、碳黑（或由碳黑預制的色母料）等。所添加的碳黑應滿足下列要求: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

6、管性能4.2.3.1 外護管密度不應小于940kg/m3。碳黑含量的應為 2.5% 0.5% （質(zhì)量百分比值，碳黑應均勻分布于母材中。當按 5.2.2規(guī)定 進行試驗時，應滿足下列要求：碳黑結塊、氣泡、空洞或雜質(zhì)尺寸不應大于100amb外護管不允許出現(xiàn)色差條紋。4.2.3.2 熔體流動速率外護管供應方就注明外護管的熔體流動速率值，以便于外護管焊接時參考。當兩個外護管焊接時，其熔體流動速率的差值不應大于0.5g/10min o4.2.3.3 外護管外觀外護管應為黑色，其內(nèi)外表面目測不應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。管兩端應切割平整，并與管的軸線垂直，角度誤差

7、應小于2.5 o4.2.3.4 拉伸屈服強度及斷裂伸長率外護管任意位置的拉伸屈服強度不應小于19MPa斷裂伸長率不應小于350%。4.2.3.5 縱向順縮率外護管任意管段的縱向回縮率不應大于3%縱向回縮率試驗結束時管材表面不應出現(xiàn)裂紋、空洞、氣泡等缺陷。4.2.3.6外護管的長期機械性能外護管的長期機械性能應滿足表2 （略）的要求。4.2.4 外護管規(guī)格4.2.4.1 預制保溫用外護管的公稱外徑和最小壁厚應符合表3 （略）規(guī)定。4.2.4.2 外護管外徑和壁厚允許的極限偏差應符合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 泡沫結構泡沫體應無污斑、無收縮

8、分層開裂現(xiàn)象。泡孔應均勻細密。 按5.3.1的要求試驗時，沿徑向 測量的泡孔平均尺寸不應大于0.5mm。按5.3.2的要求試驗時泡沫的閉孔率不應小于88%泡沫應均勻地充滿工作鋼管與外護管間的環(huán)形空間。按5.3.3的要求試驗時，任一保溫層截面上空洞和氣泡的面積總和占整個截面面積的百分比不應大于5%；單個空洞的任意方向尺寸應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的要求試驗時，保溫層任意位置的泡沫密度不應小于60kg/m3。4.3.3 壓縮強度按5.3.5的要求試驗時，保溫層泡沫徑向壓縮強度或徑向相對形變?yōu)?0%寸的壓縮應力不應小于 0.3MPa。4.3.4 吸水率在常

9、壓沸水中浸泡90min后，泡沫的吸水率不應大于1。如4.3.5 導熱系統(tǒng)未進行老化的沫保溫層50c狀態(tài)下導熱系數(shù)X 50不應大于0.033W/ （m/K）。4.4 保溫管4.4.1 保溫管保溫層厚度應保證外護管在-50 C+50 C溫度范圍內(nèi)正常使用。鋼管兩端頭應留出 150mnv 250mm裸露的非保溫區(qū)以備焊接。5.3外護管4.4.2 外護管外徑增大率保溫管發(fā)泡前后，外護管任一位置同一截面的外徑增大率不應大于2%4.4.3 軸線偏心距保溫管任一位置外護管軸線與鋼管軸線間的距離應符合表4 （略）規(guī)定。4.4.4 預期壽命與剪切強度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 保溫管軸向剪切強度及t驗方法應符合表5 （略）規(guī)定。4.4.5 抗沖擊性按5.4.3測試時，外護管不應有可見裂紋。4.4.6 報警線與報警線、報警線與鋼管之間的電阻值為20MQ8。5試驗方法5.1 通則若本產(chǎn)品標準中的測試要求與其他標準提供的參考不一致，則本標準規(guī)定優(yōu)先使用。全部試樣應是產(chǎn)品中有代表性的。5.1.1 試樣5.1.1.1 外護管性能試樣應從室溫（23c 2C）下存放16h后的外護管上提??；保溫層和保溫管試樣應分別在室溫（23 c 士 2C）下存放72h后的外護管上提取。5.1.1.2 為檢測保溫層性能和保溫管總體性能，試樣應在同一根保溫管的兩端頭提取，

11、取樣點距保溫層端面應大于 500mm5.1.1.3 從保溫管保溫層取樣用以檢測泡沫結構（4.3.1 ）、泡沫密度（4.3.2 ）、壓強強度（4.3.3 ）、吸水率（4.3.4 ）和導熱系數(shù)（4.3.5 ）時，應去除緊貼鋼管和外護的泡沫皮具，清除層厚度應分 別為 5mn#口 3mm每個測試項目所需試樣至少三個，試樣應均勻分布在環(huán)形保溫層的同一截面上。試樣的外形尺寸按 GB/T 6342測定。測量精度 0.02mm。5.2.1 密度密度測試應按 GB/T 1033執(zhí)行。5.2.2 碳黑彌散度碳黑彌散度應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每次試驗制備 6個切片，在

12、外護管的同一截在由均勻取樣。顯微鏡的放大倍數(shù)應選用100倍。5.2.3 碳黑含量碳黑含量測試應按 GB/T 13021執(zhí)行。5.2.4 熔體流動速率熔體流動速率測試應按GB/T 36821983中試驗條件4執(zhí)行。5.2.5 外觀外護管內(nèi)外表面無放大目測（見4.2.3.3 ）。5.2.6 拉伸屈服強度及斷裂伸長率拉伸屈服強度及斷裂伸長率測試應按GB/T 8804.2執(zhí)行。5.2.7 縱向回縮率縱向回縮率測試應按GB/T 6671.2執(zhí)行。5.2.8 外護管的長期機械性能試樣按圖2 （略）和表6 （略）機制面成。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;應對溶液不斷進行攪拌，以確保溶液均一，防止表面活性劑沉淀；應切取6個試樣進行測試，試樣沿我護管軸一方向切取，取樣位置應在同一截面均勻分布；記錄破壞時間，計時精確到士12h;計算出6個試樣的幾何平均值，偏差超過二倍標準偏差的測試數(shù)據(jù)應刪除。如果試驗進行1500h后試樣沒有破壞，則試驗可以停止，并判定試樣滿足要求。5.2.9 外護管尺寸外護管尺寸檢測應按GB/T 8806執(zhí)行。5.3硬質(zhì)泡沫塑料試驗方法5.3.1 泡孔尺寸泡孔尺寸檢測應按 GB/T 12811執(zhí)行。在保溫層中心沿徑向取本試樣長度至少20mna5.3.2 泡

14、沫閉孔率泡沫閉孔率檢測應按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、氣泡百分率的測定可距外護管端頭 1.5m,切5刀形成4個環(huán)狀切塊（環(huán)狀切塊民括外護管和泡沫保溫層）， 每個環(huán)狀切塊長 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100mm長的環(huán)狀切塊，露出保溫層環(huán)形切面，測量環(huán)形切面上空洞和氣泡尺 寸。對大于6mm的空洞和氣泡（平面上任意方向測量），應在兩個相互垂直方向上測量

15、其尺寸， 這兩個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定結果。5.3.4 泡沫密度泡沫密度測試應按 GB/T 6343執(zhí)行。按5.1.1.3 從泡沫中心取3個試樣（含空洞、氣泡的試樣舍棄），每個試磁尺寸為：30 X 30xt （mrm , t為保溫層徑向最大允許厚度，但不應大于 30mm同樣試樣也可以取成 30mm長的圓 柱體（按軸線方向），直徑為 d, d為保溫層徑向最大允許尺寸，但不應大于30mm5.3.5 壓縮強度壓縮強度測試應按 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，保溫管老化試樣長度應為3m；鋼管公稱直徑 DNK 500時，保溫管老化試樣長度應為2m；老化過程：外護管應暴露在室溫2土狀態(tài)中，鋼管應保持在高溫狀態(tài)下。老化條件見表7（略）。鋼管升溫速度：當溫度小于100時，為25/h ;當溫度大于 100時，為50c/h ;鋼管溫度在老化過程中應連續(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、溫管剪切強度5.4.3.1 試驗方法取樣：在符合 5.4.2.2 規(guī)定的保溫和寂截取試樣。試樣應在距離管端至少1000mm#取得,其長度為保溫層厚度的2.5倍，但不得小于 200mm所取試樣端面應垂直于保溫管軸線。試驗過程：在試驗機上進行試驗，試樣按圖3 （略）放置向鋼管端施加軸向力，試驗機速度取5mm/min,直至試樣破壞。記錄最大軸向力并計算出軸向剪切強度。試驗可以在試樣軸線置于 水平方向或堅直方向兩種情況下進行。當試撅軸線置于豎直方向時，鋼管的質(zhì)量應以考慮。三個試樣測試結果的平均值作為測試結果。剪切強度計算公式:3)T ax=Fax/L X dX Tt式中：T ax 軸向剪切強度，MP2

18、d鋼管外徑，mmFax軸貝各力,N （豎放時包括鋼管質(zhì)量）；L試樣長度，mm5.4.3.2 室溫條件眄的軸向剪切強度按5.4.3.1 測試。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度按22狀態(tài)5.4.3.1進行測試。測試過程中，外擴管應暴露在室溫（232）狀態(tài)中，鋼管溫度應控制在140C2Co鋼管升溫速度：當溫度小于100時，為25c/h ;當溫度大于100時，為50c/h。恒溫30min后施加軸向力進行試驗。5.4.4 抗沖擊性試樣在保溫管上截取，試樣長度應為外護管外徑的5倍，但不應大于 1.5m。試驗應按 GBT14152執(zhí)行。試驗溫度取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緘，按GB/T 14152 1993中表1 （略）確定等距離標線個數(shù)。試驗前將試樣置于-20 1環(huán)境中3h,從保溫設施中取出試樣10s以內(nèi)開始試驗，試驗應盡可能快速完成。6檢驗規(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 檢驗項目，抽樣方案也可由供需雙方商定。6.3 出廠檢驗6.3.1 保溫管外護管的密度、拉伸屈服強度、斷裂伸長率，保溫管外徑增大率按4.2.2.1 、1.1.1 .4 、 4.4.2有關規(guī)定進行檢驗。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 有關要求進行檢驗。批合格判定數(shù)見表9 （略）。6.4型式檢驗6.4.1 若有下列情況之一，應進行型式檢驗。 機關報產(chǎn)品的試制定型鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時； 正式生產(chǎn)后，如結構、材料、工藝等有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時； 產(chǎn)品停產(chǎn)一年后，恢復生產(chǎn)時； 出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時； 國家質(zhì)量監(jiān)督機構提出進行型式檢驗的要求時； 正常生產(chǎn)時，每兩年或累計產(chǎn)量達300km （按延長米計），應進行周期性型式檢驗。6.4.2 型式檢驗按第4章規(guī)定全項目檢驗。6.5判定規(guī)則6.5.1 樣本中被檢驗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，則判定交付批合格；超過批質(zhì)