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1、 国际标准 ISO 4427第一版1996-12-15用于水源的聚乙烯（PE）管材 技术规范 标准号码ISO 4427:1996(E) 页次目录1 范围 12 引用标准 13 材料 2 3.1 化合物 2 3.2 化合物中的颜料分散度 3 3.3 热稳定性 3 3.4 再生材料 3 3.5 人类用水输送管对水质的影响 3 3.6 命名与分类 4 3.7 熔体流动速度与密度 44 几何特征 5 4.1 管材的尺寸：外径、公称压力与壁厚 5 4.2 椭圆度 8 4.3 管材长度 8 4.4 在温度20以上使用时PE管路系统的压力降低因数 95 机械特征 10 5.1 静液压强度 10 5.2 在8
2、0故障情况下的重新试验 106 物理特征 10 6.1 用PE63、PE80和PE100制造的管材的热稳定性 10 6.2 纵向转化 11 6.3 非黑色管材的气候老化 117 熔合适应性 118 标记 12附录A 暴露在室外的气候老化程序 13ISO 1996保留版权。除非另有规定，未经出版者的书面同意，本出版物的任何部分都不得以任何形式，也不得以任何方法，电的或机械的，包括照相复制和微缩摄影，被复制或被使用。国际标准化组织瑞士，Case Postale 56CH-1211 Geneve 20Switzerland瑞士印刷前言ISO（国际标准化组织）是各国标准化团体（ISO成员团体）的国际联
3、盟。制定国际标准是ISO技术委员会的正常工作。每个成员团体有权将感兴趣的已成立了一个技术委员会的课题提交给ISO技术委员会。与ISO有联系的政府的和非政府的国际组织也参与这项工作。ISO与国际电工委员会（IEC）密切合作，编写各种电工标准化文件。被技术委员会采用的国际标准草案，在各成员团体中传看表决。作为国际标准出版，需要至少75%成员团体投票赞成才能获得批准。国际标准ISO 4427 由技术委员会ISO/TC 138 用于流体传送的塑料管路、配件和阀件，委员会分会SC2用于水源的塑料管路与配件制定。附录A构成本国际标准整体的一部分。用于水源的聚乙烯（PE）管材 技术规范 1 范围本国际标准规
4、定预计用于埋在地下的水源总管与水源管路，地上水源管路系统以及建筑物内外的水源管路系统，以聚乙烯（PE）制造的管路的性能要求。本国际标准适用于公称压力为PN3.2、PN4、PN6、PN8、PN10、PN12和PN16，公称外径为16至1600（见ISO161-1），预计用于输送通用供水和饮用供水的温度范围0 与40之间的承压水的管材。注1 有些国家可能要求对人类用水的管材以专用颜色进行标识。对于20与40之间的温度，应使用图1所给出的工作压力因数，条件是：按照ISO/TR 9080标准获得的外推结果表明这是可能的。如果PE管材用在地上，最好按照推荐的实用经验，采取保护措施防止紫外线光。注2 作为
5、参考，给出从有关的国际标准中摘录的一些要求、图或注释。2 引用标准以下标准包括经本文引用，而成为本国际标准的组成条款。出版时，其所注版本有效。所有标准都有可能修订，因此鼓励在本国际标准基础上达成一致的各方，研究使用下列标准最新版本的可能性。IEC与ISO的成员保持现行有效的国际标准的登记。ISO 161-1：1996，用于输送流体的热塑性塑料管材公称外径和公称压力第1部分：公制系列。ISO 1133：1996，塑料热塑性塑料熔体质量流速（MFR）与熔体体积流速（MVR）的确定。ISO 1167：1996，用于输送流体的热塑性塑料管材承受内压的能力试验方法。ISO 2505-1：1994，热塑性
6、塑料管材纵向回缩率第1部分：确定方法。ISO 2505-2：1994，热塑性塑料管材纵向回缩率第2部分：确定参数。ISO 3126：1974，塑料管材尺寸测量。ISO 4065：1996，热塑性塑料管材通用壁厚表。ISO 4607：1978，塑料暴露于自然气候老化的方法。ISO 6259-1：1），热塑性塑料管材抗拉性能的确定第1部分：通用试验方法。ISO 6259-3：1），热塑性塑料管材抗拉性能的确定第3部分：聚烯烃管材。ISO 6964：1986，聚烯烃管材与配件用煅烧和热解法确定碳黑成分试验方法与基本技术规范。ISO/TR 9080：1992，用于流体输送的热塑性塑料管确定热塑性管材的
7、长期流体静力强度的流体静应力断裂数据的外推法。ISO/TR 10837：1991，用于气体管路与配件的聚乙烯（PE）热稳定性的确定。ISO 11420：1996，聚烯烃管材、管件与组合件中炭黑分散度的评定方法。ISO 11922-1：2），用于流体输送的热塑性塑料管尺寸与公差第1部分：公制系列。ISO 12162：1965，用于压力场合的管材与配件的热塑性塑料材料分类与名称综合使用（设计）系数。ISO 13761：1996，塑料管材与管件在温度20以上使用的聚乙烯管道系统的压力降低因数。ISO 13949：1），聚烯烃管材、管件与组合件中颜料分散度的评定方法。饮用水质量指南，第1卷：建议（WH
8、O，日内瓦，1984年）。EEC 指导委员会1980年7月15日关于人类消耗用水的质量，欧共体官方杂志，L229，第11页至29页。3 材料3.1 化合物3.1.1 概述管材应由只含有管材制造及其最终用途，包括如果可能时的可焊接性所必需的符合本规范的抗氧化剂、紫外线稳定剂与颜料的聚乙烯制造。饮用水管应为黑色，或蓝色，或带有蓝色条纹的黑色。1）待出版。2）待出版。（ISO 3606：1976、ISO3607：1977、ISO3608：1976和ISO3609：1977标准的修订）3.1.2 黑色管材对于黑色管材，按照ISO6964标准测量，化合物中的碳黑成分质量比例应为（2.250.25）%。3
9、.1.3 蓝色管材与条纹管材蓝色管材或带蓝条纹的黑色管材的使用，应按国家的要求规定。条纹材料应与管材基本化合物中所用的树脂类型相同。3.2 化合物中的颜料分散度3.2.1 碳黑的分散度按照ISO 11420标准确定时，碳黑的分散度应等于或小于等级3。3.2.2 蓝色颜料的分散度按照ISO 13949标准确定时，蓝色颜料的分散度应等于或小于等级3。3.3 热稳定性按照ISO/TR 10837擦标准确定时，材料PE63、PE80和PE100的感应时间，在200试验时应至少为20分钟，或者在210试验时的等效时间，条件是：等效性可以由在200时与在210时所获得的结果之间的明显相关提供支持。如果有争
10、议，试验温度应为200。3.4 再生材料生产厂家自己生产管材时产生的、符合本规范的干净的再生材料，如果来源于与相关生产所用相同的树脂，则可以使用。3.5 人类用水输送管对水质的影响在设计条件下使用时，与饮用水接触或有可能与饮用水接触的材料，不应有毒，不应支持微生物生长，也不应产生难闻的气味，或使水混浊变色。从与饮用水接触的材料中滤出的物质、化合物和生物介质的含量，以及相关的感官/物理参数，应不超过世界健康组织在其出版物饮用水质量指南，第1卷：建议中推荐的最大值，或按照EEC指导委员会1980年7月15日关于人类消耗用水的质量中的要求，在各种情况下，按照两者中较严格的执行。注由于当地水质量要求和
11、安全性规定，可能还需要增加一些要求。3.6 命名与分类对化合物应按照符合表1中规定的最低要求强度（MRS）适用等级的材料类型命名（例如：PE80），在按照ISO/TR 9080标准确定化合物的置信度下限LCL时，此LCL按照ISO 12162 标准分类，获得MRS。化合物生产厂家应对命名的有效性提供书面证明，在原批的情况下，由管材制造厂家提供。管材的设计应力S，应对材料的MRS值使用不大于1.25的设计系数C获得。注根据工作条件和环境条件的考虑，工程师可能愿意按照ISO 12162 标准使用较大的设计系数。表1材料的命名材料名称50年与20时的MRS最大允许液体静应力设计值，SMPaPE100
12、PE80PE63PE40PE321086.343.286.363.22.5表2给出在取各种设计系数时，MRS与S之间的关系。表2在20条件下，MRS、S与设计系数C之间的关系管材的液体静应力设计值，SMPa材料的最低要求强度MPa1086.343.2设计系数，C86.3543.22.51.251.622.53.2-1.251.622.53.21.251.622.51.251.61.253.7 熔体流动速度与密度管材制造厂家应提供化合物原料的密度与熔体流动速度的数据。按照ISO 1133 标准测量时，熔体流动速度应符合以下条件：a) 化合物的熔体流动速度应不大于制造厂家规定值的30%；b) 加工
13、引起的MRS的变化，即：对管材材料所测得的值与对化合物所测得的值之间的差异，应不大于25%。4 几何特征4.1 管材的尺寸：外径、公称压力与壁厚4.1.1 管材的尺寸应按照ISO 3126 标准进行测量。4.1.2 公称外径尺寸应符合ISO 161-1。按照选定的公称压力，选择的公称外径和壁厚见表3（S = 8 MPa）、表4（S = 6.3 MPa）、表5（S = 5 MPa）和表6（S = 2.5 MPa与3.2MPa）。4.1.3 外径公差应符合ISO 11922-1，如下述：等级A用于正常公差（NT）等级B用于加严公差（CT）表3设计应力S为8MPa的聚乙烯管材公称外径dn管材系列1）
14、S 8S 6.3S 5标准尺寸比SDR 17 SDR 13.6SDR 11对于S = 8 MPa的公称压力PN2）PN 10PN 12.5PN 16公称壁厚，en毫米3240506375901101251401601802002252502803153554004505005606307108009001 000-4.55.46.67.48.39.510.711.913.414.816.618.721.123.726.729.733.237.442.147.453.359.3-4.75.66.78.19.210.311.813.314.716.618.420.623.226.129.433.1
15、36.841.246.252.258.8-3.03.74.65.86.88.210.011.412.714.616.418.220.522.725.428.632.236.340.945.450.857.2-1）管材系列号从比值S/p PMS得出，其中S是20时的设计应力，p PMS是20时管材的最大允许工作压力。2）公称压力PN 与20时的最大允许工作压力p PMS，单位为巴，相对应。表4设计应力S为6.3MPa的聚乙烯管材公称外径dn管材系列1）S 10S 8S 6.3S 5S 4标准尺寸比SDR 21SDR 17 SDR 13.6SDR 11SDR 9对于S = 6.3 MPa的公称压力
16、PN2）PN 63）PN 8PN 10PN 12.5PN 16公称壁厚，en毫米1620253240506375901101251401601802002252502803153554004505005606307108009001 0001 2001 4001 600-4.35.36.06.77.78.69.610.811.913.415.016.919.121.523.926.730.033.938.142.947.757.2-4.55.46.67.48.39.510.711.913.414.816.618.721.123.726.729.733.237.442.147.453.359.3
17、-4.75.66.78.19.210.311.813.314.716.618.420.623.226.129.433.136.841.246.352.258.8-2.33.03.74.65.86.88.210.011.412.714.616.418.220.522.725.428.632.236.340.945.450.857.2-2.32.32.83.64.55.67.18.410.112.314.015.717.920.122.425.227.931.335.239.744.750.355.8-1）管材系列号从比值S/p PMS得出，其中S是20时的设计应力，p PMS是20时管材的最大允
18、许工作压力。2）公称压力PN 与20时的最大允许工作压力p PMS，单位为巴，相对应。3）为了计算的目的，使用了公称压力6.3巴（0.63MPa）。表5设计应力S为5 MPa的聚乙烯管材公称外径dn管材系列1）S 16S 12.5S 8.3S 8S 6.3S 5S 4S 3.2标准尺寸比SDR 33SDR 26SDR 17.6SDR 17 SDR 13.6SDR 11SDR 9SDR 7.4对于S = 5 MPa的公称压力PN2）PN 3.2PN 4PN 6PN 6.3PN 8PN 10PN 12.5PN 16公称壁厚，en毫米162025324050637590110125140160180
19、2002252502803153554004505005606307108009001 0001 2001 4001 600-2.32.32.83.43.94.34.95.56.26.97.78.69.710.912.313.815.317.219.321.824.527.630.636.742.949.0-2.32.32.52.93.54.24.85.46.26.97.78.69.610.712.113.615.317.219.121.424.127.230.634.438.245.953.561.2-2.32.32.32.93.64.35.16.37.18.09.110.211.412.8
20、14.215.917.920.122.725.528.331.735.740.245.351.056.6-2.32.32.43.03.84.55.46.67.48.39.510.711.913.414.816.618.721.123.726.729.733.237.442.147.453.359.3-2.32.32.43.03.74.75.66.78.19.210.311.813.314.716.618.420.623.226.129.433.136.841.246.352.258.8-2.32.32.33.03.74.65.86.88.210.011.412.714.616.418.220.
21、522.725.428.632.236.340.945.450.857.2-2.32.32.83.64.55.67.18.410.112.314.015.717.920.122.425.227.931.335.239.744.750.355.8-2.32.83.54.45.56.98.610.312.315.117.119.221.924.627.430.834.238.343.148.554.761.5-1）管材系列号从比值S/p PMS得出，其中S是20时的设计应力，p PMS是20时管材的最大允许工作压力。2）公称压力PN 与20时的最大允许工作压力p PMS，单位为巴，相对应。表6设计
22、应力S为2.5 MPa与3.2MPa的聚乙烯管材公称外径dn管材系列1）S 8S 6.3S 5S 4S 3.2S 2.5标准尺寸比SDR 17 SDR 13.6SDR 11SDR 9SDR 7.5SDR 6对于S = 2.5 MPa的公称压力PN2）PN 4PN 63）PN 10对于S =3.2 MPa的公称压力PN2）PN 4PN 63）PN 10公称壁厚，en毫米162025324050637590110-2.32.32.43.03.84.55.46.6-2.32.32.43.03.74.75.66.78.1-2.32.32.93.74.65.86.88.210.02.32.32.83.6
23、4.55.67.18.410.112.32.32.83.54.45.56.98.610.312.315.12.73.44.25.46.78.310.512.515.018.31）管材系列号从比值S/p PMS得出，其中S是20时的设计应力，p PMS是20时管材的最大允许工作压力。2）公称压力PN 与20时的最大允许工作压力p PMS，单位为巴，相对应。3）为了计算的目的，使用了公称压力6.3巴（0.63MPa）。4.1.4 符合ISO 4065标准的公称壁厚en（但由于连接技术的原因，最小壁厚限制到2.3毫米），对应于表3（S = 8 MPa）、表4（S = 6.3 MPa）、表5（S =
24、5 MPa）和表6（S = 2.5 MPa与3.2MPa）中给定的被选公称压力。对应于公称壁厚en的、在任意一点允许的最小壁厚的公差ey。min，应符合ISO 11922-1标准，如下述：等级T用于ey。min16毫米等级U用于ey。min 16毫米4.2 椭圆度管材在制造厂家挤压之后、卷绕之前的椭圆度应符合ISO 11922-1标准，如下述： 等级K用于PE 32和PE 40等级N用于PE 63、PE 80和PE 100盘管的卷筒最小直径应为18dn，任何情况下，都要防止管材扭折。对于盘管，可能需要重新复圆的设备。4.3 管材长度直管与盘管的长度，应不小于供货方与使用方达成的协议。4.4 在
25、温度20以上使用时PE管路系统的压力降低因数图1和表7用来推导获得PE管材与配件高温工作条件下最大允许工作压力所使用的降低因数。它们可以用于供水和其他在温度不高于40条件下对PE材料长期性能没有不利影响的液体。为了确定材料的种类（例如：A类、B类或C类），应按图2的说明。 注1 图1所示曲线中所用的数据以及表7中给出的数据，在确定过程中，使用的是按照ISO/TR 9080标准，商用PE树脂液压静态应力断裂数据的最低值（即最不利的值），而不是用最适宜的值进行分析。注2 可以用于按照ISO/TR 9080标准提供分析的材料，其较高的因数因而较高的压力，表明适用于较小的降低因数。注3 按照ISO 1
26、2162标准，50年寿命作为材料等级的基础。对于更长的寿命，例如100年，必须分别考虑每一种情况，考虑ISO/TR 9080标准中给出的规则。还可参见ISO 13761。压力降低因数10.80.60.40.20类型A类型B类型C20 25 30 35 40温度，图1压力降低因数与温度的关系曲线，适用于50年寿命表7在温度不高于40时的压力降低因数，适用于50年寿命材料在各种温度下的压力降低因数2025303540类型A10.930.870.80.74类型B10.90.810.720.62类型C10.820.620.470.3对于与工作温度不超过30对于与工作温度不超过40在80下，1/2年之前
27、折弯否类型A不高于30在80下，1/2年之前折弯否类型A不高于40是是类型B（PE100、PE80、PE63）或类型C（PE50、PE40、PE32）图2材料类型的确定5 机械特征5.1静液压强度按照ISO 1167标准进行试验时，管材应符合表8给出的要求。表8 管材的静液压强度管材材料试验应力MPa20 下100小时80 下165小时1）80 下1000小时PE 100PE 80PE 63PE 40PE 3212.49.08.07.06.55.54.63.52.52.05.04.03.22.01.51）仅考虑脆性损坏（见5.2）。5.2 在80故障情况下的重新试验在小于165小时时发生脆性断
28、裂，应构成故障。如果在165小时试验中，试件在小于165小时时发生塑性损坏，则应以再低一点的应力下重新进行试验。重新试验的应力，以及重新试验的最小故障时间，应通过表9所给的应力/时间点在范围内选择。6 物理特征6.1 用PE63、PE80和PE100制造的管材的热稳定性按照ISO/TR 10837标准确定时，从用PE 63、PE 80 和PE 100制造的管材上所取的试样，其感应时间，在200下进行试验时，至少为20分钟，或者在210试验时至少为20分钟。试样应取自管材内表面。有争议时，试验温度采用200。表9在80下的静液压强度重新试验的要求PE 32PE 40PE 63PE 80PE 10
29、0应力MPa最小故障时间小时应力MPa最小故障时间小时应力MPa最小故障时间小时应力MPa最小故障时间小时应力MPa最小故障时间小时2.01.91.81.71.61.516522731945666710002.52.42.32.22.12.016523032346367510003.53.43.33.216528553810004.64.54.44.34.24.14.016521928339453372710005.55.45.35.25.15.016523333247668810006.2 纵向回缩率按照ISO 2505-1标准，方法A或方法B确定时，使用下列适用温度：110 2用于PE 6
30、3、PE 80与PE 100或100 2用于PE 32与PE 40，试验时间按ISO 2505-2，纵向回缩率值应不大于3 %。对于外径大于200毫米的管材，可以使用纵向切割部分。6.3 非黑色管材的气候老化为了确定气候老化的影响，管材应该按照附录A给出的程序，暴露在室外条件下。暴露在总日光能量至少3.5GJ/m2之后，管材应该满足下列要求：a）按5.1节，在80下，至少165小时，静液压强度应达到要求的最小值；b）按ISO 6259-1标准和 ISO 6259-3 标准确定时，断裂伸长率应不小于350%；c）按照ISO/TR 10837标准测量，使用取自管材外表面的试样，在200下的氧化诱导
31、时间至少应为10分钟。 7 熔接性能如果用PE 63、PE 80或PE 100制造的管材用对接熔接或者电熔配件连接不同材料的管材，接头应满足表8规定的要求（80/165小时）。名称为PE 63、PE 80或PE 100、熔体质量流动速率（MFR）（190/5千克）在0.2克/10分钟至1.3克/10分钟范围内的化合物，应认为对于熔合，相互是适应的。8 标记管材应作永久性标记，标记间隔最大为1米。标记至少应包括下列信息： 制造厂家的名称和/或商标； 尺寸（公称外径公称壁厚）； 外径公差（A或B）； 管材材料名称（PE 100、PE 80、PE 63、PE 40或PE 32）； 公称压力（PN）；
32、 管材系列（S 或SDR）（任选项）; 生产时间（日期或代号）； 本国际标准号码。 如果管材准备用于饮用水，还可以包括“水”（water）字。附录A（规范性）暴露在室外的气候老化程序7）A.1 暴露状态与现场支架与试样夹具应该使用不影响试验结果的中性材料制造。木材、无腐蚀性铝合金、不锈钢或陶瓷比较适宜。黄铜、钢或紫铜不应接近试样。试验现场应配备记录所接受的日光能量和环境温度的仪器。设备支撑管材试样的方式，应使试样的暴露表面与水平面成45，面向赤道。一般来说试验现场应为开阔地，远离树和建筑物。在北半球试验时，无障碍包括邻近的支架向东、向南，或向西的方向均应对着大于20的仰角，或者在向北的方向大于
33、45。在南半球试验，提供相应的设备。A.2 试样试样长度约为1米。试样应从管材壁厚最小的部位，在任意直径范围内选取。选取试样的一批管材，应符合本国际标准的所有要求。A.3 程序每个管材试样应作识别标记，记录其安装位置。暴露试样的总日光能量至少应为3.5GJ/m2。然后取走试样，按照6.3条进行检测。在被试试样仅包括管材横剖面，例如：拉伸哑铃或表面层部分时，试样应该取自暴露试样的气候老化隆起部分。7）附加信息见ISO4607。ICS 83.140.30；91.140.60索引词：塑料制品，管路，热塑性树脂，塑料管，水管，技术规范+，材料技术条件，材料性能，物理性能，尺寸，标记。以13页为基础定价19互联网2