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 191-2000 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 6671-2001 热塑性塑料管材纵向回缩率的确定d)GB/T 8804.1-2003 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 8804.3-2003 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 97-2003 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 496-2004 公路地下通信管道j)SY/T 6656-2006 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,认为可以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(A C)
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.A STM
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7.1.技术要求7.1.1.⼀般要求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,也可以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
7.1.2.1.常⽤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 常⽤⾮开挖专⽤PE通信管的规格及尺⼨允差
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=Ф2000mm,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.常⽤⾮开挖专⽤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
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。常⽤规格的⾮开挖专⽤PE通信管材性能指标应符合表7.1.3的规定。表7.1.3 常⽤规格的⾮开挖专⽤PE通信管材性能指标
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;
⽤热熔接的接头可以是管端对管端,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 496-2004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8.2。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 8804.1-2003规定从管材上取试样条,再根据GB/T 8804.3-2003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
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 8804.1-2003的9.1拉伸屈服应⼒执⾏。7.2.3.2.断裂伸长率
按GB/T 8804.1-2003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 8804.1-2003的9.2断裂伸长率执⾏。
7.2.3.3.最⼤牵引负荷
按GB 8804.1-2003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。最⼤牵引负荷也可通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 97-2003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 97-2003规定进⾏,试验速度见表5.3.4。表 7.2.3.4 压缩速度
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,复验结果仍然不合格时,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
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并且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7.4.1.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110/93mm-500m 2010/07/09 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 191-2000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、不进⽔或其他杂物、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,防⽌车辆或其他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
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
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
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通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,通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:
通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,也可以根据实测值),Ф110/92壁厚9.0mm,计算得⾮开挖专⽤PE通信管材截⾯积S=28.26mm2。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≥KN
8.3.1.2.通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:(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,需要通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。
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