江蘇給水用聚乙烯(PE)管道系統:第1部分

GB/T 13663《給水用聚乙烯（PE）管道系統》分為5個部分∶

—第1部分∶總則;

—第2部分∶管材;

—第3部分∶管件;

—第4部分∶閥門;

—第5部分∶系統適用性。

本部分為GB/T13663第1部分。

本部分按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。

本部分和GB/T13663 的第2部分共同代替 GB/T13663—2000《給水用聚乙烯（PE）管材》，與GB/T 13663—2000 相比，主要技術內容變化如下∶

—本部分代替了 GB/T 13663—2000中材料性能要求，并參照 ISO4427-1∶2007 的內容起草相關內容;

—增加了"更大工作壓力不大于2.0 MPa和參考工作溫度為 20 ℃"的要求（本部分第1章）;—

—增加了相關的"術語和定義、符號、縮略語"（本部分第3章）;

—增加了"混配料的配方或生產工藝發生變更，應按照本部分提供新的合格證明"的要求（本部分

4.1);

—修改了聚乙烯混配料的分級和命名相關內容，刪除了PE 63 材料的分級和命名，增加了"混配"

料 80℃ 長期靜液壓強度曲線不允許在5 000 h前（t<5 000 h）出現拐點"的要求（本部分4.3）;—刪除了PE63材料的設計應力（本部分4.4）;

—將聚乙烯混配料的性能修改為以顆粒料形式測定和以管材形式測定兩部分，其中以顆粒料形

式測定的混配料性能增加了密度、揮發分含量、水分含量、炭黑分散/顏料分散、外觀級別、灰分、拉伸標稱應變和屈服應力的要求;以管材形式測定的混配料性能為新增加的要求，增加了對接熔接拉伸強度、耐候性、耐快速裂紋擴展（S4）和耐慢速裂紋增長的要求（本部分 4.5）;

—將聚乙烯混配料氧化誘導時間的試驗參數和要求由"200 ℃，≥20 min"修改為"210 ℃，≥20 min"（本部分4.5）;

—增加了"黑色混配料中的炭黑平均（初始）粒徑范圍為10 nm～25 nm"的要求（本部分4.5）;__

—增加了"聚乙烯混配料的熔接兼容性"要求（本部分4.6）;———

—增加了"衛生要求"（本部分第5章）;

—增加了資料性附錄"本部分與 ISO4427-1∶2007 相比的結構變化情況"（本部分附錄 A）;

—增加了資料性附錄"本部分與 ISO 427-1∶2007的技術性差異及其原因"（本部分附錄 B）;

—將聚乙烯管道系統對溫度的壓力折減系數調整至附錄C，增加了25 ℃和35 ℃的壓力折減系數和"當溫度小于20 ℃ 時，壓力折減系數 fr為1.0"的要求（本部分附錄C）;

—增加了資料性附錄"混配料的變更"（本部分附錄 D）;

—增加了規范性附錄"揮發分含量的測定"（本部分附錄E）;

—增加了規范性附錄"耐候性"（本部分附錄 F）。

本部分使用重新起草法修改采用ISO4427-1∶2007《塑料管道系統 給水用聚乙烯（PE）管材和管件 第1部分∶總則》。

本部分與ISO4427-1∶2007 相比在結構上有較多調整。附錄 A 中列出了本部分章條編號與ISO4427-1∶2007章條編號的對照一覽表。

本部分與ISO4427-1;2007相比存在技術性差異。相關差異已編入正文中并在它們所涉及的條款的頁邊空白處用垂直單線（|）標識。在附錄 B中給出了這些技術性差異及其原因的一覽表。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由中國輕工業聯合會提出。

本部分由全國塑料制品標準化技術委員會（SAC/TC 48）歸口。

本部分所代替標準的歷次版本發布情況為∶——GB/T 13663—1992、GB/T 13663—2000。

給水用聚乙烯（PE）管道系統第 1部分∶總則

1  范圍

GB/T13663的本部分規定了給水用聚乙烯（PE）管道系統的術語和定義、符號、縮略語、材料和衛生要求。

本部分與GB/T 13663的其他部分一起，適用于水溫不大于 40 ℃，更大工作壓力（MOP）不大于2.0 MPa，一般用途的壓力輸水和飲用水輸配的聚乙烯管道系統及其組件。

注 1∶參考工作溫度為20 ℃。工作溫度在0℃～40 ℃ 之間的壓力折減系數，參見附錄C。

注2∶選購方有責任根據其特定應用需求，結合相關法規、標準或規范要求，恰當選用本部分規定的產品。

2  規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件.僅注日期的版本適用干本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 321 優先數和優先數系（GB/T 321-2005，ISO3∶1973.IDT）

GB/T 1033.1—2008 塑料泡沫塑料密度的測定 第1部分∶浸漬法、液體比重瓶法和滴定法(ISO 1183-1:2004,MOD)

GB/T1033.2-2010塑料非泡沫塑料密度的測定第2部分;密度梯度柱法（ISO1183-2;2004,MOD)

GB/T 1040.2—2006 塑料拉伸性能的測定 第 2部分∶模塑和擠塑塑料的試驗條件（ISO527-2:1993,IDT)

GB/T 1845.2—2006 塑料聚乙烯（PE）模塑和擠出材料 第 2部分∶試樣制備和性能測定(ISO1872-2:1997.MOD)

GB/T3681—2011 塑料自然日光氣候老化 玻璃過濾后日光氣候老化和菲涅爾鏡加速日光氣候老化的暴露試驗方法（ISO877∶1994，IDT）

GB/T 3682.1 塑料 熱塑性塑料熔體質量流動速率（MFR）和熔體體積流動速率（MVR）的測定第1部分∶標準方法（ISO 1133.1∶2011.MOD）

GB/T 6111—2003 流體輸送用熱塑性塑料管材耐內壓試驗方法（ISO 1167∶1996，IDT）GB/T 8804.1—2003 熱塑性塑料管材 拉伸性能測定 第1部分∶試驗方法總則（ISO6259-1∶1997,IDT)

GB/T 8804.3—2003熱塑性塑料管材 拉伸性能測定第3部分∶聚烯烴管材（ISO6259-3∶1997,IDT)

GB/T9345.1—2008塑料灰分的測定第1部分∶通用方法（ISO3451-1∶1997.IDT）GB/T13021—1991 聚乙烯管材和管件炭黑含量的測定（熱失重法）（neq ISO6964∶1986）GB/T 17219 生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準

GB/T 18251—2000聚烯烴管材、管件和混配料中顏料及炭黑分散的測定方法（neq ISO/DIS 18553:1999)

GB/T18252 塑料管道系統 用外推法確定熱塑性塑料材料以管材形式的長期靜液壓強度(GB/T18252—2008,ISO 9080:2003,IDT)

GB/T18475 熱塑性塑料壓力管材和管件用材料分級和命名總體使用（設計）系數(GB/T 18475—2001,eqv ISO 12162:1995)

GB/T18476-200】 流體輸送用聚烯烴管材耐裂紋擴展的測定切口管材裂紋慢速增長的試驗方法（切口試驗）（eqv ISO 13479∶1997）

GB/T 19278—2003熱塑性塑料管材、管件及閥門通用術語及其定義

GB/T19280—2003 流體輸送用熱塑性塑料管材耐快速裂紋擴展（RCP）的測定 小尺寸穩杰試驗（S 4試驗）（ISO13447∶1997，IDT）

GB/T 19466.6—2009塑料差示掃描量熱法（DSC） 第 6部分∶氧化誘導時間的測定（等溫線OIT）及氧化誘導溫度（動態 OIT）的測定（ISO11357-6∶2008，MOD）

GB/T 19807—2005塑料管材和管件聚乙烯管材和電熔管件組合試件的制備（ISO 11413∶1996,MOD)

GB/工19808—2005塑料管材和管件公稱外徑大干或等干90 mm 的聚乙烯電熔組件的拉伸剝離試驗（ISO13954∶1997，IDT）

GB/T19809—2005 塑料管材和管件 聚乙烯（PE）管材/管材或管材/管件熱熔對接組件的制備(ISO 11414:1996.IDT)

GB/T19810—2005 聚乙烯（PE）管材和管件 熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定(ISO13953:2001,IDT)

SH/T 1770—2010 塑料聚乙烯水分含量的測定

3  術語和定義、符號、縮略語

GB/T19278—2003界定的術語、定義、符號和縮略語以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1 術語和定義

3.1.1 與幾何尺寸相關的術語和定義

3.1.1.1

公稱尺寸 nominal size 

DN

表示部件尺寸的名義數值。

【GB/T19278—2003，定義 3.4】

3.1.1.2

公稱外徑 nominal outside diameter；

dn

管材或管件插口外徑的規定數值。

注 1∶與管材外徑相配合的管件的公稱直徑也用管材公稱外徑表示。

注 2∶改寫GB/T19278—2003中定義 3.5。

3.1.1.3

任一點外徑 outside diameter at any point;

de

通過管材任一點測量的橫斷面外徑。

3.1.1.4

平均外徑 mean outside diameter 

dem

管材或管件插口端任一橫斷面的外圓周長除以 3.142（圓周率）并向大圓整到 0.1 mm 得到的值。注∶改寫 GB/T 19278—2003中定義3.8。

3.1.1.5

最小平均外徑 minimum mean outside diameter 

dem,min

平均外徑（3.1.1.4）的最小允許值。

注1∶在符合 GB/T4217—2008的管材產品標準中，最小平均外徑等于其公稱外徑（3.1.1.2）。注2∶GB/T 19278—2003中定義3.9。

3.1.1.6

更大平均外徑 maximum mean outside diameter 

dem,max

平均外徑（3.1.1.4）的更大允許值。注∶改寫GB/T19278—2003中定義 3.10。

3.1.1.7

平均內徑 mean inside diameter 

dim

同一截面相互垂直的兩個或多個內徑測量值的算術平均值。

3.1.1.8

不圓度 out-of-roundness

在管材或管件的管狀部位的同一橫截面上，更大和最小外徑測量值之差，或更大和最小內徑測量值之差。

【GB/T19278—2003.定義3.14】

3.1.1.9

公稱壁厚 nominal wall thickness

en

管材壁厚的規定值，等于最小允許壁厚ey,min。

注∶改寫GB/T 19278—2003中定義 3.16。

3.1.1.10

任一點壁厚 wall thickness at any point 

ey

管材或管件圓周上任一點的壁厚。

【GB/T19278—2003，定義 3.17】

3.1.1.11

最小壁厚 minimum wall thickness（at any point）

ey,min

管材或管件圓周上任一點壁厚（3.1.1.10）的最小允許值。

注∶改寫 GB/T19278—2003中定義3.19。

3.1.1.12

更大壁厚 maximum wall thickness（at any point）

ey,max

管材或管件圓周上任一點壁厚（3.1.1.10）的更大允許值。

注∶改寫 GB/T 19278—2003中定義 3.20。

3.1.1.13

壁厚公差 wall thickness tolerance 

ty

任一點壁厚 ey和公稱壁厚 en之間允許的偏差。

注∶en≤ey≤en+ty

3.1.1.14

標準尺寸比 standard dimension ratio SDR

管材的公稱外徑（3.1.1.2）與公稱壁厚（3.1.1.9）的比值，由式（1）計算并按一定規則圓整;

SDR=dn/en      …………………………(1)

式中∶

dn—管材公稱外徑（3.1.1.2）;

en—管材公稱壁厚（3.1.1.9）。

【GB/T 19278—2003，定義6.7】3.1.1.15

管系列pipe series

S

與公稱外徑（3.1.1.2）和公稱壁厚（3.1.1.9）有關的無量綱數，可用于指導管材規格的選用。S 值可由式（2）或式（3）中的任一公式計算，并按一定規則圓整。

S=(dn-en)/2en       ..……(2)

式中∶

dn—管材公稱外徑（3.1.1.2）;

en—管材公稱壁厚（3.1.1.9）。

SDR-1 S=

…………………………(3)

2

式中∶

SDR—標準尺寸比（3.1.1.14）。

GB/T19278—2003，定義6.87 

3.1.1.16

公差tolerance

規定量值允許的偏差，用更大允許值與最小允許值之差表示，等于上、下偏差之間的差值?！綠B/T 19278—2003，定義3.2】

3.1.2 與設計相關的術語和定義

3.1.2.1

公稱壓力 nominal pressure 

PN

與管道系統部件耐壓能力有關的參考數值，為便于使用，通常取 R 10 系列的優先數?！綠B/T19278—2003，定義6.12】

3.1.2.2

更大工作壓力 maximum operating pressure MOP

管道系統中允許連續使用的流體的更大壓力，單位為兆帕。其中考慮了管道系統中組件的物理性能和力學性能。由式（4）計算得出∶

MOP =(2XMRS)/CX(SDR-1）

式中∶

MRS—最小要求強度，單位為兆帕（MPa）（3.1.3.2）;

C —總體使用（設計）系數（3.1.3.3）;

SDR —標準尺寸比（3.1.1.14）。

3.1.3 與材料性能相關的術語和定義

3.1.3.1

預測靜液壓強度置信下限 lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength 

置信度為 97.5%時，對應于溫度 T和時間t 的靜液壓強度預測值的下限，與應力有相同的量綱。

【GB/T 19278—2003.定義5.9】

3.1.3.2

最小要求強度 minimum required strength MRS

將 20℃、50年置信下限σupr的值按 GB/T321的 R10 系列或 R 20 系列向小圓整到最接近的一個優先數得到的應力值，單位為兆帕。當aup小于 10 MPa時，按 R 10 系列圓整;當 σup大于或等于10 MPa 時，按 R 20 系列圓整。

【GB/T 19278—2003，定義 5.13】

3.1.3.3

總體使用（設計）系數 overall service（design）coefficient 

C

一個大于1的數值，它的大小考慮了使用條件和管路其他附件的特性對管道系統的影響，是在置信下限所包含因素之外考慮的管道系統的安全裕度。

注∶GB/T 18475—2001規定了特定材料的總體使用（設計）系數的最小值。

GB/T 19278—2003，定義6.10】

3.1.3.4

設計應力 design stress

給定條件下的允許應力，等于最小要求強度除以總體使用（設計）系數（3.1.3.3），單位為兆帕。按式（5）計算得出。

式中∶

MRS—最小要求強度，單位為兆帕（MPa）（3.1.3.2）;

C —總體使用（設計）系數，大于1的無量綱的數值（3.1.3.3）。

3.1.3.5

混配料 compound

由基礎聚合物聚乙烯和抗氧化劑、顏料、抗紫外線（UV）穩定劑等添加劑經擠出加工而成的顆粒料，由混配料制造商提供并通過定級。

3.1.3.6

熔體質量流動速率 melt mass-flow rate 

MFR

與熔融材料在特定溫度和載荷條件下的粘度相關的量值。

3.2 符號

下列符號適用于本文件。

C—總體使用（設計）系數

DN—公稱尺寸

de任一點外徑

dem平均外徑

dem,max更大平均外徑

dem, min最小平均外徑 

dim平均內徑

dn公稱外徑

E管件或閥體任一點壁厚

E1在回切長度范圍內任一點測量的熔接面的壁厚

en公稱壁厚

ey任一點的壁厚

ey,max任一點的更大壁厚

ey,min任一點的最小壁厚

f與構造管件有關的壓力折減系數

fA與輸送介質有關的壓力折減系數

fT工作溫度下的壓力折減系數

ty壁厚公差

3.3 縮略語

下列縮略語適用于本文件。

MFR熔體質量流動速率（melt mass-flow rate）

MOP更大工作壓力（maximum operating pressure）

MRS最小要求強度（minimum required strength）

氧化誘導時間（oxidation induction time）

聚乙烯（polyethylene）PE

公稱壓力（nominal pressure）PN

RCP耐快速裂紋擴展（rapid crack propagation）

S管系列（pipe series）

SDR標準尺寸比（standard dimension ratio）”

4 材料

4.1 聚乙烯混配料

生產管材、管件和閥門應使用聚乙烯混配料。

若混配料的配方或生產工藝發生變更，應按照本部分提供新的合格證明。

注∶混配料的變更技術指導參見附錄 D。

4.2 聚乙烯混配料的顏色

混配料的顏色應為黑色或藍色。

4.3 聚乙烯混配料的分級和命名

聚乙烯混配料應按GB/T 18475中規定的最小要求強度（MRS）進行分級和命名，見表 1。

最小要求強度（MRS）以管材形式測定并外推得出。應按GB/T 18252測試混配料的長期靜液壓強度，壓力試驗在至少3個溫度下進行，其中兩個溫度固定為20 ℃和80 ℃，第三個溫度可以在 30℃至70℃間自由選擇，以確定 20 ℃、50年置信下限（σue.），從 20 ℃、50年的置信下限（aue）外推 MRS值。

注∶國際上一般采用 ISO 9080 和 ISO 12162 對聚乙烯混配料進行分級和命名，ISO 9080 和 ISO 12162分別對應

GB/T 18252和 GB/T 18475。

不允許 80℃ 回歸曲線在 5000 h前（t<5000h）出現拐點。

混配料制造商應提供符合表1中分級和命名的級別證明。

表 1 聚乙烯混配料的分級和命名

4.4 材料的設計應力

設計應力的更大值∶PE 80 為6.3MPa;PE100 為8.0MPa。

設計應力由最小要求強度除以總體使用（設計）系數C得出，C≥1.25。

4.5 聚乙烯混配料的性能

聚乙烯混配料的性能應符合表 2 和表3的要求。

表2 聚乙烯混配料的性能-以顆粒形式測定

注∶黑色混配料的炭黑的平均（初始）粒徑范圍為 10 nm～25 nm。

a混配料制造商應證明符合這些要求。

b 仲裁時，應采用 GB/T 1033.2—2010 試驗方法。

c標稱值，由混配料制造商提供。當出現 0.15g/10 min≤MFR<0.20 g/10 min 的材料時，應注意聚乙烯混配料的熔接兼容性（見 4.6），基于標稱值的更大下偏差，更低 MFR 值不應低于0.15 g/10 min。

d本要求應用于混配料制造商制造階段及使用者在加工階段對混配料的要求（如果水分含量超過要求限值，生產前需要預先烘干）。為應用目的.僅當測量的揮發分含量不符合要求時才測量水分含量。仲裁時;應以水分含量的測量結果作為判定依據。以生產監控和產品質量監控為目的時，可以采用氫壓力差法等方法。

e炭黑含量僅適用于黑色混配料。

f炭黑分散僅適用于黑色混配料，顏料分散僅適用于藍色混配料。

表3 聚乙烯混配料的性能——以管材形式測定

混配料制造商應證明符合這些要求。

給定材料不滿足該要求時，可測定不同直徑的臨界壓力 P.，作為確定該規格管材更大允許壓力的依據（MOP≤P。其中P。按 ISO13478測定;或 MOP≤3.6 Pcs十0.26.其中Pcs按GB/T19280—2003測定）?？梢栽诓怀^3 ℃ 的條件下使用空氣或氣-水混合物（含氣量≥5%）進行試驗。

僅用于藍色混配料。

4.6 聚乙烯混配料的熔接兼容性

4.6.1 同一混配料的熔接兼容性

同一混配料應為可熔接的?；炫淞现圃焐虘C實自己產品范圍內同一混配料的熔接性，將混配料加工成管材;在環境溫度（23±2）℃ 條件下，按 GB/T19809—2005 規定的參數.將兩段管材制備成對接熔接接頭，然后按GB/T 19810—2005 試驗，檢測結果應符合表3 的對接熔接拉伸強度的要求。

4.6.2 不同混配料的熔接兼容性

不同混配料可考慮為互熔的。用戶要求時，混配料制造商應證實自己產品范圍內不同混配料的熔接兼容性。將不同混配料加工成管材，在環境溫度（23±2）℃ 條件下，按 GB/T 19809—2005 規定的參數.將兩段管材制備成對接熔接接頭;然后按GB/T19810-2005 測試，檢測結果應符合表 3 的對接熔接拉伸強度的要求。

5 衛生要求

輸送飲用水的聚乙烯管道系統及制造該系統所用的混配料的衛生要求均應符合 GB/T17219 的規定。

附 錄 A 

（資料性附錄）?

本部分與ISO 4427-1∶2007相比的結構變化情況?本部分與ISO4427-1∶2007相比在結構上有較多調整，具體章條編號對照情況見表A.1。?

表 A.1 本部分章條編號與ISO 4427-1∶2007的章條編號對照情況

附 錄 B 

（資料性附錄）

本部分與 ISO 4427-1∶2007的技術性差異及其原因

表 B.1給出了本部分與 ISO4427-1∶2007的技術性差異及其原因。

表 B.1 本部分與ISO 4427-1∶2007的技術性差異及其原因

附 錄C 

（資料性附錄）?

工作溫度下的壓力折減系數?C.1 當聚乙烯管道系統在20℃～40℃ 之間溫度下連續工作時，PE 80 和PE 100可以使用表C.1 給出的壓力折減系數。

?表 C.1 PE 80和 PE 100的壓力折減系數

附 錄 D 

（資料性附錄）

混配料的變更

D.1 總則

本附錄根據混配料以下變更情況，確定對其再評估的試驗要求。

D.2 變更

D.2.1 基礎聚合物變更

聚合物生產、聚合過程的變化，或共聚單體的化學性質發生變化。

D.2.2 制造過程及特性變更

D.2.2.1 密度和/或熔體質量流動速率（MFR）標稱值的變化超出以下范圍∶

—MFR（190 ℃，5 kg）增大，變化>20% 或0.1 g/10 min;

—密度變化>3 kg/m3。

如果 MFR 降幅超過 20%，可能會影響混配料的加工條件（如注射成型），混配料制造商應對此進行驗證。

D.2.2.2 在不同地點生產同種基礎聚合物。

D.2.2.3 在相同地點采用新的生產線生產同種基礎聚合物。

D.2.3 顏料變更

D.2.3.1 顏料化學性質或顏色發生變化。

D.2.3.2 顏料用量增加超過30%。

D.2.4 除顏料外其他助劑的變更

D.2.4.1 新增或取消任何助劑，或改變其化學性質。

D.2.4.2 任何添加劑（UV 穩定劑除外）劑量變化超過 30%。

D.2.4.3 UV穩定劑減少量>30%，或增加量>50%。

D.3 再評估

D.3.1 D.2.1和D.2.3.1的變更

發生 D.2.1 和 D.2.3.1 的變更時，應將變更后的混配料視作新的混配料，再評估時按照表 D.1 的要求進行試驗。

D.3.2 D.2.2.1、D.2.2.2、D.2.2.3、D.2.3.2、D.2.4.1、D.2.4.2和D.2.4.3的變更

這些變化被視為"微小變化"。

再評估時按表 D.1的要求進行試驗。