玻璃纤维增强塑料夹砂管

1、ICS Q23中华人民共和国国家标准GB/T 21238 -2007玻璃纤维增强塑料夹砂管Glass fiber reinforced plastics mortar pipes(ISO 10639 : 2004 (E) , Plastics piping systems for pressure and non -pressure water supply-Glass-reinforced thermosetting plastice(GRP)systemts based on unsaturatedpolyester (UP) resin,NEQ)2007-10-21 发布2008-04-

2、01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会目 次、心 刖言I1范 围1 TOC o 1-5 h z 2规范性引用文 件 13术语和定 义 14分类和标记 25原材 料 37卫生性 TOC o 1-5 h z 能 108试验方法 109检验规则 1210标志、包装、运输和贮存 14附录A （规范性附录）初始环向拉伸强力度样 15附录B （规范性附录）长期静水压性能试验 及确方法 16附录C （规范性附录）长期弯曲应弯 8b试验及确定方法 17附录D （资料性附录）接头技术要求 20附录E （资料性附录）管件技术要求 23、乙刖 百本标准对应于I8O 10639: 20

3、04压力和非压力给水塑料管系统玻璃纤维增强热固性塑料（不饱和聚酯树脂）管（英文版），与 I8O 10639的一致性程 度为非等效。本标准自实施之日起，CJ/T3079- 1998玻璃纤维增强塑料夹砂管， JC/ T838-1998玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管， JC/T695 1998离 心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂夹砂管废止。本标准的附录A附录B和附录C为规范性附录，附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会口。本标准负责起草单位：同济大学、北京玻璃钢研究设计院。本标准参加起草单位：武汉理工大学、哈尔滨玻璃研究院、中国玻

4、璃钢工业协 会、上海耀华玻璃钢有限公司、中复连众复合材料集团有限公司、辽宁水业玻璃 钢管道有限公司、吴华中意玻璃钢有限公司、浙江东方豪博管业有限公司、惠州 天联有限实业有限公司、新疆永昌积水复合材料股份有限公司。本标准主要起草人：周仁刚、薛元德、胡中永、李卓球、刘在阳、沈碧霞、吕 琴。本标准为首次发布。玻璃纤维增强塑料夹砂管1范围本标准规定了玻璃纤维增强塑料夹砂管（以下简称FRPMT）的分类和标记、原材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于公称直径为 100 mm4 000 mm,压力等级为 MPaMPa,环刚 度等级为1 250N/Bn210000 N/ m2地

5、下和地面用给排水、 水利、农田灌溉等管道工程用 FRPM 管，介质最高温度不超过 50C。非夹砂玻璃纤维增强塑料管及公称直径、压力等级、环刚度等级不在本标准规定范围内的FRPMff也可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版不适用于本标准，然 而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不 注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1447纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T1449纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB/T1458纤维缠绕增强塑料环型试样拉伸试验

6、方法GB/- 2004塑料 负荷变温度的测定第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料GB/T2576纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法GB/T2577玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法GB/T3854增强塑料巴柯尔硬度试验方法GB/T5349纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法GB/T5351纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法GB/T5352纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法GB5749生活饮用水卫生标准GB/T8237纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂GB13115食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生标准GB/T18369玻璃纤维无捻粗纱ISO8483:

7、 2003玻璃纤维增强热固性塑料管和管件证实法兰螺栓连接设计的试验方法ISO8533: 2003玻璃纤维增强热固性塑料管和管件证实粘接或包缠连接设计的试验方法ISO 8639 : 2000玻璃纤维增强热固性塑料管和管件柔性接头密封性试验方法ISO10928: 1997塑料管系统 玻璃纤维增强热固性塑料管和管件回归分析方法及其应用3术语和定义下列术语和定义适用于标准玻璃纤维增强塑料夹管 glass fiber reinforced plastics mortar pipes以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料，采用定长缠绕工艺、离

8、心浇铸工艺、连 续缠税工艺方法制成的管道。环冈 度 ring stiffness指单位长度的管环在外压作用下， 在一定径向变形下所承受的荷载大小。 它表 征管环抵抗外荷载能力。以下式计算：SEI/D3 ,通常以N/行作单位。其中EI为沿管轴方向单位长度内管壁环向弯曲刚度， D为管道计算直径。定长缠绕工艺 filament winding process在长度一定的管模上，采用螺旋缠绕和/或环向缠绕工艺在管模长度内由内至 外逐层制造管材的一种生产方法。离心浇铸工艺 centrifugal casting process用喂料机把玻璃纤维，树脂、石英砂等按一定要求浇铸到旋转着的模具内，固 化后形成

9、管材的一种生产方法。连续缠绕工艺 continuous advancing mandrel method在连续输出的模具上，把树脂、连续纤维、短切纤维和石英砂按一定要求采用 环向缠绕方法连续铺层，并经过固化后切割成一定长度的管材新产品和一种生产 方法。长期静水压设计压力基准HDP long-term hydrostatic design pressure basis对一组规格相同的FRP帽试样分别施加不同的静水内压，测出每个试样的失效时间，再由回归曲线外推至 50年（X 105h）后管能承受的静水内压值即为长期 静水压设计压力基准。长期静水压设计压力基准 HDP long-term hydro

10、static design stress basis对一组规格相同的FRPMtT试样分别施加不同的静水内压，测出每个度样的失 效时间，再由回归曲张外推至 50年（X 105h）后管能承受的静水内压值即为长期 静水压设计压力基准。长期弯曲应变 Sb long-term ring-bending strain对一组规格相同的FRPMT试样，通过平行板施加不同的恒定外载荷，或通过 平行板施加外载荷并保持不同的恒定直径变化什，测出每个试样的破坏时间，换 算出相应的弯曲应变，再由回归曲线外推至50年（X 105h）后管弯曲应变即为长期弯曲应变。4分类和标记分类产品按工艺方法、公称直径、压力等级和环刚度等

11、级进行分类。I 定长缠绕工艺：；II离心浇铸工艺；III 连续缠绕工艺。公称直径DN公称直径见表2。压力等级PN压力等级（MPa :、10、.0、。环刚度等级SN环刚度等级（N/m2） : 1250、2500、5000、10000。标记FRPMT的标记方法如下：示例：采用定长缠绕工艺生产公称直径为1200 mm压力等级为、环刚度等级为5000N/ m2,按本标准生产的 FRPMS标记为：FRPM- GB/T 20138-2007.5原材料增强材料应采用无碱玻璃纤维及其制品制造FRPMto所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应符全GB/T18369的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准的

12、规定。注：在需要输送特定介质的场合，经供需双方商定后，可采用性能能满足要求的 其他增强材料。树脂所采用的不饱和聚酯树脂应符合 GB/T8237的规定。其他树脂应符合相应的国 家标准或行业标准的规定。内衬层树脂应采用间本型不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂或双酚A型树脂。给水工程用FRPMt的内衬层树脂的卫生指标必须满足GB13115的规定。树脂浇铸体的性能应达到下列要求：a）内衬层树脂对于定长缠绕工艺和连续绕工艺：拉伸强度： 60 MPa;拉伸弹性模量： ;断裂伸长率：%0拉伸离心浇铸工艺：拉伸强度： 10 MPa;断裂伸长率： 15%。b）结构层树脂拉伸强度： 60 MPa;拉伸弹性模量： GPa

13、;断裂伸长率：%;热变形温度：70C.热变形温度按GB/中A法进行测试.颗粒材料颗粒材料的最大粒径不得大于须和五分之一管壁厚度之间的较小什.其中石英砂的SiO2含量应大于95%,含水量应不大于,碳酸钙的CaCOt量应大于98%, 含水量应不大于。6要求外观质量FRPMT的内表面应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂 质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良管现象；管端面应平齐；边棱应无毛刺；外表 面无明显缺陷。尺寸直径外径系列的应符合表1的规定，内径第列的应符合表 2的规定。为方便与其 他材质管道的连接，经供需双方协商确定，可套用其他材质管道的尺寸并满足相 应要求。表1外径系列FRPMS的

14、尺寸和偏差单位为毫米公称直径DN外直径偏 差200+,250+,300+,350+,400+,400+,500+,600+,700+,800+,900+,1000120014001600180020002200240026002800300032003400360038004000+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,+ ,注1:可根据实际情况彩其他外径系列尺寸，但其外径偏差应满足相应要求注2:对于DN300的FRPR/f,外直径也可采用mm,对于DN400的FRPMf,外直径也可采用mm, 该两种规格的正偏差为mm,负偏差为mm。表2内径系

15、列FRPMS的尺寸和偏差单位为毫米公称直径DN内直径范围偏 差最小最大10097103+1251220128+1501470153+200196204+250246255+300296306+350346357+400396408+450443459+500496510+600595612+700659714+800795816+900895918+10009951020+120011951220+140013951420+160015951620+180017951820+200019952020+220021952220+240023952420+260025952620+28002795

16、2820+30029953020+320031953220+340033953420+360035953620+ +380037953820+400039954020+注：管两端内直径的设计值应在本表的内直径范围内，两端内直径的偏差应在本表规定的偏差范围之内长度a)FRPM管的有效长度为 3m 4m 5m 6m 9m 10m 12nl如果需要特殊长度的管, 在订货时由供需双方商定。b) FRPM管的长度偏差：有效长度的士 %。管壁厚度任一截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度，其中最小管壁厚度应不小于设计厚度的90%。管端面垂直度管端面的垂直度应符合表 3的规定。表3管端面垂直度要求单位为毫

17、米公称直径DN管端面垂直度偏差DN 6004600 10008巴氏硬度FRPMf外表面的巴氏硬度应不小于 40树脂不可溶分含量管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%。直管段管壁组分含量直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定，并应在相关技术文件中明确给出。初始力学性能。初始环刚度S0初始环刚度So应不小于相应的环刚度等值 SN初始环向拉伸强力Ftha）初始环赂拉抻强力Fth应根据工程设计来确定，但其最小值根据式（1）确定：FthC PN- DN/2 （1）式中：Fth管的初始环赂拉伸强力，单位为千牛每米（kN/同；C 系数，见表 4;pn-压力等级，单位为兆帕（MPa ；DN公

18、称直径，单位为毫米（mm 。表4系数G压力等级PN/MPaa4444444444444444444444444444444注1: a = P/HDP;其中P。为短时失效水压；HDPJ长期静水压力基准。注2:当管的环向拉伸强力的离散系数Cv %时，Ci应取为表中值乘以/ （）。b）当无长期静水压设计压力基准试验（HDP结果时取C =时初始环赂拉伸强 力的最小值见表5。表5 无HDP时初始环向拉伸强力 Fth的最小值单位为千牛每米公称直径压力等级/ MPaDM/ mm100327912618925231537844150463078812539981582363153944735516301889

19、841504711818928437847356766275694511812006315825237850463075688210081260157525079197315473630788945110312601575196930095236378540756900113413231440180022503501102764416628821103132315441764220527564001263155047561008126015121764216025203150450142354567851113414181701198522682835354450015839463094512

20、601575189022052520315039386001894737561134151218902268264630243780472570022155188213231764220526463087352844105513800252630100815122016252030243528403250406300900284709113417012268283534023969453656707088100031578812601890252031502780441050406300787512003789451512226830243780453652926048756094501400

21、441110317642646352844105292617470568820110251600504126020163024403250406048705680641008012600180056714182268340245365670680479389072113401417520006301575252037805040630075608820100801260015750220069317332772415855446930831697021108813860173252400756189030244536604875609072105841209615120189002600819

22、204832764914655281909828114661310416380204752800882220535285292705688201058412348141121764022050300094523633780567075609450113401323015120189002362532001008252040326048806410080120961411216128201602520034001071267842846426856810710128521499417136214202677536001134283545366804907211340136081587618144

23、22680283503800119729934788718295761197014364167581915223940299254000126031505040756010080126001512017640201602520031500初始轴向拉伸强力及拉伸断裂应弯a）当管道不承受由管内压直接产生的轴向力或未受到特殊轴向力时，其管壁初始轴向拉伸强力F也应不小于表6的规定值；管壁轴向拉伸断裂应变应不小于。b）当管道承受由管内压产生的轴向力时，其管壁初始轴向拉伸强力GtL应满足式（2）的要求。FtL Ci PN- DN/4 （2）式中：FtL 管的初始轴向拉伸强力，单位为千牛每米（KN/ni）;

24、C i 系数，见表4,当元长期静水压设计压力基准试验结果时取Ci=;PM DN 同式（1）。注：承受由管内压产生轴向力的管主李有一端与阀门、盲堵等连接而又没有设置可靠的支墩的管。表6初始轴向拉伸强力最小值 FtL单位为千牛每米公称直径DN/ mm压力等级MPa10070757880838790100110125758085909397100110120150808593100103107110120130200859510311011311712013014025090105115125128132135150165300951151281401430147150170190350100123

25、137150156162168192215400105130145160168177185213240450110140158175184194203234265500115150170190200210220255290600125165193220232244255300345700135180215250263277290343395800150200240280295310325378450900165215263310325340355430505100018523028534035737339047355512002052603203804074334605586551400225

26、290355420457493530643755160025032039046050755360072885518002753504255005576136708139552000300380460540607673740898105522003254103955806577338109831155240035044053062070779388010681255260037547056566075785395011531355280040050560570581091510201238145530004305406457508639771090132315553200460575685795

27、917103811601408165534004906107258409701100123014931755360052064576588510231162130015781855380055068080593010771223137016631955400058071584597511301285144017482055水压渗漏对整管或带有接头连接好的整管施加该管压力等级倍的静水内压，保持2min,管体及连接部位应不渗漏。短时失效水压短时失效水压应不小于管的压力等级 C倍（Ci按表4取值），当无长期静水压设计基准试验结果时，取C=.初始挠曲性每个试样初始挠曲水平面A和挠曲水平B应满足表7要求

28、.注：表7的规定是建立在安装后长期使用的现场最大挠度为5 %的基础上.如果样品管在满足其中的一项或两项要求（即水平A和水平B）下失效，样品管代表的同批管材的长期许用挠曲值必须将规定值按比例降低.表7安始挠曲性的径向变形率及要求初始环向弯曲强度管壁的初始环向弯曲强度 Ftm应根据工程设计确定，但其最小值根据式（3）确定。Ftm=A（D+A/2） 2式中：Ftm一管壁环向初始弯曲强度，单位为兆帕（ Mpa ;t 一管壁实际测试厚度，单位为毫米（ mm ；D管的计算直径，单位为毫米（ mm , D= Dn+1;Dn-管的内直径，单位为毫米（mm ；-管材初始挠曲性检验达到挠曲水平 B时的径向奢约定俗

29、成变开量，单位为毫米（ mm ；EP差表8系数C3挠曲水平环刚度等级/ （N/m2）要求12502500500010000A/%1815129管内壁无裂纹B%30252015管壁结构无分层、无纤维断裂及屈曲注：对于其他环刚度管的安始挠曲性的径向为数不多率按下述要求执行；对于环刚度过在标准等级之间的管，挠曲水平A和B对应的径向为数不多率分别按线性插值勤的方法确定；对于环刚度长期弯曲应变Sb7卫生性能用于给水的管应符合 GB5749的要求，并按国家卫生部门要求进行定期检测。8试验方法8. 1外观质量目测FRPMT的内、外表面及两端面情况。8. 2尺寸测量8. 2. 1FRPMW的直径8. 2. 2

30、. 2FRPM管的外直径在FRPMf两端处用精度为1 尺或钢卷尺（尺面应为平面）绕管一同（确保其先垂直于管轴线）测出管的周长，市场 计算出外直径。对于直径较小的管，可采用精度为mm的游标卡尺直接测出同一截面相互垂直的两个方向的外直径，取2次测量结果的算术平均值。.FRPMf的内直径用精度为 0。1mm的内径测量尺测出同一截面的垂直和水平方向的内直径，取2次测量结果的算术平均值。也可采用游标卡尺按上述要录测量。8. 2. 2有效长度FRPMf放在平面上，用精度为1 mm的钢卷尺沿管的母线测量其长度，取 4条母线长度的算术平均值作为管材长度（含接头），减去插入长度为有效长度。管壁厚度和内衬厚度a）

31、对于离心浇铸工艺和缠绕工艺生产的FRPMf,垂直切割管的端部，用精度为mm的游标卡尺沿贺周测量7次，测点均布，取7次测量结果的算术平均值。垂直切割管的端部，用砂细度为mm （或更细）的砂纸把切断口打磨平滑，用水除去粉尘，将扎磨处完全洗净后，用精度mm的游标尺测量内衬层的厚度，至少测量4次，测点均布，取每次测量结果的算术平均值。用直角尺和精度为1 mm的钢板尺测定管端面垂直度。巴氏硬度按GB/T3854的规定进行。树脂不可溶分含量按GB/T2576的规定进行。直管段管壁组合含量按GB/T2577的规定进行。初始力学性能测试设备、测试环境及试样按照GB/T5352的规定，加载速度按式（7）确定。初始环刚度 &按式（8）进行计算，取个度样环刚度的算术平均值作为测试结果。v= x 10-4D7t （7）式中：V加载速度，取整数，管径大于 500 mm时可修约到个位数为 0或5,单位为毫米每分钟（mm/mil）；D、t-同式（3）。S0=y （8）式中：S-初始环刚度，单位为牛每平方米（Nl/m2）；3%,单位为米（Nl/m2）；3%,单位为米（m）;F-与 Y相对应的线载荷，单位为牛每炉子（N/m) 0a）方法A:按GB/T1458进行测试，其中试样厚度为管壁厚度，试样直径为管环直径，试样宽度为20须，并且在水平直径的两