1、 *标 准*2017玻璃钢加筋管Fiberglass pipe with stiffener rings（征求意见稿）2017-*-*发布 2017-*-*实施 * * *发布*-2017目 次前言 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 分类和标记5 原材料6 要求7 试验方法 8 检验规则 9 标志、包装、运输、贮存出厂证明书和技术文件 10 其它附录 玻璃钢加筋管等效刚度设计方法 *-2017前 言本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。本标准由中国复合材料工业协会提出。本标准由中国建筑材料联合会归口。本标准负责起草单位：山东省呈祥电工电气有限公司。本标准参加起草单位
2、：河北成达玻璃钢有限公司。本标准主要起草人： 本标准审查人： 本标准为首次发布。本标准由中国复合材料工业协会负责具体技术内容的解释。本标准的附录为资料性附录。*-2017玻璃钢加筋管1 范围本标准规定了玻璃钢加筋管的分类和标记、原材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于公称直径为 500 mm 至 4000 mm，压力等级为 1.0MPa 至 3.2MPa，环刚度等级为5000 N/m2 至 20000 N/m2， ，给排水工程、输送系统用地埋安装的、采用缠绕工艺制作的玻璃钢加筋管，介质最高温度不超过 50。本标准规定玻璃钢加筋管的筋的材质为玻璃纤维纱纯环向缠绕增强
3、玻璃钢，筋位于管道的外侧。本标准提供了地埋玻璃钢加筋管的设计、制造和检验的最低要求。地上安装条件下，一般不采用玻璃钢加筋管，如把满足本标准要求的玻璃钢加筋管用于地上安装使用，供需双方需确保管道的轴向强度满足设计要求。本标准可用于对生产厂家的技术指导，也可作为供需双方订货和交付的参考依据。关于管道的结构设计要求执行 CECS190-2005 给水排水工程埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构设计规程。关于管道的安装方面的要求执行 CECS 129：2001 埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规范。其它尺寸和等级的玻璃钢加筋管也可参照使用。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过
4、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。GBT 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法GBT 1458 纤维缠绕增强塑料环形试样拉伸试验方法GBT 2577 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法GBT 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法GBT 5351 纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法GBT 5352 纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法GBT 8237 纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂GB
5、 l3l15 食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生标准GBT 18369 玻璃纤维无捻粗纱GBT 21238 玻璃纤维增强塑料加砂管JCT 552 纤维缠绕增强热固性树脂压力管3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1玻璃钢加筋管 以玻璃纤维及其制品为增强材料，以热固性树脂等为基体材料，在管壁外表面制作环向刚性环（即加强筋，筋均匀分布在直管段，直管段端部不需要加筋）的管道，管壁结构不含任何填料，简称玻璃钢加筋管。3.2 等效环刚度 刚性环有效影响范围外原管环刚度和刚性环在有效范围内组合截面环刚度在设计间距内的加权平均值，单位 N/m2。3.3 筋间距两相邻环向加强筋中心之
6、间的距离。3.4 筋厚度矩形筋的上平面凸出原管外壁的高度。3.5 筋宽度矩形筋在满足厚度要求的范围内的截面宽度。4 分类和标记4.1 分类产品按公称直径、压力等级和等效环刚度等级进行分类。4.1.1 公称直径 DN公称直径见表 1。4.1.2 压力等级 PN压力等级： 1.0 MPa、1.2 MPa、1.4 MPa、1.6 MPa、2.0 MPa、2.5 MPa、3.2 MPa。4.1.3 等效环刚度等级 SN等效环刚度等级： 5000 Nm 2、7500 Nm 2、10000 Nm 2、15000 Nm 2、20000 Nm 2。4.2 标记。玻璃钢加筋管的标记方法如下： - * *- 20
7、17 标准号等效环刚度等级压力等级公称直径示例：公称直径为 2400mm、压力等级为 1.0MPa、环刚度等级为 10000N/m2，按本标准生产的玻璃钢加筋管标记为：DN2400-PN1.0-SN10000 *-2017。5 原材料5.1 增强材料应采用无碱玻璃纤维及其制品制造玻璃钢加筋管。所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应符合 GB/T 18369 的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准的规定。注：在需要输送特定介质的场合，经供需双方商定后，可采用性能能满足要求的其他内衬增强材料。5.2 树脂5.2.1 所采用的不饱和聚酯树脂应符合 GB/T 8237 的规定。其他树脂应符合相应
8、的国家标准或行业标准的规定。5.2.2 内衬层树脂的选用应考虑输送介质的腐蚀性，可选用间苯型不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、双酚 A 型树脂或环氧树脂，对于腐蚀性较强的介质，管道内衬层的设计还应满足其它行业标准的要求。结构层树脂的选用应考虑管道安装区域受污染的土壤对管道外壁的腐蚀性。5.2.3 对于涉及饮用水的玻璃钢加筋管的内衬层树脂的卫生指标必须满足 GB 13115 的规定，生产厂家应具有有效的卫生许可批件（证书） 。5.2.4 管道接头安装密封用橡胶材料和润滑剂不应滋生细菌、不应对水质造成不利影响，生产厂家应具有有效的卫生许可批件（证书） 。5.2.4 所有原辅材料的选用应确保产品性能满足
9、本标准第 6 条要求。6 要求6.1 外观质量玻璃钢加筋管的内表面应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象；管端面应平齐；边棱应无毛刺；外表面无明显缺陷。6.2 尺寸6.2.1 直径表 1 玻璃钢加筋管内直径和偏差 单位为毫米两端内直径范围公称直径 DN最小 最大偏差500600700800900100012001400160049659569579589599511951395159551061271481691810201220142016203.03.64.24.24.24.25.05.05.018002000220024002600280
10、03000320034003600380040001795199521952395259527952995319533953595379539951820202022202420262028203020322034203620382040205.05.05.06.06.06.06.06.06.06.07.07.0注：带锥度的管道模具设计时，设计值应在本表规定的两端内直径范围内，管道两端内直径实际值可能发生的偏差应满足本表的规定。6.2.2 长度a） 玻璃钢加筋管的有效长度为 3m，6m，9m，12m。如果需要特殊长度的管，在订货时由供需双方商定。b） 玻璃钢加筋管的长度偏差：有效长度的0.5%
11、，且不超过60mm。6.2.3 原管壁厚度原管壁厚是根据加筋管的压力等级设计确定的，原管壁厚设计值不小于管道公称直径的 1%，任一截面的管壁平均厚度应不小于原管的设计厚度，其中最小管壁厚度应不小于设计厚度的 90。6.2.4 管壁内衬层厚度管壁内衬层的厚度应不小于 1.2mm。6.2.5 筋的间距和尺寸a）应采用环向玻璃纤维缠绕成型的矩形截面筋。b）筋的间距不应大于设计值，且在直管段均匀分布，筋的间距设计见附录。c）筋的宽度和厚度由设计确定。筋的最大厚度不应超过 50mm，且筋的厚度应不小于设计值，满足厚度要求的筋的截面宽度不应小于设计值，筋的宽度和厚度的设计方法见附录。注：筋的设计宽度和厚度
12、是指磨削成规整矩形截面后的净尺寸。6.3 巴氏硬度 玻璃钢加筋管外表面的巴氏硬度应不小于 40。6.4 管壁组分含量内衬层树脂含量70%，管结构层树脂含量 25%35%。管壁结构不应含有任何填料。 6.5 力学性能6.5.1 等效环刚度 S0 等效环刚度 S0是把原管刚度和组合截面刚度加权平均到筋间距 Ld范围内，得到的管壁附加刚性环后的等效环刚度值，该值应不小于相应的等效环刚度等级值 SN。 玻璃钢加筋管等效环刚度设计方法见附录。6.5.2 原管环向拉伸强力 Fth原管环向拉伸强力 Fth由管道的压力等级确定。环向拉伸强力应满足公式（1）的要求。Fth=6.3PNR （1）式中：Fth原管的
13、环向拉伸强力，单位为千牛每米（kNm） ；PN压力等级，单位为兆帕（MPa） ；R管道的公称半径，单位为毫米（mm） 。 计算结果按四舍五入修约至整数。注：管道的压力等级是管道系统最大的持续工作压力，使用方在确定管道压力等级时还应考虑管道的环向弯曲、波动压力等因素的影响，压力等级的选择可参考 CECS 190 标准或 AWWA M45 设计手册，管道压力等级的设计可参考GB/T 21238 和 JC/T 552 的有关方法。6.5.3 原管轴向拉伸断裂应变及拉伸强力a）原管壁轴向拉伸断裂应变应不小于 0.25%。b）当地埋管道不承受由管内压直接产生的轴向力或未受到特殊轴向力时，其管壁轴向拉伸强
14、力FtL应不小于表 2 的规定值。由于安装条件造成管道承受弯曲应力、内压引起的轴向应力、温度应力等其它轴向应力时，管壁的轴向拉伸强力由设计确定。表 2 轴向拉伸强力最小值 FtL 单位为千牛每米压力等级 (MPa)公称直径DN(mm) 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.5 3.250060070080090010001200140016001800200022002400260028003000320034003600380040001902202502803103403804204605005405806206607057507958408859309752002322632953
15、253574074575075576076577077578108639179701023107711302102442773103403734334935536136737337938539159771038110011621223128522025529032535539046053060067074081088095010201090116012301300137014402553003433784304735586437288138989831068115312381323140814931578166317482903453954505055556557558559551055115
16、51255135514551555165517551855195520553454154755456206857909151 0401 1601 2851 4101 5301 6551 7801 9002 0252 1502 2502 4002 5206.5.4 水压渗漏对整管或带有接头连接好的整管施加该管压力等级 1.5 倍的静水内压，保持 2min，管体及连接部位应不渗漏。6.5.5 挠曲性能每个试样挠曲水平 A 和挠曲水平 B 应满足以下要求。A=0.18D/（t+h s） ，当管环径向变形达到 A（%D）时，管内壁应无裂纹B=0.3D/(t+hs) ，当管环径向变形达到 B（%D）时，
17、管壁结构应无分层、无纤维断裂及屈曲D 为管公称直径，mmt原管壁厚，mm；hs筋的厚度，mm；注：挠曲水平的规定是建立在安装后长期使用的现场最大挠度为 3.75%的基础上。如果样品管在满足其中的一项或两项要求（即水平 A和 B）下失效，样品管代表的同批管材的长期许用挠曲值必须将规定值按比例降低。7 试验方法7.1 外观质量目测玻璃钢加筋管的内、外表面及两端面情况。7.2 尺寸测量7.2.1 玻璃钢加筋管的直径7.2.1.1 玻璃钢加筋管的原管外直径在玻璃钢加筋管两筋之间用精度为 1mm 的 尺或钢卷尺(尺面应为平面)绕管一周(确保其垂直于管轴线)测出管的周长，计算出原管外直径。7.2.1.2
18、玻璃钢加筋管的内直径用精度为 0.1mm 的内径测量尺测出同一截面的垂直和水平方向的内直径， 取 2 次测量结果的算术平均值。也可采用游标卡尺按上述要求测量。7.2.2 有效长度将玻璃钢加筋管放在平面上，用精度为 1mm 的钢卷尺沿管的母线测量其长度，取 4 条母线长度的算术平均值作为管材长度（含接头） ，减去插入长度为有效长度。7.2.3 原管壁厚、内衬厚度和筋尺寸7.2.3.1 原管壁厚采用 7.2.1 的方法测出同一截面的内、外直径，然后计算出该截面的管壁厚度作平均厚度，每根管至少测三个截面。环刚度检测时测出的管壁厚度应首选作为管壁厚度的测试结果。7.2.3.2 内衬厚度垂直切割管的端部
19、。用砂细度为 0.074mm(或更细)的砂纸把切断口打磨平滑，用水除去粉尘，将打磨处完全洗净后，用精度 0.02mm 的游标卡尺测量内衬层的厚度，至少测量 4 次，测点均布，取每次测量结果的算术平均值。7.2.3.3 筋的测量a）筋间距的测量：用盒尺进行筋间距的测量，每根管随即测量三个筋间距，取其算术平均值。b）在同一根管上，任取三个筋的测量点，用卡尺测量满足厚度要求的筋的截面宽度，取三个测量点的算术平均值。7.3 巴氏硬度按 GBT 3854 的规定进行。7.5 管壁组分含量按 GBT 2577 的规定进行。7.6 力学性能7.6.1 等效环刚度试样宽度取筋间距，筋位于试样宽度的正中，上下压
20、板确保与原管外壁或筋的外壁接触，压板与管壁的接触形式应确保在刚度检测过程中试样不发生破坏。除非在筋的设计过程可能进行的研究性的试验，在刚度检测时，没必要对筋进行磨削。测试设备、测试环境及试样按照 GBT 5352 的规定。环刚度 S0按式(2)进行计算，取 3 个试样环刚度的算术平均值作为测试结果。S0 = 0.01935F/Y（2）式中：S0环刚度，单位为牛每平方米（Nm 2） ； Y管直径变化量，取试样计算直径的 3，单位为米（m） ；F与 Y 相对应的试样宽度上的线载荷，单位为牛每米（Nm） 。当试验机两立柱净间距无法满足试样宽度（筋间距）时，可采用以上方法测试原管环刚度 SN1 和组合
21、截面环刚度 SN2，管环刚度 S0 为这两个刚度值在筋间距范围内的加权平均值。即：S 0=(SN1L1+SN2L2)/Ld（3）L2 为组合截面试样宽度，L 1=Ld-L2（4）SN1 测试时的试样宽度执行 GBT 5352 的规定。7.6.2 原管环向拉伸强力试样在原管壁切割，避开筋的影响。环向拉伸强力按下述方法之一进行：a）方法 A：按 GB/T 1458 进行测试，其中试样厚度为管壁厚度，试样直径为管环直径，试样宽度为 20mm，并且在水平直径的两端试样两侧各开一个直径为 10 mm 的半圆。每根管的有效试样不少于 5个，所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果。b）方法 B：按 G
22、B/T 1447 进行测试，试样型式和试样尺寸见 GB/T 21238 附录 B，加载速度取（25）mm/min。每根管的有效试样不少于 5 个，所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果。7.6.3 原管轴向拉伸强力及拉伸断裂应力 在两筋中间，沿原管壁轴向切割试样，如试样长度不够，允许对筋进行切割加工。轴向拉伸强力及拉伸断裂应变按 GB/T 1447 进行测试，试样为直条状，其宽度取 20mm。每根管的有效试样不少于 5个，所有有效试样测试结果的算术平均值作为测试结果。7.6.4 水压渗漏按 GB/T 5351 进行试验，试样为 1 根整管，试验压力为压力等级的 1.5 倍，保压 2min
23、，其密封型式应采用约束端密封；如果需要评估个别管段的轴向承受内压的能力，其密封型式应采用自由端密封。7.6.5 挠曲性能测试设备、测试环境及加载速度按 GB/T 5352 的规定，试样同 7.6.1。当加载至挠曲水平 A 后保持 2min，观察试样情况，然后继续加载至挠曲水平 B 保持 2min，观察试样情况。当试验机两立柱净间距无法满足试样宽度（筋间距）时，取 SN2测试试样进行挠曲水平测试。注：根据等效环刚度实测值 S0按 6.5.5 条款确定挠曲水平 A 和挠曲水平 B。8 检验规则8.1 检验类型检验类型分为出厂检验和型式检验。8.2 出厂检验8.2.1 检验项目外观质量、尺寸、巴氏硬
24、度、管壁组分含量、水压渗漏、等效环刚度、环向拉伸强力、轴向拉伸强力、挠曲性。8.2.2 检验方案8.2.2.1 每一根玻璃钢加筋管均应进行外观质量、尺寸（除内衬层厚度） 、巴氏硬度的检验。8.2.2.2 以相同材料、相同工艺、相同规格的 100 根玻璃钢加筋管为一批(不足 100 根的也作一批)，随机抽取 1 根，进行内衬层厚度、管壁组分含量、等效环刚度、环向拉伸强力、轴向拉伸强力、挠曲性。8.2.2.3 水压渗漏的检验数量，由供需双方商量确定，但应不少于 1%。8.2.3 判定规则8.2.3.1 外观质量、尺寸（除内衬层厚度） 、巴氏硬度均应达到相应的要求，否则判该根管不合格。8.2.3.2
25、 内衬层厚度、管壁组分含量、等效环刚度、环向拉伸强力、轴向拉伸强力、挠曲性、水压渗漏均达到相应的要求，判该批产品合格；如水压渗漏检验不合格，则该批管逐根进行水压渗漏检验，通过的判该根管该项目合格；如内衬层厚度、管壁组分含量、等效环刚度、环向拉伸强力、轴向拉伸强力、挠曲性检验中不合格项超过 2 项，判该批产品不合格；如不合格项不多于 2 项，可对不合格项加倍抽样、复检，复检项目应全部达到要求，否则，判该批产品不合格。8.2.3.3 如在逐根进行的筋的宽度和厚度测量中发现有不合格存在，则需对包含宽度和厚度乘积最低的筋的组合截面进行刚度测试，其等效环刚度如果合格，则判该批产品的筋宽度和厚度均合格。8
26、.3 型式检验8.3.1 检验条件 有下列情况之一时应进行型式检验：a) 新产品或老产品的转产试制定型鉴定；b) 正式投产后，当产品的材料、结构、工艺有较大改变可能影响产品性能时；c) 正常生产时，应每年进行一次检验；d) 产品长期停产(三个月以上)再恢复生产时；e) 出厂检验结果与最近一次型式检验结果有较大差异时；f) 国家质量监督机构提出进行检验的要求时。8.3.2 检验项目第 6 章要求中的所有项目。8.3.3 检验方案8.3.3.1 外观质量、尺寸（除内衬层厚度） 、巴氏硬度以相同材料、相同工艺、相同规格的 100 根玻璃钢加筋管为一批(不足 100 根的也作为一批)，随机抽样 6 根
27、，进行外观质量、尺寸、巴氏硬度检验。8.3.3.2 水压渗漏、内衬层厚度、筋尺寸、管壁组分含量、力学性能以相同材料、相同工艺、相同规格的 100 根玻璃钢加筋管为一批(不足 100 根的也作为一批)，采用两次抽样法，样本均为 2，其中内衬抗渗漏性能检验的试样数量可取（12）个。8.3.4 判定规则8.3.4.1 所抽样本的外观质量、尺寸（除内衬层厚） 、巴氏硬度和水压渗漏均达到相应的要求，判相应项的型式检验合格，否则判型式检验不合格。8.3.4.2 第一次所抽检的水压渗漏、内衬层厚度、筋尺寸、管壁组分含量、力学性能均达到相应的要求，判型式检验合格；2 根均不符合要求判型式检验不合格；如有 1
28、根不合格且不合格项不超过 2 项时，可对不合格项进行第二次抽样检验，第二次抽样检验仍有不合格，判型式检验不合格。8.3.4.3 如筋的宽度和厚度测量中发现有不合格存在，则需对包含宽度和厚度乘积最低的筋的组合截面进行刚度测试，其等效环刚度如果合格，则判该批产品的筋宽度和厚度均合格。9 标志、包装、运输、贮存、出厂证明书和技术文件9.1 标志每根玻璃钢加筋管至少应在一处做上耐久标志。标志不应损伤管壁，在正常装卸和安装中字迹仍应保持清楚。标志应包括下列内容：a) 生产厂名称(或商标)；b) 产品标记；c) 批号及产品编号；d) 生产日期。 9.2 包装9.2.1 玻璃钢加筋管发运前应用发泡塑料膜等柔
29、性包装物对管道两端的管端面和外侧连接面进行包装。9.2.2 包装宽度应比管道外侧连接面宽度大 100mm。9.3 运输及起吊9.3.1 玻璃钢加筋管的起吊宜用柔性绳索，若用铁链或钢索起吊，必须在吊索与管道棱角处衬填橡胶或其他柔性物。9.3.2 玻璃钢加筋管起吊时必须采用双点起吊，严禁单点起吊。9.3.3 玻璃钢加筋管起吊及装卸时，应轻起轻放，严禁抛掷。9.3.4 玻璃钢加筋管运输时应固定牢靠，应采用卧式堆放。9.3.5 在运输和装卸过程中应不受到剧烈的撞击。9.4 贮存9.4.1 玻璃钢加筋管应按类型、规格、等级分类堆放。9.4.2 堆放场地应平整。管的叠层堆放应满足表 4 的要求。堆放处应远
30、离热源，不宜长期露天存放。表 4 玻璃钢加筋的最大堆放层数公称直径(mm) 500 600700 8001200 1400最大层数 4 3 2 19.5 出厂证明书9.5.1 每批玻璃钢加筋管出厂时应附有出厂证明书和技术文件。9.5.2 出厂证明书应包括下列内容：a) 生产厂名称；b) 产品规格；c) 生产日期；d) 产品出厂检验证明书。9.5.3 技术文件对于任一确定规格的管，至少应包括：a) 规格；b) 采用的主要原材料情况；d) 原管壁设计厚度、筋间距、筋宽度、筋厚度、内衬厚度；e) 管壁组分含量设计值；f) 管外形尺寸图。10 其它管道连接技术要求见 GB/T 21238 标准附录 D
31、。管件技术要求见 GB/T 21238 标准附录 E。附录 玻璃钢加筋管等效环刚度设计方法(资料性附录)筋的设置间距 Ld 应不大于理论计算值 Ls。（5）式中：Ls筋的理论计算间距；Ld筋的实际制作间距；Dm原管的平均直径；t原管壁厚筋的影响宽度按公式 （6）计算ls筋的影响宽度（有效宽度） ，mm；Dm原管平均直径，mm；t原管壁厚，mm；ts筋的宽度。矩形筋组合截面形心位置按下式计算：smstDl1.2/6tDLms（7）ro组合截面中性面半径，mm；Ero环向缠绕筋的抗弯弹性模量 MPa， 建议取 34000MPa；hs筋的厚度，mm；E原管壁环向抗弯弹性模量，MPa；Dp原管壁中性面直径；矩形实心截面的抗弯刚度按下式计算：（8）把原管刚度和组合截面刚度加权平均到筋的设计范围内，得到管等效环刚度，10 6Pa：（9）EI/D3原管环刚度，10 6Pa；注：在进行结构计算时建议进行刚性环自身稳定校核组合截面发生屈曲时的临界载荷 Pscr 为:Ds 为组合截面中心轴直径Pscr 值应大于土壤载荷、车辆载荷、真空度形成的综合外压力。 /2/)2( tElhtDElhtDh ssroPsssro 223 /212)( oPssossrosroio rDEtlIrhtDhEtIE dSidSLDIEIDESn303dSiscrLDIEP3024
