ISO 210362025 工业用塑料管道系统 未增塑聚酰胺(PA-U) 部件和系统规范的公制系列标准立项发展报告

ISO21036:2025《工业用塑料管道系统未增塑聚酰胺（PA-U）部件和系统规范的公制系列》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Plasticspipingsystemsforindustrialapplications—Unplasticizedpolyamide(PA-U)—Metricseriesforspecificationsforcomponentsandsystem摘要随着现代工业过程对耐高温、耐化学腐蚀及高机械强度管道系统需求的持续攀升，传统塑料管道材料在极端工况下的性能局限性日益凸显。未增塑聚酰胺（PA-U）凭借优异的耐热性能、耐应力开裂能力和长期静液压强度，正逐渐成为工业管道领域的重要替代材料。然而，由于长期缺乏统一的国际标准，各制造商的PA-U管道产品在尺寸系列、性能指标和试验方法上存在显著差异，严重制约了该材料在全球工业管道市场中的规范化应用与技术推广。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO21036:2025标准为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、核心技术内容及其产业应用价值。该标准确立了工业用未增塑聚酰胺管道部件和系统的公制尺寸系列及性能规范，涵盖材料性能要求、尺寸参数、力学性能指标、耐化学介质性能及试验方法等关键技术要素。标准的发布填补了PA-U工业管道领域国际标准的空白，为全球范围内该类产品的设计、制造、检验和工程应用提供了统一的技术依据。本报告同时介绍了主要起草单位在标准研制中的技术贡献，并对该标准实施后对产业发展的深远影响进行了展望。关键词：未增塑聚酰胺；工业管道；公制系列；国际标准；标准化；管道系统；材料规范Keywords:Unplasticizedpolyamide(PA-U);Industrialpiping;Metricseries;Internationalstandard;Standardization;Pipingsystem;Materialspecification1引言1.1标准化背景与研究意义塑料管道系统凭借其优异的耐腐蚀性能、施工便捷性和经济性，已在建筑给排水、燃气输送、市政工程等领域获得广泛应用。然而，在石油化工、电力、冶金等工业领域，管道系统长期面临高温介质输送、强化学腐蚀环境和高压运行等严苛工况，传统塑料管道材料（如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等）在耐热性和长期强度方面难以完全满足工业应用需求。这一矛盾催生了以工程塑料为基材的高性能管道系统的研发与应用需求。未增塑聚酰胺（PA-U）是一种不含增塑剂的高分子工程材料，其分子链中密集的酰胺基团赋予材料优异的分子间氢键作用力，使其在力学强度、耐热性能、耐化学介质侵蚀以及耐磨性能等方面显著优于通用塑料。尤其是在高温水、热水、酸碱盐溶液等腐蚀性介质的输送场景中，PA-U管道展现出卓越的长期服役可靠性。近年来，随着聚合工艺改进和管材挤出成型技术的成熟，PA-U管道的制造成本逐步下降，工程应用的经济性日益改善，市场需求呈现出快速增长态势。然而，在国际标准化层面，PA-U工业管道领域长期处于标准空白状态。各生产企业依据自身企业标准或区域性技术协议组织生产，导致同类产品的公称尺寸系列、壁厚等级、压力等级、材料性能指标及试验方法存在显著的不一致性。这种离散化格局不仅增加了用户的选型难度和工程设计的复杂性，也造成了国际贸易中的技术壁垒，制约了PA-U管道系统在更广泛工业领域中的规模化工程应用。因此，制定一项全球统一的PA-U工业管道部件和系统国际标准，成为产业界的共同诉求。1.2标准制定的必要性与意义ISO21036:2025的制定与发布具有多重战略意义。首先，该标准为PA-U管道产品的设计、制造和检验提供了全球统一的技术语言，有效消除了各制造商产品之间的互换性障碍，促进了公平竞争和国际贸易便利化。其次，标准中规定的材料分级体系和性能评价方法为工程设计人员提供了可靠的选型依据，有助于推动PA-U管道系统在石油化工、电力、海洋工程等高要求领域的规范化应用。再者，该标准的发布进一步完善了ISO塑料管道标准体系框架，与现有ISO15494（工业用塑料管道系统——聚丁烯（PB）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP））、ISO16136（工业用塑料管道系统——聚偏氟乙烯（PVDF））等标准共同构成了覆盖不同材料类型的工业管道国际标准矩阵。2标准研制背景与立项过程2.1国际产业需求与市场驱动ISO21036:2025的研制工作直接响应了全球工业管道市场对高性能材料管道系统的迫切需求。根据相关行业统计，全球工业用塑料管道市场的年均复合增长率维持在5%以上，其中工程塑料类管道产品的增长速度尤为突出。在油气开采、化学加工、水处理和半导体制造等关键工业领域，管道系统的安全性和可靠性直接关系到生产过程的连续性与人员设备安全。PA-U管道因其在高温高压条件下的优异性能表现，被公认为替代金属管道及传统塑料管道的重要技术方案之一。在国际贸易层面，由于此前缺乏统一的ISO标准，PA-U管道产品在跨境贸易中面临技术协调困难。不同国家采用的尺寸体系（公制/英制）、压力等级划分和测试方法各异，导致产品认证难以互认，增加了制造商的合规成本。这一问题在欧盟、北美和亚太市场之间尤为突出。因此，制定一项具有全球适用性的公制系列PA-U管道标准，成为各方利益相关方的共同呼声。2.2标准研制历程与技术准备ISO21036:2025的研制工作在国际标准化组织下设的ISO/TC138（流体输送用塑料管材、管件和阀门技术委员会）框架下开展。该技术委员会是国际塑料管道标准化领域最权威的技术组织，长期负责各类塑料管道系统国际标准的制修订工作。在PA-U管道标准立项前，ISO/TC138已组织开展了多项预研工作，包括对PA-U材料的长期静液压强度数据的系统收集与统计分析、对不同加工工艺条件下材料性能的对比评估以及对全球主要制造商产品技术参数的调研梳理。在立项阶段，来自德国、法国、中国、日本、美国等国家的专家代表共同提交了立项建议书，详细论证了制定PA-U管道国际标准的必要性和技术可行性。经过ISO/TC138全会审议及成员国投票，该项目正式获批立项，编号为ISO21036，由ISO/TC138下属的WG1工作组（塑料管材、管件及其材料通用规范）负责具体研制工作。2.3标准编制过程与关键议题标准编制过程历时约三年，经历了工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段。在编制过程中，专家工作组围绕以下关键技术议题展开了深入研讨：-材料分级体系的建立：基于PA-U材料在不同温度条件下的长期静液压强度数据，参照ISO9080（热塑性塑料管材长期静液压强度外推方法）的统计外推方法，建立材料的最低要求强度（MRS）分级体系，为管道壁厚计算和压力等级划分提供材料学基础。-尺寸系列的协调统一：在公制尺寸体系中确定了管道公称外径、公称壁厚和公称压力（PN）等级的匹配关系，确保新标准与现有ISO标准中管道连接尺寸的兼容性。-性能要求的确定：规定了PA-U管道在20℃至80℃温度范围内的长期和短期力学性能要求，以及耐化学介质性能的评定方法和合格判据。-管件与阀门规范的协调：确保管件、阀门等系统组件的设计、材料选择和性能要求与管道本体的技术规范相协调，保证整体系统的安全可靠性。经过多轮技术审查和意见处理，ISO21036最终于2025年1月29日正式发布。3标准主要内容与技术要点3.1标准范围与适用领域ISO21036:2025规定了工业用未增塑聚酰胺（PA-U）管道部件和系统的公制系列规范，适用于压力输送涉及腐蚀性或高温流体的工业管道系统。具体而言，该标准适用于公称外径从20mm至500mm的PA-U管道、管件和阀门等系统组件，适用的运行温度范围为-40℃至+80℃，在特定条件下允许短期峰值温度达到100℃。标准涵盖了材料性能要求、几何尺寸规范、力学性能要求、物理性能要求、耐化学介质性能及相应的试验方法。需要指出的是，该标准不适用于燃气输送系统（此类应用由ISO22621系列标准另行规定）以及饮用水输送系统（此类应用需遵循相应的国家和区域卫生法规要求）。3.2材料要求标准对PA-U管道材料提出了定性和定量两个层面的要求。在定性层面，材料应为以聚酰胺（PA）为基材的热塑性塑料，不含增塑剂，允许含有必要的稳定剂、着色剂等添加剂。在定量层面，标准参照ISO9080要求，规定了材料的最低要求强度（MRS）分级和20℃/50年条件下的长期静液压强度参考值。根据材料性能差异，PA-U材料被划分为多个等级，以满足不同压力和温度工况的应用需求。此外，标准还规定了材料的密度、熔点、维卡软化温度、拉伸屈服强度、断裂伸长率等基本物理力学性能指标的测试方法和合格要求。这些要求确保了原材料的批次稳定性和管道产品的质量可追溯性。3.3尺寸与公制系列尺寸体系是标准的核心内容之一。ISO21036:2025遵循ISO161-1（热塑性塑料管道公称外径和公称压力的标准体系）所确立的公制系列原则，规定了管道公称外径（dn）的标准系列值、对应公称壁厚（en）系列及公称压力等级。标准采用基于管材最小要求强度的设计方法，管道壁厚根据运行压力和温度条件计算确定，并规定了最小壁厚值以确保产品在运输、安装和使用过程中具备足够的结构刚度。表1列出了标准中部分典型的公称外径与压力等级的匹配关系（数据为示意）：|公称外径dn(mm)|PN10(mm)|PN16(mm)|PN25(mm)||:---:|:---:|:---:|:---:||20|2.0|2.3|2.8||32|2.4|3.0|4.0||63|4.0|5.0|6.5||110|6.5|8.0|10.5||200|11.5|14.5|18.5|*注：表中数据为示例值，具体数值以正式出版的标准文本为准。*3.4力学性能与长期性能要求标准对PA-U管道和管件的力学性能提出了系统要求。在短期性能方面，规定了23℃条件下的液压爆破强度、拉伸性能、抗冲击性能等指标的试验方法和合格判据。在长期性能方面，依据ISO9080的试验和外推方法，验证管道在20℃、40℃、60℃和80℃条件下的长期静液压强度，确保管道在50年设计寿命内满足安全运行要求。耐化学介质性能是工业管道应用的关键评价指标。标准参考ISO8580（塑料管道耐化学介质评定方法）等相关标准，建立了一套基于浸泡试验和静液压试验相结合的耐化学介质评价方法，规定了在典型腐蚀性介质（如酸、碱、盐溶液、烃类溶剂等）中的性能保留率要求。3.5系统适用性试验在管道、管件和阀门组装的完整系统层面，标准也规定了系统适用性试验要求。这包括组装后管接头的密封性试验、耐内压试验、耐负压试验以及承受轴向载荷和弯曲载荷的试验等。这些系统级试验要求确保了整个管道系统在实际工程条件下的整体可靠性和密封安全性。4主要起草单位介绍4.1参与单位概况ISO21036:2025的研制汇聚了全球塑料管道领域的技术力量。来自德国、法国、中国、日本、意大利、美国等国家的标准化机构和行业龙头企业深度参与了标准各阶段的技术工作。其中，中国作为ISO/TC138的重要成员，在PA-U管道材料的性能研究、试验方法验证和标准文本审议等方面发挥了积极作用。4.2中方主要起草单位：广州特种承压设备检测研究院广州特种承压设备检测研究院（以下简称"广州承压院"）是中国国内从事工业管道检测检验与标准化研究的权威技术机构之一。该院长期从事承压类特种设备及工业管道系统的检测检验、风险评估和安全评价工作，在高温高压管道材料性能评价、管道系统完整性管理及失效分析等领域积累了丰富的技术经验。在ISO21036:2025的研制过程中，广州承压院依托其专业的技术团队和完备的试验条件，承担了多项核心技术工作：-长期静液压强度试验验证：广州承压院利用其建成的长期静液压试验平台，对不同批次PA-U管材进行了多温度条件下的长期静液压试验，试验累计时长达数万小时，为ISO9080外推分析提供了翔实的试验支撑数据。-耐化学介质性能试验方法研究：院内材料腐蚀实验室针对PA-U在典型工业腐蚀介质中的服役行为开展了系统性研究，提出了介质选择原则、试验周期设置和合格判据建议，为标准的耐化学介质试验条款提供了技术依据。-标准翻译与技术协调：广州承压院承担了标准中关键术语和技术条款的中英文对照审议工作，并作为中国对口专家组的核心成员，在国内意见征集和对外回复阶段发挥了桥梁作用。此外，广州承压院还积极参与了该标准的宣贯和培训工作，为推动国内PA-U管道制造企业理解和实施ISO21036:2025提供了有力的技术支撑。5标准实施展望与影响分析5.1对产业发展的引领作用ISO21036:2025的发布将深刻影响全球PA-U工业管道产业的竞争格局。对制造商而言，标准提供了明确的技术导向，有利于企业优化产品设计、稳定产品质量，并通过获取国际标准认证拓展海外市场。对工程设计单位和用户而言，标准为管道选型、系统设计和运行维护提供了权威的技术依据，有助于降低工程风险和全生命周期成本。对检测认证机构而言，标准明确了统一的试验方法和合格判据，有利于提升检测结果的互认性和可比性。5.2推动技术创新与材料进步标准中基于长期性能数据建立的MRS分级体系，引导行业关注材料的长期服役行为而不仅是短期性能指标。这将激励材料供应商和管道制造商加大在PA-U材料配方优化、加工工艺改进和管材结构设计方面的研发投入，推动PA-U管道系统向更高压力等级、更宽温度适用范围和更长使用寿命的方向发展。5.3促进国际标准体系融合ISO21036:2025的发布填补了ISO工业塑料管道标准体系中工程塑料材料领域的标准空缺，与此前已发布的ISO15494（PB/PE/PP工业管道）、ISO16136（PVDF工业管道）等标准共同构成了覆盖不同材料类型的工业管道国际标准矩阵。未来，ISO/TC138还将在PA-U管道连接技术、安装施工规范及现场质量检验等方面继续深入标准化工作，进一步完善PA-U管道全生命周期的标准链条。6结论ISO21036:2025《工业用塑料管道系统未增塑聚酰胺（PA-U）部件和系统规范的公制系列》是国际标准化组织在工业用高性能塑料管道领域取得的一项重要标准化成果。该标准的发布填补了PA-U管道系统国际标准的空白，确立了涵盖材料性能、公制尺寸系列、力学性能、耐化学介质性能和系统适用性的完整技术规范体系。标准基于ISO9080的长期静液压强度外推方法建立了科学的材料分级体系，为不同温度、压力工况下的管道设计选型提供了可靠的技术依据。本标准从立项论证到最终发布历时约三年，充分汇聚了全球塑料管道领域制造企业、检测机构、工程用户和科研院所的技术智慧。标准的发布实施将有效促进PA-U管道产品的国际贸易便利化和工程应用规范化，推动工业管道行业向高性能、高可靠性和可持续发展的方向迈进。未来，随着PA-U材料技术的持续进步和应用领域的不断拓展，ISO21036标准体系也将在实践中持续修订完善，为全球工业管道系统的安全高效运行提供更加坚实的技术保障。参考文献[1]ISO21036:2025,Plasticspipingsystemsforindustrialapplications—Unplasticizedpolyamide(PA-U)—Metricseriesforspecificationsforcomponentsandsystem.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO9080:2012,Plasticspipingandductingsystems—Determinationofthelong-termhydrostaticstrengthofthermoplasticsmaterialsinpipeformbyextrapolation.Geneva:InternationalOrganizationforStandardiza