GB/T 40967-2021 核電廠用聚乙烯(PE)管材及管件

范圍
本文件規(guī)定了以聚乙烯(PE)混配料為原料，經(jīng)擠出成型的聚乙烯管材(以下簡稱管材)、注塑成型或機(jī)加工成型或焊接成型的聚乙烯管件(以下簡稱管件)的材料、管件分類、要求、系統(tǒng)適用性、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
本文件適用于水溫不大于60°C、靜液壓設(shè)計(jì)應(yīng)力(HDS)不大于6.90MPa的核電廠冷卻水及一般用途的壓力輸水的聚乙烯管材及管件。
注1: 參考工作溫度為23°C，附錄A給出了工作溫度在)0°C～60°C之間的聚乙烯管道的靜液壓設(shè)計(jì)應(yīng)力(HDS)。
本文件適用于DN(IPS系列)1/2 in(21.3mm)~54 in(1371.1mm)和d_n(公制系列)16mm~1600mm的聚乙烯管材及管件。
注2: 選購方有責(zé)任根據(jù)其特定應(yīng)用需求，結(jié)合相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求，恰當(dāng)選用本文件規(guī)定的產(chǎn)品。

術(shù)語和定義
GB/T 13663.1、GB/T 13663.3、GB/T 19278 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
徑厚比  dimension ratio
DR
平均外徑與最小壁厚的無量綱比值。
注: 其他標(biāo)準(zhǔn)中，一般使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸比SDR；本文件中，IPS系列中使用DR，公制系列中使用SDR。
靜液壓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)  hydrostatic design basis
HDB
在一定溫度下，按照 ASTM D2837 確定的長期靜液壓強(qiáng)度，并按照 ASTM D2837 進(jìn)行分類。
靜液壓設(shè)計(jì)應(yīng)力  hydrostatic design stress
HDS
在一定的溫度下，確保管道不會(huì)發(fā)生破壞條件下，預(yù)計(jì)管道能夠持續(xù)承受的最大環(huán)應(yīng)力。向靜液壓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)HDB乘以一個(gè)小于1的設(shè)計(jì)因子DF確定。
設(shè)計(jì)因子  design factor
DF
在置信下限所包含因素之外考慮的安全裕度，其值小于1，取值時(shí)需綜合考慮使用條件的影響和管道部件在系統(tǒng)中的特性。
注: 其他標(biāo)準(zhǔn)中，一般使用設(shè)計(jì)系數(shù)C，設(shè)計(jì)系數(shù)C和設(shè)計(jì)因子DF的物理意義相同，其在計(jì)算方面互為倒數(shù)關(guān)系。
最大工作壓力  maximum operating pressure
MOP
考慮設(shè)計(jì)因子后確定的管材的允許使用壓力。可按式(1)或式(2)計(jì)算:

式中:
HDB 一一靜液壓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；
DR 一一徑厚比；
DF 一一設(shè)計(jì)因子；
SDR 一一標(biāo)準(zhǔn)尺寸比。

材料
生產(chǎn)管材、管件所用的材料應(yīng)為經(jīng)過定級的聚乙烯混配料。
按 ASTM D2837 進(jìn)行定級時(shí)，23°C的HDB不小于11.03MPa，60°C的HDB不小于6.90MPa，并且:
a) 23°C回歸附線至少可以線性外推至50年，無拐點(diǎn)；
b) σL_PL/σ_LTHS不小于0.9。
按 GB/T 18252 進(jìn)行定級時(shí)，20°C的MRS不小于10.0MPa，并且:
a) 80°C回歸曲線在5000h前不出現(xiàn)拐點(diǎn)；
b) 由曲線方程外推23°C、100000h下的長期靜液壓強(qiáng)度σ_LTHS值不小于10.55MPa；
c) 由曲線方程外推60°C、100000h下的長期靜液壓強(qiáng)度σ_LTHS值不小于6.62MPa；
d) σL_PL/σ_LTHS不小于0.9。
注: ASTM D2837 與 GB/T 18252 的對比和應(yīng)用見附錄B。
設(shè)計(jì)因子應(yīng)不大于0.63。23°C時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)力HDS的最大值為6.90MPa。對于核安全級管道，設(shè)計(jì)因子一般不大于0.5。
聚乙烯混配料的性能應(yīng)符合表1的要求。


試驗(yàn)方法
水分含量     ≤300mg/kg     SH/T 1770
SH/T 1770-2010 塑料 聚乙烯水分含量的測定


京都電子KEM 卡爾·費(fèi)休庫侖滴定儀MKC-710S + 管式加熱法水蒸發(fā)器ADP-611