1、BJ中华人民共和国城镇建设行业标准CJT 3182009太阳能热水系统用耐热聚乙烯管材Polyethylene of raised temperature resistance pipe for solar water heating system2009-12 10发布 2010-06 01实施中华人民共和国住房和城乡建设部 发布caw 3182009刖 置本标准主要参考 ISO DIS 22391 ： 2008 冷热水用塑料管道系统 耐热聚乙烯 (PERT) 。 本标准的附录 A为规范性附录。本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。 本标准由住房和城乡建设部给水排水产品标准化技术委员会
2、归口。 本标准起草单位：上海伟星新型建材有限公司、浙江伟星新型建材股份有限公司、住房和城乡建设部科技发展促进中心。 本标准主要起草人：李大治、冯金茂、陆伟华、高立新。 本标准为首次发布。CJT 318 2009太阳能热水系统用耐热聚乙烯管材1范围 本标准规定了太阳能热水系统热水箱至用户终端输水用耐热聚乙烯 (PERT)管材 (以下简称太阳能 PE RT管 )的材料、管系列 s值的选择、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于太阳能热水管道系统、太阳能生活热水供水管道系统，长期使用温度 95 以下，故障温度可达 100 。 本标准不适用于太阳能集热管与热水箱循环系统部分输
3、水管路。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 T 2828 计数抽样检验程序第 1部分：按接收质量限 (AQL) 检索的逐批检验抽样计划GB T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境Cg T 3682 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定GB T 6111 流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法GB T 6671 热塑性塑料管材纵向回
4、缩率的测定 GB T 8806 塑料管道系统塑料部件尺寸的测定 GB T 10798 热塑性塑料管材通用壁厚表GB T 14152 热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法 (时针旋转法 ) GB T 16422 2塑料实验室光源暴露试验方法 第 2部分：氙弧灯 GB T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价 GB T 17391 聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法GB T 18252 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GB T 18991 2003 冷热水系统用热塑性塑料管材和管件GB T 21300 塑料管材和管件不透光性的测定3符号和缩略语3 1符号 c：
5、总使用系数 矗。：任一点外径 d。：平均外径d ：最小平均外径d 。最大平均外径d。：公称外径 e：任一点的壁厚 e。：任一点最大的壁厚。：任一点最小的壁厚：公称壁厚1CJT 3182009P：内部静液压压力 P。：设计压力 T：温度 T。：设计温度 t：时间 一：静液压应力吼。：预测的长期静液压强度的置信下限3 2缩略语 LPL ：置信下限 MFR：熔体质量流动速率 MOP：最大工作压力 型 PERT： 型耐热聚乙烯 s：管系列4材料4 1太阳能 PE-RT 管专用料 用于生产太阳能 PERT管的专用料为用 型耐热聚乙烯树脂为基础经改性制造而成的粒料，专用料中包含少量添加剂、颜料、填充剂等，
6、以满足耐候性等应用要求， 型耐热聚乙烯树脂的性能要求应满 足 4 2中的相关要求。4 2 型耐热聚乙烯将耐热聚乙烯树脂制成管材，并按照 GB T 18252 规定的方法进行长期静液压强度的测定，其蠕变 破坏曲线满足附录 A中图 A 1的要求，其管材长期静液压强度满足附录 A耐热聚乙烯的要求。4 3回用料 太阳能 PERT管在生产过程不允许使用回用料。5管系列 S值的选择5 1太阳能 PE-RT 管材按尺寸分为 s4、 s3 z、 s2 5三个管系列。5 2管系列 s值的选择 管材按设计温度和设计压力，可按表 1给出参数选择对应的 s值。表 1太阳能 RE-RT 管管系列 s值的选择 (c=1
7、5)工作 使用 S4 S3 2 S2 5 工作 使用 S4 S3 2 S2 5温度 年限 最大工作压力 MPa 温度 年限 最大工作压力 MPa10 l 152 1440 1767 10 0 732 0 915 1 17150 25 1 136 1421 1 818 80 25 0719 0 899 1 15150 1125 1405 1 799 50 0 709 0 886 1 13510 1028 1285 1645 10 0 601 0751 0 95260 25 0994 1242 1590 90 25 O 590 0 737 0 94350 0 983 1229 1572 5010
8、0 868 1085 1390 10 0 538 0 673 0 86270 25 0855 1 068 1367 95 2550 0 844 1 055 1350 50c3T 31820096要求6 1颜色 颜色宜为黑色，当使用套管保护时可由供需双方协商确定其他颜色。6 2外观 管材内外层色泽应一致。 管材的内外表面应光滑、平整，无凹陷、气泡和其他影响性能的表面缺陷。管材不应含有可见的杂质，管材的端面应切割平整并与轴线垂直。6 3不透光性 管材透光率值不应大于 0 2。6 4规格及尺寸6 4 1管材的公称外径 d。、平均外径 d。以及管系列 s对应的壁厚 e。，应符合表 2的规定。 表 2管
9、材管系列和规格尺寸 单位为毫米平均外径 管系列 公称外径S4 S3 2 S2 5d 一 d 公称壁厚 c。16 16o 163 2 0 2 220 20o 203 23 28 3 425 250 25 3 28 35 4 232 32 0 32 3 36 44 5440 40 o 40 4 45 55 6750 50o 505 56 69 8 363 63o 636 7 1 86 10 56 4 2管材同一截面公称壁厚偏差应符合表 3的规定。表 3壁厚的偏差 单位为毫米公称壁厚 公称壁厚允许偏差 允许偏差+o 4 +O 92o16 mm 4落锤冲击试验 20 真实冲击率 10 氧化诱导时间 2
10、00 20min20 1 10 895 22 39 无破裂 静液压试验95 165 37 无渗漏95 1 OOO 36熔体质量流动速率， MFR(190 5 kg)g 10 min 变化率 原料的 30 静液压状态下热 无破裂l】O 8 760 2 3稳定性试验 无渗漏 注：静液压应力 (一 )用下式近似计算，单位为兆帕 一一， 掣式中：P管道所受的内静液压， MPa； d。 管材的平均外径， mm； d。 管材的最小壁厚， l， lrfl。6 6耐老化性能要求太阳能 RE RT管用于室外安装时，应考虑管道抗紫外线老化性能，管材应按 GB T 16422 2要求 做光源暴露试验老化处理完成 1
11、25 个光老化周期测试后对太阳能 RE RT管道进行以下测试，并应符 合表 5的规定。表 5老化处理后管材测试项目及要求试验参数项 目 试验温度 试验时问 静液压应力 试样数量 指标MPa氧化诱导时间 200 3 20min20 1 10 895 22 3 9 无破裂 静液压试验 395 165 37 无渗漏95 1 000 3 6cjT 31820096 7卫生性能用于输送生活饮用水的太阳能 RERT管材应符合 GB T 17219 的规定。6 8系统适用性太阳能 RE RT管与相应的管件连接后，应分别能过内压和热循环二项试验。6 8 1内压试验应符合表 6的规定。表 6内压试验 、项目试验
12、温度 试验压力 试验时间 试样数量 指标管系，卜、 MPa吼 0 90无破裂S3 2 95 113 1 000 3 无渗漏S2 5 1 446 8 2热循环试验应符合表 7的规定。表 7热循环试验最高试验温度 最低试验温度 试验压力循环次数 试样数量 指标MPa无破裂95 20 10 5 000 1无渗漏注：一个循环的时间为 (30+； )rain ，包括 (15+5)min 最高试验温度和 (15+3)min 最低试验温度。7试验方法71 试样状态调节和试验的标准环境应在太阳能 PERT管材下线 48 h后取样。按 GB T 2918 规定，在温度为 23z ，湿度为50 10的条件下进行状
13、态调节，时问不少于 24 h，并在此条件下进行试验。7 2外观及颜色 用肉眼观察。7 3不透光性按照 GB T 21300 规定测试管材的光透过率，其透光率值不得超过 0 2。7 4尺寸测量7 4 1长度用精度为 1 mm的钢卷尺对所抽的试样逐根进行测量。7 4 2平均外径按 GB T 8806 规定对所抽的试样测量距管材端口 100 mm 150 mm 处的平均外径。7 4 3壁厚按 GB T 8806 规定对所抽的试样沿圆周测量壁厚的最大值和最小值，精确到 0 1 mm，小数点后第 二位非零数进位。7 5纵向回缩率按 GB T 8671 中方法 B测试。7 6落锤冲击试验7 6 1试验条件
14、将管材试样完全浸没于一 20 土 1 的冰柜中进行状态调节，调节时问为至少 l h。试样在进行 状态调节后，从冰柜中取出到试验完毕不应超过 15 S；若超过15 S，则应重新调节至少 5 min。5cjT 31820097 6 2试验设备落锤冲击试验应符合 GB T 14152 的要求。部分试验参数应符合表 8的规定。 表 8落锤冲击试验参数管材公称外径ram 落锤形状冲头直径ram 锤头重量kg 落锤高度 m1 6-32 落锤A10 2 240 63 落锤B30 4 27 6 3试验方法按 GB T 14152 规定进行测试。7 7氧化诱导期按 GB T 17391 规定进行测试。7 8静液
15、压试验7 8 1试验条件中的温度、时间及静液压应力按本标准表 6的规定，试验用介质为水。7 8 2试验方法按 GB T 6111 的规定 (a型封头 )。7 9熔体质量流动速率从管材上切取 2 ram3 5 mm3 大小的颗粒作为试样，按表 4和 GB T 3682 的规定进行试验。熔体 流动速率仪应用标样进行校正。试验时，先用氮气吹扫料筒 5 s10 s(氮气压力为 0 05 MPa)，然后在10 s内迅速将试样加入料筒进行试验。7 10静液压状态下的热稳定性试验7 10 1试验设备 循环控温烘箱。7 10 2试验条件 按表 7的规定，循环控温烘箱温度允许偏差为 (110+ ； ) 。试验介
16、质：内部为水，外部为空气。7 10 3试验方法试样经状态调节后，安装在循环控温烘箱内，按 GB T 6111 的规定进行试验 (a型封头 )。7 11老化处理后试验7 11 1试样的老化处理准备 5段的管材试样用于老化试验，试样的长度为 350 mm-k 5 mm 。按照 GB T 16422 2的规定 进行老化处理：试样在辐照期内连续辐射 4 h，试样表面温度控制在 653 ，相对湿度控制在 50 5，然后在无辐射冷凝下暴露 4 h。管材试样经过 125 个辐照及无辐射冷凝周期 (1 000 h)后取出，用 于下步试验。7 2老化试样的氧化诱导时间将经老化处理后的试样，按 GB T 1739
17、1 规定测试氧化诱导时间，应符合表 5的规定。7 11 3老化试样的静液压试验 将经老化处理后的试样进行静液压试验。试验条件中的温度、静液压向环应力、时间按表 5的规定，管内外的介质均为水。试验方法按 GB T 6111进行，采用 a型封头。7 12卫生性能按 GB T 17219 进行试验。7 13系统适用性试验7 13 1内压试验 内压试验试样由管材和管件组合而成，其中至少应包括两种以上管件，试验方法按 GB T 6111 的规定 (a型封头 )。试验介质：管内外均为水。6cjT 31820097 13 2热循环试验按 GB T 18991 2003 中附录 A进行试验。试验介质：管内为水
18、，管外为空气。8检验规则81 产品应经过生产厂质量检测部门检验合格并附有合格标志方可出厂。8 2组批用同一原料、配方和工艺连续生产的同一规格管材作为一批，每批数量不超过 50 t。若生产 7天仍 不足50 t，则以 7天产量为一批。一一次交付可由一批或多批组成，交付时应注明批号，同一交付批号产 品为一个交付检验批。8 3定型检验8 3 1分组 按表 9规定对管材进行尺寸分组。表 9管材的尺寸组及公称外径范围尺寸组 公称外径范围 mm， 16d。32z 40d 。 638 3 2定型检验 定型检验的项目为第 6章规定的全部技术要求。同一设备制造厂的同类型设备首次投产或原材料发生变动时，按表 9规
19、定选取每一尺寸组任一规格的管材进行定型检验。8 4出厂检验841 出厂检验项目为外观、尺寸 6 5中的纵向回缩率、落锤冲击试验及静液压试验中 20 1 h和95 22 h(或 95 1651) 试验。8 4 2外观、尺寸按 GB T 2828 采用正常检验一次抽样方案，取一般检查水平 I，合格质量水平为6 5，抽样方案见表 10。表 10 抽样方案 根批量范围 样本大小 合格判定数 不合格判定数N Ac Re25 2 O 126 50 8 1 251 90 8 1 291 150 8 1 215l 280 13 2 328l 500 20 3 4501 1 2。 32 5 61 201 3 2
20、00 50 7 83 201 lO 000 80 10 118 4 3在外观和尺寸抽样的合格晶中，随机抽取足够的样品，进行纵向回缩率试验和落锤冲击试验、201 h静液压试验。8 4 4选择 95 22 h静液压试验时，每 24 h做一次；选择 95 165 h静液压试验时，每 168 h一次。7c j T 31820098 5型式检验8 5 1型式检验的项目为除 6 5中的静液压状态下热稳定试验、 6 7卫生性能和 6 8 2热循环试验以 外的全部技术要求。8 5 2按本标准要求并按 6 5规定对外观、尺寸进行检验，在检验合格的样品中随机抽取足够的样品， 进行不透光性、纵向回缩率、落锤冲击试验
21、、氧化诱导时问、静液压试验、熔体质量流动速率、老化处理后 试验和系统适用性试验中的内压试验。8 5 3当有下列情况之一时，应进行型式检验：a) 一般情况下，每隔 2年进行一次型式检验； b)正常生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c) 产品因任何原因停产六个月以上恢复生产时；d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；c) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。8 6判定规则 外观和尺寸按表 10进行判定。卫生指标有一项不合格判为不合格批。其他指标有一项达不到规定指标时，可随机抽取双倍样品进行该项目复验，如仍不合格，则判该批为不合格批。9标志、包装、运输和贮存
22、9 1标志911 每根太阳能 PERT管应有以下永久性标志，间距不超过 1 m。标记至少应包括：a)生产厂名；b) 产品名称：应标明 (太阳能热水系统用 )管材；c)商标；d) 规格及尺寸 (应标明管系列 s、公称外径 d。和公称壁厚 e。 )；e)本标准号；f)生产日期。9 1 2太阳能 PE RT管管材包装至少应有下列标记： a)商标； b)产品名称：应标明 (太阳能热水系统用 )管材； c)生产厂名、， 址。9 2包装 太阳能 PERT管应按相同规格装入管材包装袋捆扎、封口。9 3运输 太阳能 PERT 管在装卸和运输时，不应抛掷、曝晒、玷污和损伤。9 4贮存 太阳能 PERT管应堆放于
23、室内库房，远离热源，不应露天存放。8附录 A (规范性附录 ) 型 PE-RT 预测静液压强度参照曲线A 1在 10 95 温度范围内的最小预测静液压强度参照曲线见图 A 1，由式 (A 1)推导出 l酎 219壑 旦等墼 +塑堕掣 +126 38719。 (A 1) 1式中：t 破坏时间，单位为小时 (h)5T 温度，单位为开尔文 (K)；a管材的静液压应力(环应力)，单位为兆帕(MPa)。CJT 3182009098加 蚰 7阳6舯 54 m H H， L L J 。 J j，一1 5 lO 25 5010021 ooo 10 ooo ioo ooo 1 ooo ooo x1图A1 型 PERT预测静液压强度参照曲线
