聚乙烯雙壁波紋管材新舊國標GB/T19472.1對比分析

胡薇月

（陜西省產品質量監督檢驗研究院，陜西 西安 710048）

聚乙烯（PE）雙壁波紋管是以高密度聚乙烯為主要原料，經過管材成型、切斷和擴口三種工藝生產出的一種內壁光滑，外壁成環形波紋結構的新型管材。這種管材在歐美發達國家已經被全面推廣和應用。我國聚乙烯（PE）雙壁波紋管國家標準——GB/T19472.1-2004（以下簡稱04版）實行已有十幾年時間，與目前新版國際標準存在差異。現如今，PE雙壁波紋管的生產和使用正處于上升趨勢，對制造工藝和產品要求都有較大變化。為了適應我國國情，我國于2020年3月1日實施GB19472.1-2019（以下簡稱19版）新標準。本文從管材、檢驗內容等方面對新舊標準進行對比，從監督檢驗單位的角度，對管材制造商提出相關建議，同時也指出新標準實施后監督檢驗的重點，以供檢驗單位和相關產品制造商參考。

1 新舊標準對比說明

19版在內容和結構上對04版進行修改和補充。在內容上，19版增加了尺寸、密度和氧化誘導時間的要求，修改了環柔性、烘箱試驗的試驗要求和檢驗方法，增加了標準的完整性和國際性。在結構上，19版標準更加具有邏輯性，并對試驗方法進行了具體說明，增加了標準的實用性和便捷性。

1.1 范圍

這一章說明了標準的適用范圍，是一個標準的開端和統領。19版相較于04版對埋地工業排水排污管材的適用范圍進行了具體規定，即：對材料的耐化學和耐熱性進行評定后適用。

1.2 原材料

此部分說明了生產所用的主要原料——聚乙烯（PE）樹脂的性能測定，19版標準對材料的性能指標上有較大改變。

1）原材料的氧化誘導時間：19版變更了聚乙烯樹脂氧化誘導時間的試驗方法，從04版熱穩定性試驗標準GB/T 17391-1998變更為GB/T19466.6-2009，溫度均為200℃，變更方法為差示掃描量熱法，試驗內容和判定標準更為詳細和具體，19版標準在此處的變化是采用了國際標準ISO 11357-6：2008英文版，并對結合國內情況對標準進行補充修改，此變化更好的與國際市場接軌，考慮到了國內市場的現狀和需求。2）聚乙烯原材料的彈性模量和抗拉強度：19版增加了聚乙烯原材料的彈性模量和抗拉強度性能要求。彎曲模量按照GB/T9341-2008進行試驗，參考值為：≥800MPa；拉伸屈服應力按照GB/T1040.2-2006進行試驗，推薦值為：≥20.7MPa。19版對于雙壁波紋管的聚乙烯原材料的性能做了更為詳細和具體的規定。塑料的彈性模量是考察材料韌性的重要指標，也是表征材料性能的重要參數，是衡量材料抵抗彎曲變形的能力，精確地測定才能為加工工藝設計和原材料改良提供依據。抗拉強度是塑料制品的一項重要指標，也可作為不同原料質量對比和產品驗收依據，對于產品研發和質量優化有指導性作用。19版的變更有利于管材制造商的自檢，適應當前產業實際需求和科學技術發展要求。3）彈性密封圈：04版彈性密封圈采用的標準已于2010年廢止，19版變更了標準要求，即：GB/T21873-2008。該標準參考了國際標準進行起草，并根據實際情況進行了刪減和修改，適應國內市場現狀。

1.3 管材的類型與連接方式

隨著聚乙烯雙壁波紋管材質量及生產工藝的提高，19版在04版的基礎上對管材的類型和連接方式做出了更改。1）管材環剛度。環剛度在塑料埋地管的性能指標中具有非常重要的意義，聚乙烯雙壁波紋管幾乎沒有內壓，承受的載荷主要是外壓，環剛度的大小直接影響管材使用中是否發生變形和失穩破壞，環剛度也是保證產品安全使用的關鍵。根據市場的發展和制造工藝的提升，19版刪除了SN2環剛度等級，增加了SN10環剛度等級。2）管材連接方式。19版刪除了哈夫外固連接試驗意圖。只保留了承插式連接和管件連接兩種。符合制造廠商工藝變化的要求。

1.4 管材技術要求

1）幾何尺寸：a.最小外層壁厚。19版增加了外徑系列管材和內徑系列管材的最小外層壁厚的要求，較04版尺寸測量更為精確和完善。b.承口壁厚的要求。04版標準中，管材和管件的承口最小壁厚標準要求相同，即：當管材外徑de≤500mm時，e2，min為（de/33） ×0.75；當管材外徑de＞500mm時，e2，min為11.4mm。19版標準中，修改了管材的最小承口壁厚，要求為：管材的最小承口壁厚e2，min應小于管材最小層壓壁厚emin的1.5倍；對于管件的要求與04版相同。2）物理力學性能：a.密度。19版增加了管材密度要求，即：≤1180kg/m3。密度是塑料管材重要的指標，可用來衡量管材配料的優劣程度，是評價聚乙烯產品性能、指導生產及加工工藝的重要參數之一。聚乙烯密度的測定對控制工業生產工藝和區分產品特性十分關鍵。b.環柔性。19版修改了環柔性的要求。04版環柔性的參照標準為ISO13968：1997，試驗要求有為：試樣圓滑，無反向彎曲，無破裂，兩壁無脫開。19版環柔性指標的參照標準變更為ISO13968：2008，試驗要求有為：管材無破裂，兩壁無脫開，內壁無反向彎曲。19版對于管材整體形狀變形和外壁變形彎曲不做要求，更符合管材實際試驗變化，對管材的變化要求更加細化。另外，19版對于試樣的截取要求做了更為詳細的規定，考慮到波峰和波谷對裁樣的影響，更改了試樣要求，即：從一根管子上取（300±20±B/2）mm長度試樣三段（其中B=B1+B2，B1為波峰寬度，B2為波谷寬度），兩端應與軸線垂直切平，取樣時切割點應在波谷的中間。19版對試樣的裁取做了更為詳細與完整的規定。c.烘箱試驗。04版的烘箱試驗要求為：無氣泡，無分層，無開裂。19版修改了烘箱試驗的要求，即為：無分層，無開裂。d.氧化誘導時間。19版增加了管材的氧化誘導時間要求，依據國標GB/T 19466.6-2009進行試驗，試驗溫度為200℃，要求為≥20min。樹脂的耐氧化分解穩定性關系到制作成成品的使用壽命和抗氧化能力，一般用氧化誘導時間來表征。

2 對管材制造商的建議

19版標準對管材的尺寸、物理力學性能等一系列指標和參數進行了增加和修訂，目的在于提高聚乙烯雙壁波紋管材的安全性，管材制造商應該根據新標準，對管材制造配方和工藝等方面進行改良和優化，對管材進行有效的質量控制。

2.1 原料的檢測和控制

管材制造商在原材料的選購上應該仔細查看原料的質量證明文件，查看以顆粒狀原料檢測的合格報告，并核對質量文件是否包含GB19472.1-2019第4章的全部內容。管材制造商還應對原材料進行檢驗，試驗方法依據19版規定進行。

2.2 管材幾何尺寸的控制

19版增加了管材最小外層壁厚的要求，有一些制造商對管材外層壁厚厚度控制不夠，往往是由于工藝缺陷造成的，會出現管材在使用過程中出現應力集中導致外層波紋管破裂的現象，故管材制造商在自檢過程中應注意管材外層壁厚的控制，不可輕視。

2.3 環剛度級數增加

19版標準中增加了管材SN10的環剛度等級，管材制造商在生產時應注意環剛度等級的變更，從生產工藝和管材配方研究等方面進行改良提高產品質量，以適應新標準中對管材環剛度的要求。

2.4 管材連接方式的變更

19版刪除了哈夫外固連接試驗意圖。只保留了承插式連接和管件連接兩種。管材制造商應根據變更標準對管材連接方式進行刪除和變更，以適應新標準的技術要求。

2.5 管材性能控制及檢驗

19版標準增加了管材的密度和氧化誘導時間的要求，管材制造商應自行增加此項的試驗，并將此作為控制管材質量的重要指標之一。19版標準中修改了環柔性和烘箱試驗的試驗要求，管材制造商要通過試驗來控制各項指標，通過完備試驗設備和加強人員檢驗檢測能力實現管材質量的可控性。19版較04版在物理性能檢測方面做了較大改變，故管材制造商應對設備和管材配方做以調整，及時委托有關部門重新進行型式檢驗。

2.6 質量體系

由于19版標準的實施，管材制造中許多要求均發生了變化，因此管材制造商應重新修訂質量體系，對于管材配方、工藝以及品控等進行修改。管材制造商在生產過程中應及時檢測，對制造生產線作出調整，更快速無誤的生產符合標準要求的產品。

3 新標準實行對監督檢驗工作的影響

制造監督過程中需要嚴格參照GB19472.1-2019標準進行。19版標準實施后，作為質量監督檢驗單位，應該根據變更標準項目及時作出調整。

3.1 管材原材料

19版對管材原材料增加了性能要求，在監督檢測過程中，要注意檢查受檢單位的作業指導書和記錄表是否按新標準進行更改，檢查原料入廠檢驗報告是否符合標準要求。監督檢驗單位需要根據新標準具備新的檢測設備和檢測能力。

3.2 管材幾何尺寸

19版增加了管材最小外層壁厚的要求，在制造監督檢測過程中，應根據標準要求，將管材沿圓周進行不少于四等分的分割，測量其外層壁厚，注意其最小外層壁厚不低于公稱內徑（外徑）對應的標準值。

3.3 檢驗項目

19版標準在檢驗項目上有較大改動，監督檢驗過程中應該注意修改檢驗報告記錄，查閱檢驗項目是否覆蓋標準范圍。對于新增的檢驗項目，應具備檢驗資格，配備檢測設備及熟練操作人員，能在標準變更中及時作出調整。

4 結語

本文對《埋地用聚乙烯（PE）結構壁管道系統 第1部分：聚乙烯雙壁波紋管材》2004版和2019版的主要修訂內容進行了對比，包括管材原材料性能、管材技術要求和檢驗標準。19版對于管材原材料和管材性能指標進行了更為全面和詳細的規定，并參考國內外市場實際情況和國際標準，對部分內容進行修訂和增添。

結合監督檢驗工作實際，針對性的對管材原料生產、成品加工和檢驗檢測提出可行性建議。聚乙烯雙壁波紋管從聚乙烯原料到管材成品的生產制造，需要原料生產商、管材制造商和監督檢驗機構的層層把關，做到嚴格的質量控制，才能保證管材使用的安全性。19版標準實施后，會對生產、監督、檢驗工作產生一定程度的影響。管材制造商和檢驗單位應該做好新舊標準的承接工作，共同推進產業進步和發展。