PE管采购标准及检验检测方法.doc

PE管采购标准及检验检测方法

28
2020年4月19日
文档仅供参考

通信管道水平定向钻穿越用聚乙烯（PE）管材
采购标准及检验检测方法
1. 目的
为统一通信管道水平定向钻穿越用聚乙烯（PE）管的产品质量，规范产品的生产和使用，特制定通信管道水平定向钻穿越用聚乙烯（PE）管材采购标准及检验检测方法。
2. 适用范围
本标准规定了通信管道水平定向钻穿越用聚乙烯（PE）管的结构与形状、技术要求、检验检测方法、检验规则和标识以及产品的包装、运输和储存。适用于中国电信上海公司范围内，通信管道水平定向钻穿越用聚乙烯（PE）管管材的采购及检验检测。
3. 引用文件/标准
a) GB/T 191- 包装储运图示标志
b) GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）
c) GB/T 6671－ 热塑性塑料管材纵向回缩率的确定
d) GB/T 8804.1- 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第1部分：试验方法总则
e) GB/T 8804.3- 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第3部分：聚烯烃管材
f) GB/T 8806-1988 塑料管材尺寸测量方法
g) GB/T 9647- 热塑性塑料管材环刚度的测定
h) YD/T 841-1996 地下通信管道用塑料管
i) JT/T 496- 公路地下通信管道
j) SY/T 6656- 聚乙烯管线管规范
k) ASTM D3350-06 Standard Specification for Polyethylene Plastics Pipe and Fittings Materials（聚乙烯塑料管及管件用材料）
4. 定义/术语
1.
2.
3.
4.
4.1. 材料等级
本标准采用ASTM D3350中规定的聚乙烯材料规范。
4.2. 不圆度及直径偏差率
同一截面上管材的最大外径减去最小外径为不圆度，管材横断面上的直径偏差率是最大外径减去最小外径除以平均外径而得，用百分数表示。
4.3. 合格质量水平（AQL）
在抽样检查中，认为能够接受的连续提交检查批的过程平均上限值，称为合格质量水平。
4.4. 合格判定数（AC）
作出批合格判断样本中所允许的最大不合格品数或不合格数，称为合格判定数。
4.5. ASTM
美国材料试验协会。
5. 管理和职责
本规范非管理规范。
6. 流程图
无。
7. 管理内容/工作程序
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1. 技术要求
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.1.1. 一般要求
1.
2
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.2.
7.2.1.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.1.1.
7.1.1.1. 原材料
生产非开挖专用PE通信管的材料应使用符合国家化工原料产品标准的聚乙烯挤塑树脂颗粒，参考美国材料试验协会标准ASTM D3350-06表1基本特性中的分类，采用高密度聚乙烯（HDPE），密度范围0.941～0.965g/cm³。
7.1.1.2. 颜色
颜色为本色料加工的颜色，也能够根据需要定制其它颜色的管材。
7.1.1.3. 工艺外观
管端切割面应与管轴垂直平整，外观颜色均匀一致无色斑，内外壁实体应平整、均匀、光滑，无塌陷、坑凹、气孔（泡）、裂纹、龟裂、外来夹带杂物或深度划痕等缺陷；外壁上产品标识（含制造厂商、产品型号、生产日期、盘号、本盘累计长度）、“中国电信”字样完整、清楚。
7.1.2. 规格尺寸
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.2.
7.2.1.
7.2.2.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.1.1.
7.1.2.
7.1.2.1. 常见Ф110/94mm，Ф110/92mmФ110/90mm通信管，其规格及尺寸允差应符合表7.1.2.1规定。
表7.1.2.1 常见非开挖专用PE通信管的规格及尺寸允差
规格（D/d）
类型
外径D(mm)
最小内径d(mm)
壁厚(mm)
椭圆度(％)
标称值
允差
标称值
允差
绕盘前
绕盘后
Ф110
普通型
110
（注）
94
92
8.0
9.0
±0.3
≤2
≤3
Ф110/90
加强型
110
（注）
90
10.0
±0.3
≤2
≤3
注：表示只控制内径及壁厚，对外径不做规定
7.1.2.2. 为运输及施工方便，非开挖专用PE通信管应顺序缠绕在水平盘架上，绑扎成盘卷。盘架的结构应满足管材最小弯曲半径的要求，弯曲半径过小会导致管子过量变形和不圆度增加。根据以下公式计算：
盘卷推荐内径＝管材标称外径/0.055
示例：
Ф110非开挖专用 PE通信管推荐盘卷的最小内径为Ф110/0.055＝Ф mm，即约Ф2m。但以保证盘卷不打折形成死角度和便于运输为准。
7.1.2.3. 常见非开挖专用PE通信管每盘出厂标称长度及允差宜符合表7.1.2.3的规定，管材中部不得有断头和接头。为避免浪费，施工单位应预先确定所需管材的长度后，通知供应商按每盘长度要求运输到工地现场交货。
表7.1.2.3 非开挖专用PE通信管出厂标称长度及允差
规格（D）
（mm）
长度
（m）
长度允差
（％）
Ф110
50～300
＋0.3
0.0
7.1.3. 非开挖专用PE通信管材的性能指标
非开挖专用PE通信管材采用高密度聚乙烯（PE）材料制成。
非开挖专用PE通信管的优良特点主要有：无毒性，不会对环境造成污染；热熔连接性能优良，便于熔接；柔韧性好，便于盘卷和施工安装；耐腐蚀性好，能在盐碱和酸性土壤中使用；在地下埋设使用寿命长；抗应力开裂性好；低温抗冲击性好等。
非开挖专用PE通信管也有一些弱点：如强度低，遇坚硬物碰撞挤压易引起凹痕，甚至穿孔；没有阻燃性，因此不能用于防火要求较高的场所；易受紫外线和高温老化而缩短使用寿命，因此不能长时间在露天堆放或使用。
常见规格的非开挖专用PE通信管材性能指标应符合表7.1.3的规定。
表7.1.3 常见规格的非开挖专用PE通信管材性能指标
序号
项目
技术指标
Ф110/94Ф110/92，Ф110/90
1
内壁摩擦系数
静态：≤0.30（注1）
动态：≤0.20（注2）
2
拉伸强度（MPa）
≥22
3
断裂伸长率（％）
≥380（测试方法按GB 8804.1- 规定）
4
纵向回缩率（％）
≤3.0（测试按YD/T 841-1996表7要求及GB/T 6671- 规定）
5
最大牵引负荷（kN）
≥54
6
最小弯曲半径（mm）
1000
7
环刚度（kN/m2）
壁厚8.0
壁厚9.0
壁厚10.0
≥40
≥45
≥50
8
扁平试验
垂直方向加压至外径变形量为原外径的50％时立即卸荷，试样不破裂，不分层
9
复原率（％）
垂直方向加压至外径变形量为原外径的50％时，立即卸荷，试样不破裂，不分层，10min外径应能自然恢复到原来的85％以上
10
氧化诱导时间 200℃，min
≥20
11
耐化学介质腐浊（注3）
将管试样分别置于5％的NaCl、40％的H2SO4、40％的NaOH溶液中浸泡24h，无明显被腐蚀现象
12
耐碳氢化合物性能
用庚烷浸泡720h后对PE管施加528N的外力，试样不损坏，产生的永久变形不超过5％
注： 1、内壁静态摩擦系数采用平板法，按JT/T 496－ 附录C规定
2、内壁动态摩擦系数采用圆鼓法，按JT/T 496－ 附录D规定
3、这项指标适用于有强烈酸、碱、盐等腐蚀性环境中使用的PE管
7.1.4. 非开挖专用PE通信管熔接
在非开挖施工中，非开挖专用PE通信管一般不需熔接。但在以下情况需要在工地现场进行熔接：
1) 非开挖工艺敷设超长的管材时；
2) 抢修损坏的非开挖专用PE通信管时；
用热熔接的接头能够是管端对管端，或者管端对承插式管件。热熔接时应使用专用工具，且仅限于在相同管材之间的熔接。
7.1.5. 非开挖专用PE通信管端帽
非开挖专用PE通信管两端应使用端帽密封以防止水或尘土杂物进入管内。
7.2. 检验检测方法
7.2.1. 外观检查
在正常光线下，用肉眼直接观察，应符合本标准4.1.2工艺外观要求。用手模管道内壁，判定光滑度。管口应与管轴垂直平整。
透光判定法：环境照度控制在300lx以下，采用外径和色温适当的三基色大功耗节能灯具，连杆长≥2m，并具有柔软性，塞入Ф110非开挖专用 PE通信管内点亮，用肉眼直接观察管子透光均匀度情况，判定材料和壁厚的均匀度。检查灯具推荐要求参见附录8.1。
7.2.2. 非开挖专用PE通信管尺寸测量
7.2.2.1. 尺寸的测量按照GB/T 8806－1988的规定，长度用分度值为1mm的卷尺测量；平均外径的测量用分度值不大于0.05mm高精度不锈钢卷尺，测得周长后除以3.14，计算值精确到0.1mm；任何部位外径的测量用分度值不大于0.05mm、测量范围0～1500mm的游标卡尺测量，读数精确到0.1mm；测量管口附近壁厚宜用分度值不大于0.01mm的壁厚千分尺测量，测量结果精确到0.05mm；椭圆度测量方法参照JT/T 496－ 附录B执行。
7.2.2.2. 可使用分辨率0.01mm的超声波厚度测量仪，随机抽测10个间隔大于5m的点，应全部满足表4.2.1规定的壁厚允差要求，取算术平均值为平均壁厚，测量结果精确到0.05mm。超声波厚度测量仪技术参数资料详见附录82。
7.2.3. 性能
对各家制造厂商每批次产品的性能应进行跟踪测试，建立质量档案，为便于对比分析，不同季节出厂的产品试样应在23℃±2℃条件下进行试验。
7.2.3.1. 拉伸强度
按照GB/T 8804.1－ 规定从管材上取试样条，再根据GB/T 8804.3－ 规定的管材公称壁厚，按图7.2.3.1a或图7.2.3.1b规定的尺寸取五个冲裁试样，分别夹持在试验机上，拉伸试验速度见表7.2.3.1。
图7.2.3.1a 类型1试样

图7.2.3.1b 类型2试样
表7.2.3.1 试验速度
管材公称壁厚（mm）
试样制备方法
试样类型
试验速度/（mm/min）
≤5
裁刀裁切或机械加工
2型
100
5～12
裁刀裁切或机械加工
1型
50
拉伸直至试样拉断，记下拉伸过程中的最大拉伸值为试验结果，取五次有效试验数据算术平均值为测试结果。试验步骤和计算方法按GB/T 8804.1－ 的9.1拉伸屈服应力执行。
7.2.3.2. 断裂伸长率
按GB/T 8804.1－ 规定的方法，取五个冲裁试样，分别夹持在试验机上，拉伸速度见表5.3.1。取五次有效试验的数据算术平均值为测试结果。该试验数据可与5.3.1拉伸强度同时获得。试验步骤和计算方法按GB/T 8804.1－ 的9.2断裂伸长率执行。
7.2.3.3. 最大牵引负荷
按GB 8804.1- 规定，取三段长度为200mm±10mm的完整PE管试样，试样两端应与管轴垂直切平。用专用夹具将试样夹持，拉伸速度500mm/min，直至试样屈服时，读取试验的屈服负荷为试验结果。若试样在夹具边缘断裂则试验无效，应重新更换试样。取三个有效试验的算术平均值为测试结果。最大牵引负荷也可经过拉伸强度计算获得，详见附录C。
7.2.3.4. 环刚度
从三盘管材上各取200mm±10mm（GB/T 9647－ 中为300 mm±10mm）管段为试样，试样两端应与管轴垂直切平。试验参照GB/T 9647－ 规定进行，试验速度见表5.3.4。
表 7.2.3.4 压缩速度
管材工称直径DN（mm）
压缩速度（mm/min)
DN≤100
2±0.4
100＜DN≤200
5±1
当试样在垂直方向外径的变形量为原内径的3.0％时，记录试样所受的负荷，试验结果按下式计算：
S=(0.0186+0.025×ΔY/di)×F/（ΔY×L）
式中：S－试样的环刚度，（kN/m²）；
ΔY－试样内径垂直方向3.0％的变形量，（m）；
di－试样内径，（m）；
F－试样所受的负荷，（kN）；
L－试样长度，（m）。
取三个试样的试验结果的算术平均值为试验结果。
7.3. 检验规则
7.3.1. 型式检验
7.3.1.1. 非开挖专用PE通信管产品须经过国家认可的质检机构型式检验合格才能采购使用。
7.3.1.2. 型式检验项目为本标准的全部技术要求。
7.3.1.3. 型式检验的样品应在生产线终端选取。
7.3.1.4. 型式检验为每年进行一到二次，如有下列情况之一时，也应进行型式检验。
a) 正式生产过程中，如原材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
b) 产品停产后恢复生产时；
c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
d) 国家质量监督机构提出型式检验时；
e) 定制产品对个别性能指标有特殊要求时。
7.3.1.5. 判定规则
型式检验时，如某批产品有任一项技术指标不符合本标准要求时，则需要重新抽取双倍数量试样，对该项指标进行复验，复验结果依然不合格时，则判定该型式检验不合格。
7.3.2. 出厂检验（应由生产厂商实施）
7.3.2.1. 产品需经生产单位质量部门检验合格并附产品质量合格证方可出厂。
7.3.2.2. 组批
同一批号树脂，同一配方和同一工艺生产的PE管可组为一批。
7.3.2.3. 取样方法
在每完成一盘非开挖专用PE通信管生产的同时，厂商应从此盘产品的末端剪下约2m～5m长的PE管留作样品。
7.3.2.4. 出厂检验项目
出厂检验项目为：外观、平均外径、最小内径、平均壁厚及最小壁厚、不圆度、拉伸强度、断裂伸长率、纵向回缩率、PE通信管内壁静摩擦系数、打印标识、盘卷包装。
7.3.3. 验收检验（可由公司或委托专业机构实施）
7.3.3.1. 检验批的形成
每个检验批应按照由同型号、同等级、同成份，且生产工艺、条件和时间基本相同的原则形成，非开挖专用PE通信管一个批次一般不大于100km，对形成的批以盘（卷）为单位顺序编号。
7.3.3.2. 抽样方案
按照GB/T 2828－1987的规定，AQL＝1.0、一次抽样、一般检查水平Ⅱ、正常检验，以盘为单位抽取样本，采用样本数量见表7.3.3.2。
表7.3.3.2 抽样方案表 单位：盘
批量N
1～8
9～15
16～25
26～50
51～90
91～150
151～280
样本数n
2
3
5
8
13
20
32
合格判定数，Ac
0
0
0
0
0
0
1
7.3.3.3. 检验
按照表7.3.3.2以简单随机抽样的方法抽出所需的样本数，再从该样本中随机抽出10％（不少于一盘）按照技术要求做全部项目的检验（称A检验）；剩余的样本只做外观、壁厚、拉伸强度、断裂伸长率和静态摩擦系统的检验（称B检验）。
7.3.3.4. 试样的截取
从抽出的样本盘的盘端截取所需测试样，对于A检验试样数量为1.5m×10段，对于B检验试样数量为1.5m×3段，并记录截取盘的厂方盘号、抽样样本编号及相关信息。
7.3.3.5. 验收判定
对于每个样本的A检验和B检验都合格的批应予以验收；
对于A检验不合格盘数不大于表7.3.3.2中的Ac而且B检验全部合格的批应予以验收；
对于样本中B检验不合格的批应拒收；
对于拒收的批允许受检方剔除不合格盘后重新组批提交检验。
7.3.3.6. 管接头
管接头的验收检验项目为气闭性能、耐工作气（水）压、连接力、抗压荷载、耐冲击性能、使用环境温度。抽样方案以套为单位按表7.3.3.2执行，当不合格数不大于表7.3.3.2中的Ac时应予以验收，否则拒收。
7.4. 标识、包装、运输及储存
7.41. 标识
7.4.1.1. 在非开挖专用PE通信管表面上每间隔1m，按公司规定印制公司“上海电信”字样、生产厂家名、产品名称、规格、盘长，并加上生产日期、盘号和本盘的累计长度。
示例：【上海电信】生产厂商名 非开挖专用PE通信管材 Ø110/93mm－500m /07/09 02 ＝＝310m＝＝
7.4.1.2. 在每盘非开挖专用PE通信管上应附有一张搬运存放指示标签。指示标签应有“小心轻放”、“怕晒”、“远离热源”等字样或标志，标志应符合GB/T 191- 的有关规定。
7.4.2. 包装
非开挖专用PE通信管两端用专用管堵头密封，盘卷采用尼龙绳索绑扎，在管材与绳索接触受压处用厚纸填塞，并用适当的包装物加以保护，以保证在正常运输存放过程中不损伤、不进水或其它杂物、不受日晒雨淋。每个盘卷上应附有盘卷编号以备核查。
7.4.3. 运输和搬运
长距离运输时，制造厂商应预先到交管部门办理超限（超长、超宽、超高）物品运输许可证。非开挖专用PE通信管盘卷在运输时，不得受剧烈的撞击、摩擦和重压，从货运车上卸货时，应用叉车或吊车，不得将非开挖专用PE管直接从车上推下。
短距离搬运时，应避免在粗糙坚硬的地面上拖曳，防止车辆或其它重物碾压管子或盘卷，任何时候都不小于管子最小弯曲半径。
7.4.4. 贮存
非开挖专用PE通信管盘卷存放场地应平整，堆放应整齐，应有明显的“禁止烟火”标志。贮存和使用过程中，应防止利器刮碰，不与高温热源或明火接触，不得在露天曝晒和雨淋。
7.4.5. 产品随行文件
7.4.5.1. 每卷非开挖专用PE通信管应该附有一张制造标签，一张合格证标签、一份产品使用说明书。
7.4.5.2. 制造标签主要内容包括：产品标识、生产日期、批号、盘号、产品标准号、生产企业名称、联系地址、电话等。
7.4.5.3. 合格证标签主要内容包括：合格证、检验合格、检验证编号、检验人员代号、检验日期等。
7.4.5.4. 产品使用说明书中应给出非开挖专用PE通信管的极限使用条件、施工方法和注意事项。
8. 附录
1.
2.
3.
4
5.
6.
7.
8.
8.1. 附件一（透光判定法的灯具技术要求）
8.1.1. 灯具选用原则
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.2.
7.3.
灯具光源应采用发热低、光通量大、显色性好、色温适中，灯具直径应小于被测管材内径的90％，连杆宜采用Ф20的UPVC线管，长度为2m以上，并能与灯头固定，内穿双护套电源线，在检查时能塞入PE管，线管能随PE管弧度弯曲。
8.1.2. 灯具主要性能指标见表8.1.2。
附表8.1.2 透光检查灯具参数
工作电源
功耗
（W）
光通量
（Lm）
显色性
指数（Ra）
色温

（K）
外形尺寸（mm）
U型
管径
总直径
长度
220V/50Hz
≥100
≥6000
≥80
4200～6400
4
Ф17
≤Ф80
≤250
8.2. 附件二（超声波厚度测量仪技术要求）
8.2.1. 超声波测厚仪技术参数推荐
测量范围（钢材）：1.0mm～200mm
测量管材外径下限：Φ20mm（Φ32mmPE子管、硅芯管Φ40mm都在可测范围）
测量误差：±（1%·H＋0.1）mm，H为被测物实际厚度
适用范围：超声波能穿透的均质材料或介质，能测量钢材等金属，各类塑料、玻璃等非金属，水、油等液体，但不能测量混凝土、玻璃钢、人造板等非均质材料。
探头耦合面直径：Ф6mm/Ф10mm可选
显示分辨率：0.1/0.01mm可选
显示单位：inch/mm可选
显示方式：四位数字液晶显示,冷光源照明
显示内容：厚度值，耦合条件，电池不足，声速，冷光源开关状态
手动校准：声速和厚度对应值可调
自动记忆：参数设置（背光灯、高低精度选择、声速设定、inch/mm公、英制转换）
使用温度：－10℃～40℃
操作方式：薄膜按键
参考尺寸：126mm（长）×68mm（宽）×23mm（厚）
电 源：二节AA碱性电池（可使用250小时）
重 量：小于180g（含电池）
8.2.2. 基本原理
超声波测厚是根据超声波脉冲反射原理进行厚度测量，当探头发射的超声波脉冲经过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，根据超声波在被测材料中传播速度，经过精确测量其传播时间来确定被测材料的厚度。
8.2.3. 主要功能
自动校对零点，可对系统误差进行修正。非线性自动补偿，利用计算机软件对探头非线性误差进行修正，以提高测量准确度，设有耦合状态提示、低电压提示、自动关机等功能。
8.2.4. 使用技巧
8.2.4.1. 测量前的初始设置
由于超声波在不同介质中传播速度不等，因此必须先对与被测材料相同的已知厚度试块（厚度20mm）进行测量得出波速后，对测厚仪进行初始设置；或者直接使用分度值不大于0.01mm的壁厚千分尺测得材料厚度后对显示厚度进行初始设置。
8.2.4.2. 测量方法
1) 单点测量法：在一点处用探头进行多次测厚，取较小值为被测物件厚度值。
2) Ф30mm多点测量法：在Ф30mm圆内进行多次测量，取最小值为被测物件厚度值。
3) 精确测量法：在规定的测量点周围增加测量数目，厚度变化用等厚线表示。
4) 连续测量法：用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm。
5) 网格测量法：在指定区域划上网格，按点测厚记录。
8.3. 附件三（PE管最大牵引负荷计算方法）
8.3.1. C.1单根管材能承受的“最大牵引负荷”取定依据来自以下两个方面：
8.3.1.1. 拉伸强度计算最大牵引负荷，方法如下：
经过对管材试样的拉伸强度试验，得到单位截面积的拉伸强度值，再乘管材标称截面积得到管材整体的拉伸强度值，即“最大牵引负荷”。
示例：
非开挖专用PE通信管拉伸强度如果取≥20MPa（即20N/mm²，也能够根据实测值），Ф110/92壁厚9.0mm，计算得非开挖专用PE通信管材截面积S＝2854.26mm²。最大牵引负荷计算为：
20（N/mm²)×S（mm²）＝57085.20（N）
即要求管材能承受“最大牵引负荷”应该取≥54KN
8.3.1.2. 经过对管材整体拉力测试，直接获得最大牵引负荷值，测试方法如下：
取三段长度为200mm±10mm的完整非开挖专用PE管试样，试样两端应与管轴垂直切平，用专用夹具将试样夹持在试验机上，拉伸速度500mm/min，直至试样屈服时，读取试验的屈服负荷为试验结果。若试样在夹具边缘断裂，则试验无效，应重新更换试样。取三个有效试验的算术平均值为测试结果。测得的管材实际最大牵引负荷。
“拉伸强度”与“最大牵引负荷”原理上是同义的，只是“最大牵引负荷”更能让施工人员直观了解，便于控制非开挖定向钻机的回拖力。同类型同口径的管材较容易估算钻机回拖力。
示例：
有6根非开挖专用PE通信管，取50％为拉力安全系数，按1kN＝0.102T换算,则最大回拖力估算为：
非开挖专用PE通信管：54（kN）×6（根）×50％＝162（kN）（即≤16.5吨）
由于每根管子与地下管廊的接触面积和摩擦力有差异，如果不设安全系数，回拖时有部分管子拉力会超过极限，会被拉瘪拉长，拉长的管子还会回缩，因此应按规范在两端人孔内应各留1m的长度余量。
不同类型同口径的管材很难准确估算钻机回拖力，比如有非开挖专用硅芯管和非开挖专用PE通信管一起回拖，一般以占管束空间面积的比例大、材料“拉伸强度”低的为计算依据，需要经过现场试验和凭经验来确定。

8.4. 本文件解释权归中国电信上海公司总工程师室。
8.5. 本文件自发布之日起实施。

中国电信上海公司总工程师室
中美非开挖工程研究中心
中国地质大学(武汉)
上海远洲管业有限公司
共同起草