ISO 166112026 无压力排水和污水的塑料管道系统 - 基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）制成的非圆形管道和接头 - 尺寸 要求和试验标准立项发展报告

无压力排水和污水的塑料管道系统——基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）制成的非圆形管道和接头——尺寸、要求和试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Plasticspipingsystemsfordrainageandseweragewithoutpressure—Non-circularpipesandjointsmadeofglass-reinforcedthermosettingplastics(GRP)basedonunsaturatedpolyesterresins(UP)—Dimensions,requirementsandtests摘要随着全球城市化进程持续加快与地下基础设施更新换代需求日益增长，无压力排水与污水管道系统在市政工程中的重要性愈发凸显。在各类管道材料中，基于不饱和聚酯树脂的玻璃增强热固性塑料（GRP）因其优异的耐腐蚀性能、较高的比强度以及良好的水力特性，已成为大口径排水管道工程的重要选材。然而，在实际工程应用中，受安装空间、地质条件及流体力学要求等因素影响，非圆形截面GRP管道的应用日趋广泛，亟需统一的国际标准以规范其尺寸体系、性能要求和试验方法。ISO16611:2026《无压力排水和污水的塑料管道系统——基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）制成的非圆形管道和接头——尺寸、要求和试验》正是在此背景下由国际标准化组织（ISO）制定并发布。该标准系统规定了非圆形GRP管道及接头的材料性能、尺寸参数、力学要求、密封性能和试验方法，填补了国际标准化体系中针对非圆形GRP管道产品规范的空白。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其行业应用前景，旨在为管道行业技术人员、工程设计人员及标准化工作者提供系统的参考与指导。关键词：玻璃增强热固性塑料；不饱和聚酯树脂；非圆形管道；排水系统；国际标准；产品规范；试验方法Keywords:Glass-reinforcedthermosettingplastics(GRP);Unsaturatedpolyesterresins(UP);Non-circularpipes;Drainagesystems;Internationalstandard;Productspecification;Testmethods1引言1.1立项背景现代城市排水与污水系统是保障城市公共卫生与环境安全的重要基础设施。随着全球气候变化加剧、城市内涝频发以及污水收集处理要求的不断提高，排水管道的设计、施工和运维面临着前所未有的挑战。在管道选材方面，混凝土管、陶土管、塑料管及玻璃钢管道各有其适用场景，而GRP管道凭借其轻质高强、耐腐蚀、使用寿命长、水力性能优良等综合优势，在公称直径较大的无压力排水管道工程中占据了重要市场地位。标准是产业发展的技术基础。在GRP管道领域，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）长期致力于塑料管道系统的标准化工作。围绕圆形截面GRP管道，ISO10467:2018《无压力排水和污水的塑料管道系统——基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）管道和接头——尺寸、要求和试验》提供了完整的技术规范。然而，在实际工程中，当管道受限于埋深、覆土、地下管线交叉或既有构筑物空间约束时，圆形截面往往无法满足设计要求，拱形、椭圆形、矩形等非圆形截面管道因其更优的空间利用率和结构适配性而成为必要的替代方案。截至ISO16611立项前，国际标准体系中尚缺乏适用于非圆形GRP管道的统一产品标准。各国虽各有相应的国家标准或行业规范，但在尺寸系列、技术指标、试验方法等方面存在显著差异，给跨国工程项目的设计选型、产品认证和贸易互通带来了极大不便。因此，制定一项国际通行的非圆形GRP管道标准，既是工程实践的迫切需要，也是完善国际塑料管道标准体系的必然要求。1.2标准基本信息ISO16611:2026《无压力排水和污水的塑料管道系统——基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）制成的非圆形管道和接头——尺寸、要求和试验》由国际标准化组织（ISO）发布，标准状态为现行，发布日期为2026年1月27日。该标准属于国际标准分类（ICS）中“外部污水排放系统”相关领域，全文为英文版本。2标准编制过程2.1技术归口与工作组ISO16611由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，具体由SC6“增强塑料管道及管件分技术委员会”负责制定。在标准制定过程中，来自德国、法国、中国、日本、美国、荷兰等主要工业国家的专家积极参与，涵盖了管道制造商、原材料供应商、检测认证机构、工程设计单位及科研院所等各方代表。2.2编制阶段该标准的制定经历了以下主要阶段：-提案阶段（NWIP）：在识别到非圆形GRP管道国际标准缺失的问题后，相关国家成员体提出新工作项目提案，经TC/SC投票通过后正式立项。-工作草案（WD）阶段：工作组汇集各国现有技术资料和研究成果，编制标准工作草案，明确标准的适用范围、技术框架和关键指标。-委员会草案（CD）阶段：草案在SC层面征求意见，各成员体提交修改建议，工作组对技术内容进行逐条讨论和修订。-国际标准草案（DIS）阶段：经SC全体成员投票通过后形成DIS稿，面向ISO全体成员体公开征询意见。-最终国际标准草案（FDIS）阶段：对DIS阶段收集的意见进行处理后形成FDIS稿，进行最终投票。-正式发布：在FDIS投票通过后，标准经ISO中央秘书处编辑出版，于2026年1月27日正式发布实施。2.3制定原则ISO16611的制定遵循了以下基本原则：1.协调一致性：与ISO10467等既有标准保持技术框架和术语体系的协调统一，便于标准使用者理解与应用。2.科学合理性：技术指标以大量试验验证数据和工程实践经验为基础，确保标准的科学性和可操作性。3.广泛适用性：充分兼顾不同国家和地区的技术发展水平、气候条件和工程习惯，避免设置不合理的技术壁垒。4.安全可靠性：以保障排水管道系统长期安全运行为核心目标，对管道结构安全、密封性能和耐久性能提出严格要求。3标准主要内容3.1范围界定ISO16611规定了基于不饱和聚酯树脂（UP）的玻璃增强热固性塑料（GRP）制成的非圆形管道及接头在无压力排水和污水系统中的尺寸要求、性能要求和试验方法。标准适用于埋地或地面敷设的无压力排水和污水管道系统，包括生活污水、雨水及合流制污水的输送。非圆形截面包括但不限于拱形（棚形）、椭圆形、矩形（箱涵形）等常用几何形状。该标准与ISO10467在适用范围上形成互补关系——后者适用于圆形截面GRP管道，而前者专门针对非圆形截面产品。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了明确定义：-非圆形管道（non-circularpipe）：横截面非圆形的管道，其内轮廓由特定的几何形状定义。-拱形管道（archpipe）：截面呈拱形，底部为平面或近似平面，顶部为弧形。-椭圆形管道（ellipticalpipe）：截面为椭圆形，通常以长轴和短轴尺寸表征。-矩形管道（rectangularpipe）：截面为矩形，包括正方形截面。-结构设计厚度（structuraldesignthickness）：满足结构设计要求所需的最小壁厚。-刚度等级（stiffnessclass）：表征管道抵抗外压变形能力的等级参数。3.3材料要求标准对制造非圆形GRP管道所用原材料提出了明确规定：-树脂基体：以不饱和聚酯树脂（UP）为主体，树脂的性能应满足相应的机械性能、耐化学腐蚀性能及耐老化性能要求。树脂中苯乙烯含量应控制在合理范围内，确保固化效果和环保要求。-增强材料：采用E玻璃纤维或等效类型的玻璃纤维作为增强材料，纤维形式可为连续纤维缠绕、短切纤维喷射或二者组合。玻璃纤维的含量应满足管道力学性能的设计要求，通常以玻璃纤维质量分数或体积分数加以规定。-填料与助剂：允许添加适量的填料（如碳酸钙、高岭土等）和功能性助剂（如紫外线吸收剂、阻燃剂等），但不得对管道最终使用性能产生不利影响。-内衬层：为提高管道的耐腐蚀性能和水力性能，管道内壁通常应设置富树脂内衬层，内衬层厚度和树脂类型应满足输送介质的要求。3.4尺寸要求尺寸要求是ISO16611的核心技术内容之一。标准对不同截面形状的非圆形管道规定了系统的尺寸系列和允许偏差：-拱形管道：以跨度（span）和拱高（rise）作为特征尺寸，规定了标准尺寸系列及相应的尺寸允许偏差。-椭圆形管道：以长轴和短轴尺寸定义管道规格，长轴与短轴的比值范围及对应的尺寸偏差均予以规定。-矩形管道：以宽度和高度定义管道规格，规定了标准系列尺寸和制造允许偏差。标准还对管道的壁厚提出了明确要求，包括：-最小壁厚：应不小于结构设计计算确定的最小值。-平均壁厚：在管道圆周和长度方向上的平均值应满足规定要求。-壁厚允许偏差：规定了壁厚的正负偏差范围，确保管道制造质量的均匀性和一致性。3.5力学性能要求标准对非圆形GRP管道及接头规定了以下关键力学性能指标：-初始环刚度：表征管道在无侧向支撑条件下抵抗径向变形的能力，是管道结构设计的关键参数。标准规定了不同刚度等级（如SN2500、SN5000、SN10000等）对应的最小初始环刚度值。-长期环刚度：考虑材料蠕变特性，规定在长期荷载作用下管道环刚度的保持率要求，确保管道在50年设计使用寿命内的结构安全性。-初始环柔度：表征管道在不发生结构破坏的前提下允许的最大径向变形率，反映管道的柔韧性和适应不均匀沉降的能力。-长期弯曲应变：规定管道内壁在长期弯曲荷载作用下的允许应变值，以防止管道因过度变形而开裂或分层。3.6密封性能要求对于承插式连接的管道系统，接头密封性能是确保管道系统整体气密性和水密性的关键。标准规定了以下密封性能要求：-水密性：在规定的内压力和偏转角条件下，接头处不应出现渗漏现象。-气密性：在规定的气压条件下，接头处不应出现漏气现象。-耐内压性能：在短期静水压试验中，管道和接头应能承受规定的内压而不发生破裂或渗漏。3.7试验方法为保证各项性能指标的可验证性和可重复性，标准系统规定了相应的试验方法，主要包括：-外观和尺寸测量：规定管道内外表面的质量要求及尺寸测量方法和测量精度。-环刚度试验：参照ISO9969规定的方法，在规定的加载速率和变形条件下测定管道的初始环刚度。-长期环刚度试验：基于蠕变试验原理，通过加速试验外推获得管道50年长期环刚度值。-环柔度试验：按照规定的方法将管道压缩至规定的变形率，观察管道是否出现裂纹、分层或其他结构损伤。-水密性试验：按照ISO13259规定的方法，对装配好的接头施加规定的内压，检查密封性能。-材料的物理与化学性能试验：包括树脂固化度测定、玻璃纤维含量测定、耐化学介质腐蚀试验等。3.8安装与施工指南尽管ISO16611为产品标准，但标准在附录中提供了管道安装和施工的指导性建议，包括基础处理、管道铺设、回填压实、接口连接等环节的技术要点。这些内容为非圆形GRP管道在工程中的正确应用提供了必要的技术保障。4主要参与单位介绍4.1国际标准化组织ISO/TC138/SC6ISO16611的制定由国际标准化组织塑料管道技术委员会（ISO/TC138）下属的增强塑料管道及管件分技术委员会（SC6）负责。TC138成立于20世纪60年代，是ISO下设的专门负责塑料管道系统标准化的技术委员会，其工作范围涵盖从原材料、产品到安装施工的各个环节。SC6作为TC138的分技术委员会，专门致力于纤维增强热固性塑料管道相关标准的制定与修订工作。在ISO16611的制定过程中，SC6组织各成员国专家成立了专项工作组，通过多轮会议和技术讨论逐步推进标准文本的完善。工作组系统地收集了德国、法国、荷兰等国在非圆形GRP管道方面的先进技术标准和工程实践经验，结合ISO10467等既有标准的技术框架，制定了适用于非圆形GRP管道的专门技术要求。4.2主要起草单位——德国工业标准协会（DIN）及德国管道行业德国在玻璃钢管道领域拥有深厚的技术积累和成熟的产业体系。德国工业标准协会（DIN）下属的管道标准化委员会长期跟踪并积极参与ISO/TC138/SC6的国际标准制定工作。在ISO16611的编制过程中，德国专家团队发挥了关键作用。德国在非圆形GRP管道方面已有较为完善的国内标准体系，并拥有丰富的地下排水管道更新改造和新建工程实践经验。德国专家将本国在非圆形管道结构设计、长期性能评价和施工安装方面的先进经验带入国际标准，为ISO16611技术内容的科学性和实用性提供了有力保障。5标准的应用价值与行业影响5.1对工程建设的重要意义ISO16611的发布为非圆形GRP管道在无压力排水和污水工程中的应用提供了统一的技术依据。对于工程设计人员而言，该标准的尺寸体系和性能指标为管道选型和结构计算提供了明确参考；对于建设单位而言，标准有助于规范采购行为和工程质量验收；对于管道制造商而言，标准为企业产品研发、质量控制和市场推广提供了权威依据。5.2促进国际贸易与产业合作在缺乏国际统一标准的情况下，非圆形GRP管道在不同国家和地区的市场准入要求差异显著，增加了制造企业的合规成本和贸易壁垒。ISO16611的发布有效促进了各国在非圆形GRP管道领域的技术互认和贸易便利化，有助于推动全球范围内该产品的规范化发展。5.3标准体系的完善与协同ISO16611与ISO10467形成互补，共同构成了GRP管道在无压力排水和污水领域的完整产品标准体系。此外，该标准与ISO10952（耐化学腐蚀性）、ISO7684（长期蠕变性能）等方法标准协同使用，构建了从产品设计、性能测试到工程应用的全链条标准支撑体系。6结论与展望ISO16611:2026的发布是国际塑料管道标准化领域的一项重要成果。该标准系统解决了非圆形GRP管道产品长期缺乏统一国际标准的问题，为设计、制造、检验和工程应用提供了全面的技术规范。标准的实施将有力推动非圆形GRP管道技术的规范化发展，促进其在城市排水、污水处理、雨水管理等领域更广泛的应用。参考文献[1]ISO16611:2026,Plasticspipingsystemsfordrainageandseweragewithoutpressure—Non-circularpipesandjointsmadeofglass-reinforcedthermosettingplastics(GRP)basedonunsaturatedpolyest