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1、CJ/T 1142000 高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管 2000-10-011 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,偶然峰值溫度不高于140,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)
2、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 10331986 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)
3、方法 聚乙烯管材GB/T 88061988 塑料管材尺寸測(cè)量方法GB/T 88131988 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 9711.11997 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G
4、B/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/T30221993 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 鋼管鋼管表面銹蝕等級(jí)應(yīng)符合GB/T 89231988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 外護(hù)管+50。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)
5、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/m32000kg/m3;甲苯萃取量:0.1%(質(zhì)量百分比);平均顆粒尺寸:0.01m0.25m??梢允褂貌怀^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。3。碳黑含量的應(yīng)為2.5%±碳黑結(jié)塊、氣泡、空洞或雜質(zhì)尺寸不應(yīng)大于100m。外護(hù)管不允許出現(xiàn)色差條紋。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。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
6、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,角度誤差應(yīng)小于2.5°。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%。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。外護(hù)管的長(zhǎng)期機(jī)械性能應(yīng)滿足表2(略)的要求。4.3 保溫層保溫層材料采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。3。在常壓沸水中浸泡90min后,泡沫的吸水率不應(yīng)大于10%。未進(jìn)行老化的泡沫保溫層50狀態(tài)下導(dǎo)熱系數(shù)50不應(yīng)大于0.033W/(m/·K)。4.4 保溫管+50溫度范圍內(nèi)正常使用。鋼管兩端頭應(yīng)留出150mm250mm裸露的非保溫區(qū)
7、以備焊接。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%。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。下連續(xù)工作至少30年。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。±2)下存放16h后的外護(hù)管上提??;保溫層和保溫管試樣應(yīng)分別在室溫(23±2)下存放72h后的外護(hù)管上提取。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。5.3 外護(hù)管密度測(cè)試應(yīng)按GB/T 1033執(zhí)行。碳
8、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25m,面積約15mm2。每次試驗(yàn)制備6個(gè)切片,在外護(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。碳黑含量測(cè)試應(yīng)按GB/T 13021執(zhí)行。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。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??v向回縮率測(cè)試應(yīng)按GB/T 6671.2執(zhí)行。試樣按圖2(略)和表6(略)機(jī)制面成。在恒溫80±1、恒定拉力1.0MPa±表面活性劑壬酚聚乙二醇醚或仲辛基聚氯乙烯醚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
9、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±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。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樣,試樣長(zhǎng)度至少20mm。泡沫閉孔率檢測(cè)應(yīng)按GB/T 10799執(zhí)行。×25×t(mm),其中t為保溫層徑向最大允許厚度。 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
10、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。泡沫密度測(cè)試應(yīng)按GB/T 6343執(zhí)行。×30×t(mm),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
11、,但不應(yīng)大于30mm。 壓縮強(qiáng)度測(cè)試應(yīng)按GB/T 8813執(zhí)行。試樣為30×30×t(mm)的立方體或直徑30mm、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20mm。天平,感量0.01g;干燥箱;干燥器;浸泡桶,敞口容器或水池。試樣尺寸:25mm×25mm×25mm的立方體或直徑30mm、高度為25mm的圓柱體。試樣表面用細(xì)砂磨光。每組試樣數(shù)為3個(gè)。a) 把試試樣放入50±3的干燥箱中干燥24h;b)取出試樣放入干燥器中冷卻到室溫,稱重,精確到0.01g;c)把試樣重新放入干燥箱中4h,取出放入干燥器中自然冷卻到室溫(23
12、77;2),稱重,精確到0.01g;d)將上述兩次稱重的結(jié)果相對(duì)比,兩次稱重值之差小于0.02g時(shí),則可認(rèn)為試樣達(dá)到恒重,取后者的稱重值作為試樣質(zhì)量(m0)。兩次稱重值之差大地0.02g時(shí),應(yīng)按c)重復(fù)進(jìn)行,直到達(dá)到恒重要求。測(cè)量試樣線性尺寸,精確到0.02mm。計(jì)算出試樣體積(V0),精確到0.01cm3。把試樣放入浸泡桶內(nèi)用網(wǎng)壓住試樣。把新鮮蒸餾水倒進(jìn)浸泡桶仙,水位應(yīng)高出試樣上表面50mm(必須使樣與水充分接觸,兩試樣之間應(yīng)保持一不定期距離,不得互相接觸)。用短毛刷除去試樣上的氣泡。加熱蒸餾水使試樣浸在1atm沸水中90min,然一立即浸入23±2水中1h,取出試樣,用濾紙輕輕吸
13、去表面水,立即稱重(m1),精確到0.01g。按式(1)計(jì)算吸水率,數(shù)值修約到三位有效位數(shù)。0=×100%式中:0試樣吸水率;m0試樣吸水前質(zhì)量,g;m1試樣吸水后質(zhì)量,g;V0試樣原體積,cm3;P蒸餾水的密度,g/cm3。導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定應(yīng)按GB/T 10297執(zhí)行。5.4 保溫管試驗(yàn)方法通過測(cè)量外護(hù)管同一位置在發(fā)泡前后的周長(zhǎng),計(jì)算出直徑增大量占原直徑的百分比。外徑增長(zhǎng)率=×100%式中:D1發(fā)泡后的外徑;D0發(fā)泡前的外徑;對(duì)于輸送介質(zhì)溫度連續(xù)工作溫度)高于110的保溫管系統(tǒng),在測(cè)量保溫管軸向剪切強(qiáng)度前,應(yīng)對(duì)保溫管試樣進(jìn)行如下老化處理:鋼管公稱直徑DN500時(shí),保溫管老化試
14、樣長(zhǎng)度應(yīng)為3m;鋼管公稱直徑DN500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23±2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50/h;鋼管溫度在老化過程中應(yīng)連續(xù)記錄,溫度偏差±0.5;老化后,試樣自然降溫至室溫23±2狀態(tài)。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)試橛軸線置于豎直方向時(shí),鋼管的質(zhì)量應(yīng)
15、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:ax=Fax/L×d×(3)式中:ax軸向剪切強(qiáng)度,MPa;d鋼管外徑,mm;Fax軸賂力,N(豎放時(shí)包括鋼管質(zhì)量);L試樣長(zhǎng)度,mm。23±2)狀態(tài)下。23±223±2)狀態(tài)中,鋼管溫度應(yīng)控制在140±2。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50/h。恒溫30min后施加軸向力進(jìn)行試驗(yàn)。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GBT 14152執(zhí)行。試驗(yàn)溫度取20,落錘質(zhì)量取3.0kg,落高2000m
16、m。在保溫管試樣上劃等距離標(biāo)緘,按GB/T 141521993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。批量數(shù)、抽取樣本單位數(shù)有格判定數(shù)見表8(略)。6.3 出廠檢驗(yàn)6.4 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
17、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)。 6.5 判定規(guī)則進(jìn)行批質(zhì)量的判定。復(fù)驗(yàn)結(jié)果作為最終判定依據(jù)。7 標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存7.1器標(biāo)志保溫管可用任何不損傷外護(hù)管性能的方法標(biāo)志,標(biāo)志應(yīng)經(jīng)受住運(yùn)輸、貯存和使用環(huán)境。外護(hù)管生產(chǎn)者應(yīng)在外護(hù)管上標(biāo)志如下:外護(hù)管原材料商品名稱及代號(hào);熔體流動(dòng)速率(MER)值;外護(hù)管外徑尺寸和壁厚;生產(chǎn)日期;廠商標(biāo)志。保溫管生產(chǎn)者應(yīng)在外護(hù)管上標(biāo)志如下:鋼管外徑和壁厚;鋼材規(guī)格及等級(jí);生產(chǎn)者標(biāo)志;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)代號(hào);發(fā)泡日期或生產(chǎn)批號(hào)。7.2 運(yùn)輸保溫管必須采用吊帶或其他不傷及保溫管的方法吊裝,嚴(yán)禁用鋼絲繩直接
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