預制直埋保溫管CJ/T 114—2000 高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑預制直埋保溫管 本標準規定了由高密度聚乙烯外護管,聚氨基甲酸酯（以下簡稱聚氨酯）硬質泡沫塑料保溫 層及鋼管組成的預制直埋保溫管 （以下簡稱保溫管） 的結構, 技術要求, 試驗方法和檢驗規則等. 本標準適用于輸送介質溫度（連續工作溫度）不高于 120℃,偶然峰值溫度不高于 140℃, 工作壓力不大于 2.5MPa 保溫管的制造與驗收.工作在不同溫度下氨酯硬質泡沫塑料zui短預期壽 命的計算見附錄 B（提示的附錄）. 2 引用標準 下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用構成為本標準的條文,本標準出版時,所示版 本均為有效.所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性. GB/T 1033—1986 塑料密度和相對密度試驗方法 GB/T 2828—1987 逐批檢查計數抽樣程序及抽樣有（適用于連續批的檢查） GB/T 3682—1983 熱塑性塑料熔體流動速率試驗方法 GB/T 4217—1984 熱塑性塑料管材的公稱外徑和公稱壓力（公制系列） GB/T 6342—1996 泡沫塑料與橡膠 線性尺寸的測定 GB/T 6343—1995 泡沫塑料和橡膠 表觀（體積）密度的測定 GB/T 6671.2—1986 聚乙烯（PE）管材縱向回縮率的測定 GB/T 8163—1987 輸送流體用無縫鋼管 GB/T 8804.2—1988 熱塑性塑料管提伸性能試驗方法聚乙烯管材 GB/T 8806—1988 塑料管材尺寸測量方法 GB/T 8813—1988 硬質泡沫塑料壓縮試驗方法 GB/T 8923—1988 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級 GB/T 9711.1—1997 石油天然氣工 輸送鋼管交貨技術條件 第 1 部分:A 級鋼管 GB/T 10297—1988 非金屬固體材料導熱系數的測定法 GB/T 10799—1989 硬質泡沫塑料開孔與閉孔體積百分率試驗方法 GB/T 12811—1991 硬質泡沫塑料平均泡孔尺寸試驗方法 GB/T 13018—1991 聚乙烯（PE）管材 外徑和壁厚極限偏差 GB/T 13021—1991 聚乙烯管材和管件碳黑含量的測定 熱失重法 GB/T 14152—1993 熱塑性塑料管材耐外沖擊性能試驗方法真實沖擊率法 CJ/T 3022—1993 城市供熱用螺旋縫埋弧焊鋼管 3 產品結構 3.1 保溫管的結構見圖 1（略）. 3.2 保溫和審由鋼管, 聚氨酯硬質泡沫保溫層和高密度聚乙烯外護管緊密結合的預制管. 保溫層 內可有報警線和支架. 4 技術要求 4.1 鋼管 4.1.1 鋼管的材料,尺寸公差及性能應符合 CJ/T 322 或 GB/T 9711.1 或 GB/T 8163 標準規定. 4.1.2 鋼管的外徑尺寸和zui小壁zui應符合表 1（略）的規定. 4.1.3 發泡前鋼管表面應加以清理,去除鐵銹,軋鋼鱗片,油脂,灰塵,漆,水分或其他沾染物. 鋼管表面銹蝕等級應符合 GB/T 8923—1988 中 A,B,C 規定,除銹等級應符合 GB/T 8923— —1988 中 Sa2 規定. 4.2 外護管 4.2.1 外護管使用溫度條件應控制在-50℃～+50℃. 4.2.2 外護管原材料性能 4.2.2.1 密度和成分 外護管使用高密度聚乙烯塑料制造.聚乙烯樹脂的密度應為 935kg/m ～950kg/m 3 3. 應使用有助于外護管生產及提高外護管性能的添加劑,如抗氧劑,紫外線穩定劑,碳黑（或 由碳黑預制的色母料）等. 所添加的碳黑應滿足下列要求: ——密
度:1500kg/m ～2000kg/m ;
——甲苯萃取量:≤0.1%（質量百分比）; ——平均顆粒尺寸:0.01μm～0.25μm. 4.2.2.2 回用料 可以使用不超過 15%（質量百分比）的潔凈的回用料,但回用料必須是制造商自己的產品產生的. 4.2.3 外護管性能 4.2.3.1 外護管密度不應小于 940kg/m . 碳黑含量的應為 2.5%±0.5%（質量百分比值,碳黑應均勻分布于母材中.當按 5.2.2 規定 進行試驗時,應滿足下列要求: ——碳黑結塊,氣泡,空洞或雜質尺寸不應大于 100μm. ——外護管不允許出現色差條紋. 4.2.3.2 熔體流動速率 外護管供應方就注明外護管的熔體流動速率值,以便于外護管焊接時參考. 當兩個外護管焊接時,其熔體流動速率的差值不應大于 0.5g/10min. 4.2.3.3 外護管外觀外護管應為黑色,其內外表面目測不應有損失其性能的溝槽.不允許有氣泡,裂紋,凹陷, 雜質,顏色不均等缺陷. 管兩端應切割平整,并與管的軸線垂直,角度誤差應小于 2.5°. 4.2.3.4 拉伸屈服強度及斷裂伸長率 外護管任意位置的拉伸屈服強度不應小于 19MPa,斷裂伸長率不應小于 350%. 4.2.3.5 縱向順縮率 3 3 3 外護管任意管段的縱向回縮率不應大于 3%. 縱向回縮率試驗結束時管材表面不應出現裂紋, 空洞,氣泡等缺陷. 4.2.3.6 外護管的*機械性能外護管的*機械性能應滿足表 2（略）的要求. 4.2.4 外護管規格 4.2.4.1 預制保溫用外護管的公稱外徑和zui小壁厚應符合表 3（略）規定. 4.2.4.2 外護管外徑和壁厚允許的極限偏差應符合 GB/T 13018 規定. 4.3 保溫層 保溫層材料采用聚氨酯硬質泡沫塑料. 4.3.1 泡沫結構 泡沫體應無污斑,無收縮分層開裂現象.泡孔應均勻細密.按 5.3.1 的要求試驗時,沿徑向 測量的泡孔平均尺寸不應大于 0.5mm. 按 5.3.2 的要求試驗時泡沫的閉孔率不應小于 88%. 泡沫應均勻地充滿工作鋼管與外護管間的環形空間. 5.3.3 的要求試驗時, 按 任一保溫層截 面上空洞和氣泡的面積總和占整個截面面積的百分比不應大于 5%;單個空洞的任意方向尺寸應 不*一位置保溫層厚度的 1/3. 4.3.2 泡沫密度按 5.3.4 的要求試驗時,保溫層任意位置的泡沫密度不應小于 60kg/m . 4.3.3 壓縮強度 按 5.3.5 的要求試驗時, 保溫層泡沫徑向壓縮強度或徑向相對形變為 10%時的壓縮應力不應 小于 0.3MPa. 4.3.4 吸水率 在常壓沸水中浸泡 90min 后,泡沫的吸水率不應大于 10%. 4.3.5 導熱系統 未進行老化的泡沫保溫層 50℃狀態下導熱系數λ50 不應大于 0.033W/（m/K）. 3 4.4 保溫管 4.4.1 保溫管保溫層厚度應保證外護管在-50℃～+50℃溫度范圍內正常使用. 鋼管兩端頭應留出 150mm～250mm 裸露的非保溫區以備焊接. 4.4.2 外護管外徑增大率 保溫管發泡前后,外護管任一位置同一截面的外徑增大率不應大于 2%. 4.4.3 軸線偏心距 保溫管任一位置外護管軸線與鋼管軸線間的距離應符合表 4（略）規定. 4.4.4 預期壽命與剪切強度 4.4.4.1 正常使用的保溫管壽命,在 120℃下連續工作至少 30 年. 4.4.4.2 保溫管軸向剪切強度及試驗方法應符合表 5（略）規定. 4.4.5 抗沖擊性 按 5.4.3 測試時,外護管不應有可見裂紋. 4.4.6 報警線與報警線,報警線與鋼管之間的電阻值為 20MΩ～∞. 5 試驗方法 5.1 通則 若本產品標準中的測試要求與其他標準提供的參考不*,則本標準規定優先使用. 全部試樣應是產品中有代表性的. 5.1.1 試樣 5.1.1.1 外護管性能試樣應從室溫（23℃±2℃）下存放 16h 后的外護管上提取;保溫層和保溫 管試樣應分別在室溫（23℃±2℃）下存放 72h 后的外護管上提取. 5.1.1.2 為檢測保溫層性能和保溫管總體性能, 試樣應在同一根保溫管的兩端頭提取, 取樣點距 保溫層端面應大于 500mm. 5.1.1.3 從保溫管保溫層取樣用以檢測泡沫結構 （4.3.1） 泡沫密度 , （4.3.2） 壓強強度 , （4.3.3） , 吸水率（4.3.4）和導熱系數（4.3.5）時,應去除緊貼鋼管和外護的泡沫皮具,清除層厚度應分 別為 5mm 和 3mm. 每個測試項目所需試樣至少三個,試樣應均勻分布在環形保溫層的同一截面上. 試樣的外形尺寸按 GB/T 6342 測定.測量精度 0.02mm. 5.3 外護管 5.2.1 密度 密度測試應按 GB/T 1033 執行. 5.2.2 碳黑彌散度 碳黑彌散度應通過在顯微鏡下觀察塑料切片來確定.切片厚度約 25μm,面積約 15mm 2. 每次試驗制備 6 個切片,在外護管的同一截在由均勻取樣.顯微鏡的放大倍數應選用 100 倍. 5.2.3 碳黑含量 碳黑含量測試應按 GB/T 13021 執行. 5.2.4 熔體流動速率 熔體流動速率測試應按 GB/T 3682—1983 中試驗條件 4 執行. 5.2.5 外觀 外護管內外表面無放大目測（見 4.2.3.3）. 5.2.6 拉伸屈服強度及斷裂伸長率 拉伸屈服強度及斷裂伸長率測試應按 GB/T 8804.2 執行. 5.2.7 縱向回縮率 縱向回縮率測試應按 GB/T 6671.2 執行. 5.2.8 外護管的*機械性能 試樣按圖 2（略）和表 6（略）機制面成.在恒溫 80℃±1℃,恒定拉力 1.0MPa±0.04MPa 下浸入含 2.0%表面活性劑的水溶液中測試. 表面活性劑壬酚聚乙二醇醚或仲辛基聚氯乙烯醚[TX-10]; 應對溶液不斷進行攪拌,以確保溶液均一,防止表面活性劑沉淀 ; 應切取 6 個試樣進行測試,試樣沿我護管軸一方向切取,取樣位置應在同一截面均勻分布; 記錄破壞時間,計時精確到±12h; 計算出 6 個試樣的幾何平均值,偏差超過二倍標準偏差的測試數據應刪除. 如果試驗進行 1500h 后試樣沒有破壞,則試驗可以停止,并判定試樣滿足要求. 5.2.9 外護管尺寸 外護管尺寸檢測應按 GB/T 8806 執行. 5.3 硬質泡沫塑料試驗方法 5.3.1 泡孔尺寸 泡孔尺寸檢測應按 GB/T 12811 執行. 在保溫層中心沿徑向取樣,試樣長度至少 20mm. 5.3.2 泡沫閉孔率 泡沫閉孔率檢測應按 GB/T 10799 執行. 可以與 GB/T 10799 中規定的試樣尺寸存在并異.
