【国家标准(GB)】 冷热水系统用热塑性塑料管材和管件

ICS 83. 140.30
中华人民共和国国家标准
GB/T18991--2003
冷热水系统用热塑性塑料管材和管件Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water systems(ISO10508：1995,IDT)
2003-03-05发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
2003-08-01实施
GB/T 18991—2003
本标准等同采用ISO10508：1995《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》，技术内容上完全一致，仅在文字上进行了编辑性修改，编写方法完全对应。本标准的附录 A、附录B、附录 C为规范性附录。本标准的附录D、附录E为资料性附录。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。本标准起草单位：轻工业塑料加工应用研究所。本标准主要起草人：钱汉英、刘秋凝、焦翠云。本标准为第一次发布。
GB/T18991—2003
本标准是冷热水用管道系统产品标准的基础标准。产品的力学性能要求在相关产品标准中给出。言
本标准只适用于热塑性塑料管材及与之配套使用的管件，本标准将交联聚乙烯（PE-X）视作为一种热塑性材料。
注1：不是所有的塑料管材、管件都允许户外存放，在使用方准备长期户外存放时，应与生产商联系。注2：只有在生产商推荐的情况下，塑料管材、管件才可以和热力发生装置直接相连接。186
1范围
冷热水系统用热塑性塑料管材和管件GB/T18991—2003
本标准规定了用于压力下输送冷热水的塑料管材及管件（或金属管件)组成的管道系统的性能要求。
由规定级别的塑料原材料制作的各种管材和管件都应符合相应的产品标准和本标准的要求。本标准为通常使用条件下压力输送冷热水管道系统建立一个分级体系，作为热塑性塑料管材和管件系统性能评价和设计的基础。本标准适用于工作压力为0.4MPa、0.6MPa和1.0MPa的建筑物内用于输送水的下列塑料管道系统：
a）冷热水，包括饮用水的管道系统。b）热水采暖的管道系统。
本标准不适用于消防系统和不使用水作加热介质的供暖系统。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T15820--1995聚乙烯压力管材与管件连接的耐拉拔试验（eqvISO3501：1976)GB/T17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T18252-2000塑料管道系统用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定ISO3458：1976PE压力管材和管件的组装连接件-内压下的渗漏试验IS0）3503：1976PE压力管材和管件的组装连接件-内压下承受弯曲的渗漏试验ISO 7686:1992
2塑料管材和管件-遮光性-试验方法注：GB/T18252--2000《塑料管道系统用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定》是参考IS()/DIS9080:1997《塑料管道系统用外推法对热塑性塑料材料以管材形式的长期静液压强度的测定》制定的，该标准的技术内容与ISO/DIS9080:1997一致。ISO/DIS9080:1997是对ISO/TR9080的修改。3术语和定义
本标准采用下列术语和定义：
工作温度T。operating temperature系统设计的输送水的温度或温度组合。3.2
最高工作温度 Traxmaximum operating temperature仅仪在短时间内出现的、可以接受的最高温度。3.3
故障温度Tmmalfunctiontemperature系统超出控制极限时出现的最高温度。注：在50年内发生这种情况的总的时间累积应不超过100h。487
GB/T 18991—2003
冷水温度 T。cold water temperature输送冷水的温度，设计时取20℃。3.5
工作压力 p。 operating pressure系统设计输送水的压力。
经处理的水treated water
塑料管材、管件制造商和管道系统供应商所允许使用的含有水处理剂的水。4使用条件级别
使用条件分为5个级别（见表1），每个级别均对应一个50年的设计寿命下的使用条件。各条件下的温度-时间分布的确定可参见附录D。在一些地区因特殊的气候条件，也可以使用其他分级。当未选用表1中规定的级别时，应征得设计、生产、使用方的同意。表1使用条件级别
时间/年
Tmx/'C
时间/年
Tm/℃
时间/h
应用举例
供热水（60℃）
供热水（70℃）
地板下的低温供热
地板下供热和低温暖气
较高温暖气
当时间和相关温度不止一个时，应当叠加处理。由于系统在设计时间内不总是连续运行，所以对于50年使用寿命来讲，实际操作时间并未累计达到 50年,其他时间按 20℃考虑。b仅在故障温度不超过65℃适用。c本标准仅适用于 T。、Tmx和 Tm的值都不超过表 1 中第 5级的闭式系统。当温度升至80℃时，所有与饮用水接触的材料都不应对人体健康有影响，还必须符合GB/T 17219—1998要求。
表1中所列的使用条件级别的管道系统同时应满足在20℃、1.0MPa下输送冷水具有50年使用寿命的要求，并应用GB/T18252—2000的方法证实。当要求的使用寿命小于50年时，使用时间可依表1规定按比例减少，而故障温度时间仍按100h计。
管道系统的供热装暨应只输送水或经处理的水。当需考虑如氧的渗透性等要求时，生产厂应提出有关注意事项。
用于管材或管件的材料的热稳定性应符合相应使用级别的产品标准。当对管材有遮光性要求时，应符合ISO7686：1992的规定。5尺寸
5.1计算
对于每种应用，首先要确定个对应的使用条件级别，并用GB/T18252-2000等方法得到50年488
GB/T 18991—2003bzxZ.net
使用时的最大允许应力，再按5.2要求选用合适的系数，按Miner's规则（附录E)进行计算。计算下列式(1)和式(2），取其中最低值。a/p。
式中：
-某应用条件级别的设计应力，单位为兆帕（MPa)；q
工作压力，为0.4、0.6或1.0MPa。p。
式中：
01-—-20℃下50年考虑了使用系数后的设计应力，单位为兆帕（MPa)；pi
1.0 MPa的设计压力。
式(1)和式(2)中取较低值，按式(3)确定最小设计壁厚：αden
式中：
g/p选自式(1)或式(2)；
d.-公称外径，单位为毫米（mm)；e,\一公称壁厚,单位为毫米（mm）。5.2使用系数
·（1)
当计算最大允许环应力时，所用温度分布中的T。、Tmx、Tm和Tc的使用系数均在相应产品标准中规定。
6管件
6.1生产管件的材料应当制成管状试样，按GB/T18252进行试验。材料应达到产品标准规定的控制点。
6.2制作管件的材料需经6.1所述的材料性能试验所验证。试验要求应考虑到最终的使用条件级别和管件的类型。
系统适用性试验
7. 1组装件的静液压试验
按ISO3458规定，将管材和管件连接成组装件，在下列条件下进行试验，管材和管件及连接处不应发生渗漏。
（a）试验温度为20℃士2℃，试验压力为p。的1.5倍，保持1h；（b）试验温度为95℃±2℃，用管材材料1000h95℃的预测应力值除以（d一e)/2e计算出95℃士2℃的试验压力值，保持1000h。7.2热循环试验
按附录A(适用于柔性塑料管)或附录B(适用于刚性塑料管)要求进行试验，试验条件为：5000次循环，每次循环30min士2min，恒定在操作压力p。（0.4，0.6或1.0MPa）。每次循环应有个15min的冷水（温度为20℃±2℃）流动时间及一个15min的热水（Tmx+10℃，但不超过90℃）流动时间。
管材、管件及连接处不应发生渗漏。7.3压力循环试验
按附录C，试验条件为：23℃士2℃、10000次交替变换压力（0.1MPa土0.05MPa和1.5MPa士0.05MPa)的循环试验、变换频率为每分钟至少30次。489
GB/T 18991—2003
管材、管件及连接处不应发生渗漏。7.4耐拉拔试验
按GB/T15820规定，在下列条件下进行试验，试验完成后管件的承口应与管材完好连接：a）1h,23℃士2℃，拉拔力由公称外径确定的管材整个断面面积及1.5MPa内压计算b）1h，Tmax+10℃，拉拔力由公称外径确定的管材整个断面面积及0.4、0.6或1.0MPa的内压计算。
7.5组装件的耐弯曲试验
仅在管材材料弯曲弹性模量小于或等于2000MPa时进行本项试验。按ISO3503：1976规定，将管材、管件连接成组装件进行试验，试验温度23℃土2℃，试验压力1.5MPa，保持1h，组装件不应发生渗漏。8质量控制试验
该控制试验的要求按产品标准规定执行。9外观
管材和管件应符合相关产品标准的要求。10标志
10.1箭材
达到本标准的管材应具有持久标志，包括生产厂名、材料名称、规格尺寸，并应符合相关产品标准要求。
10.2管件
达到本标准的管件应有下列持久标志，包括生产广名或商标、规格尺寸，并应符合相关产品标准要求。
A.1原理
附录A
（规范性附录）
柔性塑料管材热循环试验方法
GB/T 18991-2003
管材和管件按规定要求组装并承受一定的内压，在规定次数的温度交替变化后，检查管材和管件连接处的渗漏情况。
A.2设备
设备包含有冷热水交替循环装置，水流、水压调节装置以及在出水口和进水口处温度测量装置。该设备能够在冷热源之间按规定的时间间隔进行变换。A.3组装试件
本试验的组装试件是由管材和管件组成，并根据厂商推荐的方法进行装配和固定。组装的试件包括：
a）按图A.1（见A段）所示，至少有一对由管箍连接的预先施加应力管段，其自由长度为3000mm士5mm。参照A.4方法对试样组件施加预应力。b）至少有二段直管，按图A.1（见B段）连接后，每段可以自由活动的长度为300mm士5mm；c）至少有一个按图A.1所示的弯管（见C段）。每段管由其端部支撑。试验时的具体尺寸应符合产品标准要求，如果产品标准中没有规定，按图A.2的尺寸。此时，管材的自由长度应为27d。到28d.（dn即管材的公称外径）。也可以取能够满足最小弯曲半径的较小的长度。
如果壁厚和/或管材外径不能弯到这个弯曲半径，按附录B进行试验。A. 4试验步骤
准备好组合试件，注水以驱出全部空气。对试件施加一预应力，使应力值等于温度下降20℃时所产生的收缩应力。在试验温度下进行状态调节至少1h，将管段A的自由臂顶点的位置在预应力下锁定。在与试验规定的并与管材和管件等级相适应的压力、温度和持续时间作用下，通人规定循环次数的冷热水。在头5次循环周期内可拧紧或调节接头以使系统处于不漏水的状态。控制循环水的流速，使热循环时保持从热水进口到出口的温度降不超过5℃。整个循环试验程序完成后，检查所有接头处的渗漏。注：为使热水进出口温差降至最低，可能需要在循环的某部分加装平衡阀或系统的连接件。A.5试验报告
试验报告应包含下列信息：
a）标准号及试验方法；
b）试验组件的名称；
c）试验条件；
d）观察到的任何渗漏现象；
试验时间。
GB/T 18991—2003
附件和管件
支路A(固定部分）
3000±5
（预拉的管材）
300±5
活动支撑
300±5
300±5
固定支撑
柔性管冷热水循环试验安装示意图图A.1
单位为毫米
支路B
(自由膨胀部分)
单位为毫米
注：除非另有说明，管材的自由长度应为27d,至28d.（d，为管材的公称外径），根据生产厂家的说明，管材长度可更短，该长度对应管材最小弯曲半径。图A.2C部分可替换试验安装示意图492
B.1原理
附录B
（规范性附录）
刚性塑料管耐热循环试验方法
GB/T 18991—2003
管材和管件按规定要求组装并承受一定的内压，在规定次数的温度交替变化后，检查管材和管件连接处的渗漏情况。
B.2设备
设备包含有冷热水交替循环装置，水流、水压调节装置以及在出水口和进水口处温度测量装置。该设备能够在冷热源之间按规定的时间间隔进行变换。B.3组装试件
本实验的组装试件是由管材和管件组成，并根据厂商推荐的方法进行装配和固定。组装的试件包括：
按图B.1（见A段）所示，至少一对由管箍连接的预先施加应力管段，其自由长度为3000mma)
土5mm。参照A.4方法对试样组件施加预应力；b）至少有二段直管，按图A.1连接后，每段可以自由活动的长度为300mm士5mm；c）至少有三段直管，在按图B.1(见C段)法连接时，每段管在其管端固定。B.4试验步骤
准备好组合试件，注水以驱出全部空气。对试件施加一预应力，使应力值等于温度下降20℃时所产生的收缩应力。在试验温度下进行状态调节至少1h，将管段A的自由臂顶点的位置在预应力下锁定。在与试验规定的并与管材和管件等级相适应的压力、温度和持续时间作用下，向试件通规定循环次数的冷热水。在头5次循环期间可拧紧或调节接头处于理想的状态。控制循环水的流速，使热循环时保持从热水进口到出口的温度降不超过5℃。
整个循环试验程序完成后，检查所有接头处的渗漏。注：为使热水进出口温差降至最低，可能需要在循环的某部分加装平衡阀或系统的连接件。B.5试验报告
试验报告应包含下列信息：
a）标准号以及试验方法；
b）试验组件的名称；
c）试验条件；
d）观察到的任何渗漏现象；
e）试验时间。
GB/T18991--2003
附件和管件
支路C
支路A（固定部分）
3000±5
300±5
活动支撑
300±5
300±5
固定支撑
刚性管冷热水循环试验安装示意图图B.1
单位为毫米
支路B
自由膨胀部分
C.1原理
附录C
（规范性附录）
压力循环试验方法
GB/T18991—2003
管材和管件组装后，在定温度下，交替循环快速通入高低压流体介质。检查系统渗漏情况。C.2设备
试验设备包括试验组装件和液体介质的温度调节装置，以及在一定范围内进行压力循环变化的装置，压力变化频率不小于30次/min。图C.1为典型的装置图。C.3试验组件
试验的组装件应包括：至少一个管件，其连接按生产厂推荐的方法进行；一个或多个10d长的管段（d为公称外径）。为包括所需数量的管材和/或管件，可以使用几个组合件一同进行试验。C. 4试验步骤
准备好组装试件，注水以排出空气。将组装试件置于要求温度的水中，状态调节至少1h，然后保持温度不变按规定的内压和频率进行试验。
完成规定的循环次数后，检查所有试验组件和连接处是否有渗漏。注：如需要，也可将试验组装件或者是与压力转换装置连在一起的组装件一同进行状态调节。如果是状态调节以后进行连接，要确保将空气再次排净。C.5试验报告
试验报告应包含下列信息：
标准号以及试验方法；
试验组件的名称；
试验条件，
观察到的任何渗漏现象；
e）试验时间。
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