ISO 238562021 压力和非压力供水、排水或排水用塑料管道系统.基于不饱和聚酯（UP）树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）系统标准立项发展报告

塑料管道系统基于不饱和聚酯树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Plasticspipingsystemsforpressureandnon-pressurewatersupply,drainageorsewerage—Glass-reinforcedthermosettingplastics(GRP)systemsbasedonunsaturatedpolyester(UP)resin摘要随着全球城市化进程的加速与基础设施建设的持续扩展，供水、排水及污水输送系统对管道材料的性能要求日益提高。玻璃增强热固性塑料（GRP）管道因其优异的耐腐蚀性、轻质高强、使用寿命长等技术优势，已在全球范围内得到广泛应用。为规范和统一GRP管道系统的技术要求、测试方法与质量评定准则，国际标准化组织（ISO）制定并发布了ISO23856:2021《压力和非压力供水、排水或排水用塑料管道系统——基于不饱和聚酯（UP）树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）系统》。本报告对该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其行业影响进行系统梳理和分析。报告指出，ISO23856:2021在整合原有ISO10639与ISO10467的基础上，实现了压力与非压力应用场景技术要求的统一，完善了材料性能、设计验证、安装实践等关键环节的规范体系，为全球GRP管道工程的设计、施工和质量验收提供了统一的技术依据。该标准的实施对促进国际贸易、保障工程质量、推动管道行业技术升级具有重要意义，也为我国相关标准的修订完善提供了重要参考。本文还对该标准的技术框架和主要参与单位进行了分析和介绍。关键词：玻璃增强热固性塑料；不饱和聚酯树脂；塑料管道系统；国际标准；压力供水；排水系统Keywords:Glass-reinforcedthermosettingplastics(GRP);Unsaturatedpolyester(UP)resin;Plasticspipingsystems;Internationalstandard;Pressurewatersupply;Drainagesystems一、引言1.1研究背景管道输送系统是现代社会基础设施的重要组成部分，广泛应用于饮用水供给、农业灌溉、工业用水输送、雨水排放及污水处理等领域。传统的混凝土管、金属管等材料在长期使用过程中暴露出腐蚀、渗漏、寿命有限等突出问题。在此背景下，以玻璃纤维增强热固性塑料（GRP）为代表的复合材料管道凭借其卓越的耐化学腐蚀性能、轻质高强特性、优异的水力性能和长期耐久性，逐步成为现代管道工程的重要选择。GRP管道自20世纪50年代问世以来，经过数十年的技术演进，已在全球范围内形成了成熟的设计、制造和施工体系。然而，不同国家和地区在GRP管道的产品标准、测试方法和验收规范方面存在显著差异，这在一定程度上制约了国际工程贸易与技术交流。因此，制定统一的国际标准成为行业发展的迫切需要。1.2标准基本信息ISO23856:2021由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）发布，发布日期为2021年6月15日，标准状态为现行，分类归属于外部污水排放系统领域。该标准的技术委员会为ISO/TC138（流体输送用塑料管材、管件和阀门技术委员会），其英文名称为"Plasticspipingsystemsforpressureandnon-pressurewatersupply,drainageorsewerage—Glass-reinforcedthermosettingplastics(GRP)systemsbasedonunsaturatedpolyester(UP)resin"。该标准电子版售价为1651.0元人民币，采用加密PDF格式发布。1.3报告目的本报告旨在全面系统地对ISO23856:2021标准的立项背景、编制过程、技术内容和行业影响进行深入分析，为相关企事业单位、科研机构及工程技术人员提供参考，同时为我国GRP管道标准的国际化对接提供依据和支持。二、标准立项背景与编制历程2.1GRP管道系统的发展概况GRP管道是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以热固性树脂（主要为不饱和聚酯树脂）为基体，采用定长缠绕、离心浇铸或连续缠绕等工艺制成的一种复合材料管道。相较于传统管道材料，GRP管道在技术上具有如下突出优势：1.优异的耐腐蚀性能：不饱和聚酯树脂基体赋予管道良好的耐酸、耐碱和耐化学介质腐蚀性能，适用于多种复杂工况环境；2.轻质高强：GRP管道比重仅为钢管的1/4至1/5，但比强度高于钢材，便于运输和安装施工；3.水力性能优良：管道内壁光滑，粗糙系数低（曼宁系数n值约为0.009），有利于提高输送效率、降低运行能耗；4.使用寿命长：在正常设计和施工条件下，GRP管道的设计使用寿命可达50年以上；5.设计灵活性高：可通过调整缠绕工艺和结构层设计，满足不同压力和刚度等级要求。基于上述技术优势，GRP管道已广泛应用于城市供水、污水收集与处理、海水淡化、工业循环水、农田灌溉及水利水电等众多领域。2.2标准立项的必要性在ISO23856:2021发布之前，GRP管道系统存在两套并行的国际标准，即ISO10639（压力供水用GRP管道系统）和ISO10467（无压力排水和污水用GRP管道系统）。随着技术发展和工程实践的深入，两套标准并存存在以下问题：>标准分散，应用不便。压力与非压力管道系统在设计和应用场景中常常关联交叉，两套独立标准的并行使用增加了工程设计、产品认证和国际贸易中的复杂性。>部分技术内容滞后。随着GRP管道制造工艺的进步和应用范围的拓展，原有标准中的部分技术要求已不能全面反映现代GRP管道系统的技术水平和工程需要。>需要与国际法规和认证体系更好衔接。国际工程市场对产品认证和标准符合性的要求日益严格，统一的国际标准有助于简化和协调产品认证流程。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC138技术委员会决定对原有两项标准进行整合修订，制定一套统一的GRP管道系统国际标准，以适应和引领行业发展需求。2.3编制历程ISO23856:2021的编制工作历时数年，经历了标准提案（NP）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）、最终国际标准草案（FDIS）及正式出版（IS）等阶段。主要历程如下：-2017年：ISO/TC138技术委员会正式提出整合ISO10639和ISO10467的提案，获得成员国多数支持后立项；-2018—2019年：成立工作组（WG），组织国际专家开展标准框架设计和关键技术条款的起草工作，期间多次召开工作组会议审议草案内容；-2019—2020年：完成委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS），并在成员国中开展多轮投票征询意见，对标准技术内容进行了充分讨论和完善；-2021年6月15日：经最终国际标准草案（FDIS）投票通过后，ISO23856:2021正式发布实施。该标准由国际标准化组织ISO/TC138"流体输送用塑料管材、管件和阀门技术委员会"归口管理，其秘书处承担单位为德国标准化协会（DIN）。三、标准主要内容与技术框架3.1标准适用范围ISO23856:2021规定了基于不饱和聚酯（UP）树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）管道系统的性能要求、测试方法及质量评定要求。该标准适用于以下应用领域：-压力供水：包括饮用水输送、原水输送、灌溉用水及一般压力供水管道系统；-非压力排水与污水输送：包括重力流排水管道、污水收集管道及雨水排放管道系统；-相关管件与连接件：涵盖与管道系统配套的管件、连接件及密封元件的要求。3.2标准的主要技术框架ISO23856:2021的核心内容涵盖以下几个主要方面：（1）材料与原材料要求标准对制造GRP管道所用原材料——不饱和聚酯树脂、玻璃纤维增强材料、填料及添加剂等提出了明确的性能要求和检验规则。其中，不饱和聚酯树脂作为管道基体材料，其力学性能、耐化学腐蚀性能和耐久性能直接影响管道的使用寿命和服役安全性，是标准重点关注的内容之一。玻璃纤维作为主要增强材料，其含量、分布和浸润状态直接决定管道的结构性能，标准对此规定了相应的技术指标。（2）管道结构设计标准规定了GRP管道在压力和非压力工况下的结构设计原则和方法，包括管道壁厚的确定、刚度等级划分、压力等级系列及安全系数的选取等。管道设计需同时满足强度条件和刚度条件，确保管道在埋地荷载和内部压力共同作用下的长期结构完整性。（3）力学性能要求-短时爆破强度-长期静液压强度-初始和长期环刚度-轴向拉伸性能-挠曲性能-抗冲击性能（4）物理和化学性能要求标准对管道的物理性能指标如密度、巴氏硬度、玻璃纤维含量、树脂含量等作了规定；同时依据不同使用工况，规定了管道在特定化学介质中的耐腐蚀性能测试方法和评定准则。（5）连接方式与密封元件标准对GRP管道的各种连接方式，包括套筒连接、承插连接和法兰连接等提出了技术要求，并对密封元件的材料、尺寸和性能要求进行了规定。合理的连接设计和可靠的密封性能是保障管道系统整体安全性的关键环节。（6）安装与施工要求标准对GRP管道的运输、存储、装卸、基础处理、管道铺设、回填压实及压力测试等施工环节提出了指导性要求。正确规范的安装施工是确保GRP管道长期安全运行的重要保障。（7）质量评定与检验规则标准规定了GRP管道系统的型式检验、出厂检验和见证检验的要求，明确了各检验项目的试验方法、抽样方案和合格判定准则，为产品质量控制和工程验收提供了技术依据。3.3标准的主要技术特点ISO23856:2021相较于原ISO10639和ISO10467，具有以下显著技术特点：1.统一性：将压力和非压力两种应用场景下的技术要求整合到同一标准框架内，实现了技术规范的统一协调；2.系统性：从原材料、产品设计、制造工艺、性能测试到安装施工，形成了完整的全链条标准体系；3.先进性：反映了近年来GRP管道在材料科学、结构设计和测试技术方面的最新发展成果；4.灵活性：在保证基本安全要求的前提下，允许制造商根据应用需求进行合理的产品设计和工艺选择，体现了性能导向的标准化理念；5.国际协调性：与ISO其他相关标准及ISO23856系列配套标准之间保持了良好的技术协调性，便于国际工程应用和产品认证。四、主要参与单位介绍4.1ISO/TC138技术委员会ISO/TC138是国际标准化组织下设的专门负责流体输送用塑料管材、管件和阀门领域标准制定的技术委员会。该委员会成立于1973年，秘书处设于德国标准化协会（DIN），其工作范围涵盖热塑性塑料管道系统和热固性塑料管道系统的材料、产品、测试方法及安装规范等各个方面。ISO/TC138下设多个分技术委员会和工作组，其中SC6"增强塑料管道系统分技术委员会"直接负责GRP管道系统标准的制修订工作。4.2AmancoJordan（阿曼科约旦公司）AmancoJordan是ISO23856:2021标准编制工作的重要参与单位之一。该公司是约旦知名的管道系统制造商，隶属于墨西哥Mexichem集团（现Orbia），长期专注于塑料管道系统的研发与生产。AmancoJordan在GRP管道系统领域拥有深厚的技术积累和丰富的工程应用经验。公司配备先进的生产设备和检测实验室，产品广泛应用于供水、排水、灌溉及工业管道工程。在ISO23856:2021的编制过程中，AmancoJordan的技术专家积极参与标准草案的技术论证和试验验证工作，在管道结构设计、性能测试方法等方面提出了多项建设性意见。其工程实践经验和试验数据为标准技术条款的确定提供了重要的实证支撑。AmancoJordan公司长期关注国际标准的发展趋势，积极参与ISO/TC138框架下的标准化活动，是推动GRP管道国际标准发展的重要力量之一。通过参与国际标准的制修订工作，该公司不仅提升了自身的技术能力和国际影响力，也为全球GRP管道行业的技术进步和规范化发展做出了积极贡献。五、标准实施的意义与影响5.1对国际GRP管道行业的影响ISO23856:2021的发布实施对全球GRP管道行业产生了深远影响。首先，该标准统一了压力与非压力GRP管道系统的技术要求，为全球GRP管道产品提供了一个统一的技术基准和质量门槛，有力促进了国际贸易的便利化。制造商只需按照同一标准组织生产和质量控制，即可满足不同国家和地区的工程需求；采购方和工程业主也便于在产品选型和质量验收时有据可依。其次，该标准的发布推动了GRP管道行业的技术升级和规范化发展。标准中纳入了近年来在材料科学、结构设计、测试技术等方面取得的最新成果，对产品性能和质量提出了更高要求，客观上推动了企业加大技术研发投入、提升产品和服务质量。同时，统一的标准体系也有助于淘汰技术落后、质量低劣的产品，净化市场竞争环境。5.2对我国的启示与借鉴我国是GRP管道生产和使用大国，GRP管道已广泛应用于市政给排水、水利、电力、化工等众多领域。目前我国GRP管道相关标准主要包括GB/T21238《玻璃纤维增强塑料夹砂管》、GB/T21492《玻璃纤维增强塑料顶管》等国家标准以及CJ/T3079等城镇建设行业标准。这些标准在结构框架和技术指标方面与ISO23856:2021既有联系又有差异。ISO23856:2021的发布为我国GRP管道标准的修订和完善提供了重要参考。我国相关标准化技术委员会和企事业单位应积极关注和研究该标准的技术内容，结合我国GRP管道技术发展和工程应用的实际需要，适时开展国家标准与ISO标准的对接和转化工作，以提高我国GRP管道标准的国际协调性和技术先进性。同时，积极参与ISO/TC138框架下的国际标准制修订工作，提升我国在国际标准化事务中的话语权和影响力。5.3未来发展趋势展望未来，GRP管道标准的发展将呈现以下趋势：1.绿色环保：随着全球对可持续发展和循环经济的重视，GRP管道标准将更加关注原材料的环境友好性、生产过程的节能减排以及管道废弃后的回收利用，绿色制造和全生命周期环境影响评价有望成为标准的重要内容。2.智能化：数字孪生、传感器技术和智能监测系统的应用日益广泛，GRP管道标准可能逐步纳入与管道智能监测和数字化管理相关的内容。3.高性能化：随着新型树脂体系和增强材料的发展，更高性能的GRP管道产品将不断涌现，标准需相应更新和完善以适应新材料、新工艺的发展需求。4.协同发展：GRP管道标准将进一步加强与设计规范、施工规范、检测机构认可和产品认证体系之间的衔接，形成更加协调统一的标准体系。六、结论ISO23856:2021《压力和非压力供水、排水或排水用塑料管道系统——基于不饱和聚酯（UP）树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）系统》是国际标准化组织在GRP管道系统领域的一项重要标准成果。该标准统一了原ISO10639和ISO10467的技术框架，全面覆盖了GRP管道系统的材料要求、结构设计、性能测试、连接方式、安装施工及质量评定等各环节，构建了一套系统完整、技术先进、协调一致的国际标准体系。该标准的发布实施不仅为全球GRP管道工程提供了统一的技术依据，也促进了国际技术交流和贸易合作。对我国而言，积极对接ISO23856:2021标准要求，进一步完善我国GRP管道标准体系，提升产品技术水平和国际竞争力，具有重要的现实意义。未来，随着材料技术、制造工艺和工程应用的持续发展，GRP管道标准体系也将不断完善和升级，为全球基础设施建设的可持续发展提供更加有力的技术支撑。参考文献[1]ISO23856:2021,Plasticspipingsystemsforpressureandnon-pressurewatersupply,drainageorsewerage—Glass-reinforcedthermosettingplastics(GRP)systems