GB/T 40402-2021

GB/T 40402-2021 聚乙烯外护管预制保温复合塑料管

译制单位：管道助手

重要说明：本标准为聚乙烯外护管预制保温复合塑料管的唯 一现行国 家标准，2021 年 10 月 11 日发布，2022 年 3 月 1 日实施，代替 CJ/T 480-2015《PE-RT II 型预制直埋保温管》。适用于输送介质温度不高于 110℃、设计压力不大于 1.6MPa 的城镇供热二次管网、建筑内冷热水管道等用聚乙烯外护管预制保温复合塑料管及管件的生产、检验和验收。

中华人民共和国国 家标准

GB/T 40402-2021

聚乙烯外护管预制保温复合塑料管

Prefabricated insulated composite plastic pipes with polyethylene outer casing

2021-10-11 发布
2022-03-01 实施

国 家市场监督管理总局
中国国 家标准化管理委员会 联合发布

前言

本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国塑料制品标准化技术委员会 (SAC/TC48) 归口。

本标准起草单位：中国塑料加工工业协会、天津军星管业集团有限公司、唐山兴邦管道工程设备有限公司、伟星新材股份有限公司、日丰企业集团有限公司、金牛管业有限公司、联塑科技发展有限公司、公元塑业集团有限公司、浙江中财管道科技股份有限公司、山东东宏管业股份有限公司、哈尔滨工业大学、天津大学。

本标准主要起草人：王占杰、李建辉、夏建军、王志强、赵文海、王学成、张传虎、刘长春、李德英、由世俊、王芃、李颜强、李红锁、高少东、王军、张宝军、刘月莉、赵欣刚、王宇、王亮、李刚、张磊、刘畅、王佳、王静、王颖。

目次

1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 分类和标记
4.1 分类
4.2 标记
5 要求
5.1 一般要求
5.2 原材料
5.3 预制保温复合塑料管
5.4 管件
5.5 接口
6 试验方法
6.1 外观检查
6.2 尺寸测量
6.3 工作管液压试验
6.4 外护管气密性试验
6.5 保温层性能试验
6.6 轴向剪切强度试验
6.7 径向抗压强度试验
6.8 接口密封性试验
7 检验规则
7.1 检验分类
7.2 出厂检验
7.3 型式检验
7.4 判定规则
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 标志
8.2 包装
8.3 运输
8.4 贮存
附录 A（规范性附录）轴向剪切强度试验方法
附录 B（规范性附录）径向抗压强度试验方法

1 范围

本标准规定了聚乙烯外护管预制保温复合塑料管的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于以耐热聚乙烯 (PE-RT II 型)、交联聚乙烯 (PE-X)、无规共聚聚丙烯 (PP-R) 等热塑性塑料管材为工作管，以硬质聚氨酯泡沫塑料为保温层，以高密度聚乙烯 (HDPE) 为外护管，通过 "管中管" 发泡工艺制成的预制保温复合塑料管及管件。

本标准不适用于输送介质温度高于 110℃或设计压力大于 1.6MPa 的预制保温复合塑料管及管件。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最 新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 1033.1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第 1 部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法
GB/T 1040.1 塑料 拉伸性能的测定 第 1 部分：总则
GB/T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第 2 部分：模塑和挤塑塑料的试验条件
GB/T 1633 热塑性塑料维卡软化温度 (VST) 的测定
GB/T 2411 塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度）
GB/T 2918 塑料 试样状态调节和试验的标准环境
GB/T 3398.2 塑料 硬度测定 第 2 部分：洛氏硬度
GB/T 6111 流体输送用热塑性塑料管道系统 耐内压试验方法
GB/T 6671 热塑性塑料管材 纵向回缩率的测定
GB/T 8804.2 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第 2 部分：硬聚氯乙烯 (PVC-U)、氯化聚氯乙烯 (PVC-C)、高抗冲聚氯乙烯 (PVC-HI)、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯 (ABS)、丙烯腈 - 苯乙烯 - 丙烯酸酯 (ASA) 和无规共聚聚丙烯 (PP-R) 管材
GB/T 8806 塑料管道系统 塑料部件 尺寸的测定
GB/T 8813 硬质泡沫塑料 压缩性能的测定
GB/T 10002.1 给水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材
GB/T 13663.2 给水用聚乙烯 (PE) 管道系统 第 2 部分：管材
GB/T 15558.1 燃气用埋地聚乙烯 (PE) 管道系统 第 1 部分：管材
GB/T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB/T 18475 热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名 总体使用 (设计) 系数
GB/T 18742.2 冷热水用聚丙烯管道系统 第 2 部分：管材
GB/T 18992.2 冷热水用交联聚乙烯 (PE-X) 管道系统 第 2 部分：管材
GB/T 19473.2 冷热水用聚丁烯 (PB) 管道系统 第 2 部分：管材
GB/T 20801.5 压力管道规范 工业管道 第 5 部分：检验与试验
GB/T 28799.2 冷热水用耐热聚乙烯 (PE-RT) 管道系统 第 2 部分：管材
GB 50235 工业金属管道工程施工规范
GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范
GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范
CJJ 28 城镇供热管网工程施工及验收规范
CJJ/T 81 城镇供热直埋热水管道技术规程

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.0.1 聚乙烯外护管预制保温复合塑料管 prefabricated insulated composite plastic pipe with polyethylene outer casing
由工作管、保温层和聚乙烯外护管组成，通过专用设备将保温层材料注入工作管与外护管之间的空腔，发泡成型后紧密结合为一体的预制保温管道。

3.0.2 工作管 working pipe
输送冷热水或供热介质的热塑性塑料管材。

3.0.3 保温层 insulation layer
填充在工作管与外护管之间，起保温隔热作用的硬质聚氨酯泡沫塑料层。

3.0.4 外护管 outer casing
保护保温层不受外界机械损伤和水侵蚀的高密度聚乙烯管材。

3.0.5 管件 fittings
与预制保温复合塑料管配套使用的弯头、三通、异径管、固定节、补偿器等管道附件。

3.0.6 轴向剪切强度 axial shear strength
保温层与工作管和外护管之间的轴向粘结强度。

3.0.7 径向抗压强度 radial compressive strength
保温层承受径向压力的能力。

4 分类和标记

4.1 分类

4.1.1 预制保温复合塑料管按工作管材质分为：

• PE-RT II 型：耐热聚乙烯 II 型工作管；

• PE-X：交联聚乙烯工作管；

• PP-R：无规共聚聚丙烯工作管；

• PB：聚丁烯工作管。

4.1.2 预制保温复合塑料管按保温层厚度分为标准型 (B) 和加厚型 (H)。

4.2 标记

预制保温复合塑料管的标记由产品代号、工作管材质代号、保温层厚度代号、工作管公称外径、工作管壁厚、设计压力、设计温度和标准号组成。

标记示例：
设计压力为 1.0MPa、设计温度为 95℃、工作管公称外径为 dn110、壁厚为 10mm 的 PE-RT II 型标准厚度聚乙烯外护管预制保温复合塑料管，标记为：
BW-PE-RT II-B-dn110×10-1.0/95-GB/T 40402-2021

5 要求

5.1 一般要求

5.1.1 预制保温复合塑料管及管件应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。
5.1.2 预制保温复合塑料管及管件的设计使用年限不应少于 30 年。
5.1.3 预制保温复合塑料管及管件的接口应采用热熔连接、电熔连接或法兰连接，接口的密封性能应符合设计要求。

5.2 原材料

5.2.1 工作管
1 工作管应采用符合 GB/T 28799.2 规定的 PE-RT II 型管材、GB/T 18992.2 规定的 PE-X 管材、GB/T 18742.2 规定的 PP-R 管材或 GB/T 19473.2 规定的 PB 管材。
2 工作管的材质、规格和壁厚应符合设计要求，其力学性能和化学成分应符合相应国 家标准的规定。
3 工作管的表面质量应符合相应国 家标准的规定，不得有裂纹、气泡、凹陷、杂质等缺陷。
4 用于输送饮用水的工作管，其卫生性能应符合 GB/T 17219 的规定。

5.2.2 外护管
1 外护管应采用符合 GB/T 13663.2 规定的高密度聚乙烯 (HDPE) 管材，其材料的密度不应小于 940kg/m³，维卡软化温度不应小于 80℃。
2 外护管的壁厚不应小于表 1 的规定，其力学性能应符合 GB/T 13663.2 的规定。
3 外护管的表面质量应符合 GB/T 13663.2 的规定，不得有裂纹、气泡、凹陷、杂质等缺陷。
4 外护管的颜色宜为黑色，也可根据用户要求确定。

表 1 外护管最小壁厚

5.2.3 保温材料
1 保温层应采用硬质聚氨酯泡沫塑料，其密度不应小于 60kg/m³，导热系数不应大于 0.033W/(m・K)（平均温度 50℃时）。
2 保温材料的压缩强度不应小于 0.2MPa，吸水率不应大于 3%。
3 保温材料的燃烧性能不应低于 B1 级，其性能应符合相应国 家标准的规定。
4 保温材料应干燥、清洁，不得含有杂质和有害物质。

5.2.4 密封材料
1 密封材料应采用橡胶板、聚氨酯密封胶等耐高温、耐老化的密封材料，其性能应符合相应国 家标准的规定。
2 密封材料的厚度应符合设计要求，其压缩率和回弹率应满足密封要求。

5.3 预制保温复合塑料管

5.3.1 预制保温复合塑料管的结构尺寸应符合表 2 的规定。

表 2 预制保温复合塑料管结构尺寸

5.3.2 预制保温复合塑料管的长度宜为 6m、9m、12m，长度允许偏差为 ±20mm。
5.3.3 工作管与外护管的同轴度偏差不应大于 5mm。
5.3.4 保温层应连续、均匀，不得有断层、空洞和疏松等缺陷，保温层与工作管和外护管之间应紧密结合，无脱层现象。
5.3.5 预制保温复合塑料管的轴向剪切强度不应小于 0.08MPa，径向抗压强度不应小于 0.15MPa。
5.3.6 工作管应进行液压试验，试验压力应为设计压力的 1.5 倍，稳压时间不应少于 1h，无渗漏为合格。
5.3.7 外护管应进行气密性试验，试验压力应为 0.05MPa，稳压时间不应少于 30min，压力降不应大于 0.005MPa 为合格。

5.4 管件

5.4.1 管件的工作管应采用与预制保温复合塑料管相同材质和规格的管材或符合相应国 家标准的管件，其材质应与工作管相同。
5.4.2 管件的外护管应采用与预制保温复合塑料管相同材质和壁厚的高密度聚乙烯管材，其结构尺寸应与预制保温复合塑料管相匹配。
5.4.3 管件的保温层应采用与预制保温复合塑料管相同的保温材料，其厚度不应小于预制保温复合塑料管保温层的厚度。
5.4.4 管件的工作管应进行液压试验，试验压力应为设计压力的 1.5 倍，稳压时间不应少于 1h，无渗漏为合格。
5.4.5 管件的外护管应进行气密性试验，试验压力应为 0.05MPa，稳压时间不应少于 30min，压力降不应大于 0.005MPa 为合格。

5.5 接口

5.5.1 热熔连接和电熔连接接口的坡口形式和尺寸应符合相应国 家标准的规定，焊缝质量应符合 GB 50236 的规定，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。
5.5.2 法兰接口的法兰应符合 GB/T 9112、GB/T 9113、GB/T 9115 和 GB/T 9124 的规定，法兰的密封面应平整，不得有径向沟槽和划痕。
5.5.3 接口的保温层应采用与预制保温复合塑料管相同的保温材料，其厚度不应小于预制保温复合塑料管保温层的厚度，接口处应密封良好，不得有渗水现象。
5.5.4 接口的外护管应采用焊接连接或热收缩套连接，焊缝质量应符合 GB 50236 的规定，接口处的气密性应符合本标准第 5.3.7 条的规定。

6 试验方法

6.1 外观检查

用目视法检查预制保温复合塑料管及管件的外观质量，表面应平整、光滑，不得有裂纹、凹陷、变形和锈蚀等缺陷。

6.2 尺寸测量

用钢卷尺、游标卡尺、千分尺等测量工具测量预制保温复合塑料管及管件的尺寸，测量精度应符合相应测量工具的精度要求。

6.3 工作管液压试验

按 GB/T 6111 的规定进行，试验压力为设计压力的 1.5 倍，稳压时间不少于 1h，检查有无渗漏。

6.4 外护管气密性试验

按 GB/T 20801.5 的规定进行，试验压力为 0.05MPa，稳压时间不少于 30min，测量压力降。

6.5 保温层性能试验

6.5.1 密度按 GB/T 8813 的规定进行。
6.5.2 导热系数按 GB/T 10294 的规定进行，平均温度为 50℃。
6.5.3 压缩强度按 GB/T 8813 的规定进行。
6.5.4 吸水率按 GB/T 8810 的规定进行。
6.5.5 燃烧性能按 GB 8624 的规定进行。

6.6 轴向剪切强度试验

按附录 A 的规定进行。

6.7 径向抗压强度试验

按附录 B 的规定进行。

6.8 接口密封性试验

6.8.1 热熔连接和电熔连接接口按本标准第 6.3 条的规定进行液压试验。
6.8.2 法兰接口按 GB/T 9124 的规定进行密封性试验。

7 检验规则

7.1 检验分类

产品检验分为出厂检验和型式检验。

7.2 出厂检验

7.2.1 每根预制保温复合塑料管及每个管件均应进行出厂检验，检验合格并签发产品合格证后方可出厂。
7.2.2 出厂检验项目包括：外观检查、尺寸测量、工作管液压试验、外护管气密性试验。

7.3 型式检验

7.3.1 有下列情况之一时，应进行型式检验：
1 新产品试制定型鉴定时；
2 正式生产后，如原料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
3 正常生产时，每年至少进行一次；
4 产品长期停产后，恢复生产时；
5 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；
6 国 家质量监督机构提出进行型式检验要求时。
7.3.2 型式检验项目包括本标准第 5 章规定的全部技术要求。
7.3.3 型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取，每种规格抽取 3 根（个）。

7.4 判定规则

7.4.1 出厂检验结果中如有一项指标不符合本标准要求时，应进行返修，返修后重新检验，仍不合格时，则该产品为不合格。
7.4.2 型式检验结果中如有一项指标不符合本标准要求时，应从同一批产品中加倍取样，对不合格项目进行复验。复验结果仍不合格时，则该批产品为不合格。

8 标志、包装、运输和贮存

8.1 标志

8.1.1 每根预制保温复合塑料管及每个管件均应在明显位置设置永 久性标志，标志内容包括：
1 产品名称、型号、规格；
2 生产厂名称、地址；
3 生产日期、批号；
4 设计压力、设计温度；
5 产品标准号；
6 产品合格证编号。
8.1.2 标志应清晰、牢固，不易脱落。

8.2 包装

8.2.1 预制保温复合塑料管及管件的两端应采用塑料帽或木板封堵，防止杂物进入管内。
8.2.2 预制保温复合塑料管及管件的包装应牢固，能防止运输过程中碰撞、变形和损坏。
8.2.3 包装上应印有 GB/T 191 规定的 "小心轻放"、"防潮"、"防晒" 等标志。

8.3 运输

8.3.1 预制保温复合塑料管及管件在运输过程中，应采用专用运输车辆，并采取固定措施，防止滚动、碰撞和滑动。
8.3.2 运输过程中，应避免雨淋、日晒和受潮，远离火源和热源。
8.3.3 装卸时应使用专用吊具，严禁使用钢丝绳直接捆绑，吊装时应轻吊轻放，避免摔打、碰撞。

8.4 贮存

8.4.1 预制保温复合塑料管及管件应贮存在阴凉、干燥、通风的库房内，远离火源和热源。
8.4.2 预制保温复合塑料管及管件应按不同规格、型号分类堆放，堆放高度不应超过 2m，底层应设置垫木，垫木间距不应大于 4m。
8.4.3 预制保温复合塑料管及管件的贮存期不应超过 12 个月，超过贮存期的产品应重新进行检验，检验合格后方可使用。

附录 A（规范性附录）轴向剪切强度试验方法

A.1 原理

通过万 能材料试验机对预制保温复合塑料管试样施加轴向拉力，测量保温层与工作管和外护管之间发生剪切破坏时的最大拉力，计算出轴向剪切强度。

A.2 仪器设备

A.2.1 万 能材料试验机：量程不小于 50kN，精度等级不低于 1.0 级。
A.2.2 试样夹具：能牢固夹持工作管和外护管。

A.3 试样制备

A.3.1 从预制保温复合塑料管上截取长度为 200mm 的试样，试样两端的工作管和外护管应平齐。
A.3.2 试样数量为 3 个。

A.4 试验步骤

A.4.1 将试样安装在万 能材料试验机的夹具上，确保试样的轴线与试验机的拉力方向一致。
A.4.2 以 5mm/min 的加载速度施加轴向拉力，直至保温层发生剪切破坏。
A.4.3 记录最大拉力值。

A.5 结果计算

轴向剪切强度按式 (A.1) 计算：

式中：
 —— 轴向剪切强度，MPa；
 —— 最大拉力，N；
 —— 工作管外径，mm；
 —— 试样长度，mm。

取 3 个试样试验结果的算术平均值作为测定结果，结果保留两位小数。

附录 B（规范性附录）径向抗压强度试验方法

B.1 原理

通过万 能材料试验机对预制保温复合塑料管试样施加径向压力，测量保温层发生压缩破坏时的最大压力，计算出径向抗压强度。

B.2 仪器设备

B.2.1 万 能材料试验机：量程不小于 50kN，精度等级不低于 1.0 级。
B.2.2 压头：直径为 100mm 的圆形钢质压头。

B.3 试样制备

B.3.1 从预制保温复合塑料管上截取长度为 100mm 的试样，试样两端的工作管和外护管应平齐。
B.3.2 试样数量为 3 个。

B.4 试验步骤

B.4.1 将试样平放在万 能材料试验机的工作台上，压头对准试样的中心位置。
B.4.2 以 2mm/min 的加载速度施加径向压力，直至保温层发生压缩破坏。
B.4.3 记录最大压力值。

B.5 结果计算

径向抗压强度按式 (B.1) 计算：

式中：
 —— 径向抗压强度，MPa；
 —— 最大压力，N；
 —— 压头与试样的接触面积，mm²。

取 3 个试样试验结果的算术平均值作为测定结果，结果保留两位小数。