PE给水管新老标准对比及影响管材质量的原因分析

近年来，聚乙烯管材已成为继PVC之后，世界消费量第二大的塑料管道品种。给水用聚乙烯（PE）管材广泛应用于饮用水输送方面，随着管材市场竞争越来越激烈，管材的质量安全问题也越来越多，企业对产品的标准理解不够、没有严格执行标准以及生产工艺等因素是影响产品质量问题的重要原因。笔者结合多年产品检测及与企业生产经验，针对影响给水用聚乙烯（PE）管材的关键技术指标及质量问题提出了一些建议。

1、GB/T13663.2—2018与GB/T13663—2000主要指标对比

GB/T13663.2—2018《给水用聚乙烯（PE）管道系统第2部分：管材》已于2018年3月15日发布，并于2018年10月1日实施，替代了GB/T13663—2000 《给水用聚乙烯（PE）管材》。GB/T13663.2—2018与GB/T13663—2000相比，技术指标主要有以下几方面的变化：

（1）删除了PE63级材料制造的管材，仅包括PE80、PE100材料制造的管材；

（2）增加了最大工作压力不大于2.0MPa和参考工作温度为20℃的要求；管材外径的范围由1000mm增加到2500mm；

（3）修改了回用料的要求：可少量使用来自本厂的同一牌号的生产同种产品的清洁回用料，所生产的管材应符合本部分的要求。不应使用外部回收料、回用料。在使用本厂回用料的情况下，由制造商与用户协商一致并采用合适标识；

（4）规定管材长度不应有负偏差；修改了管材平均外径以及任意一点壁厚的要求；

（5）对于管材静液压强度（20℃，100h）试验参数，PE80的环应力由9.0MPa修改为10.0MPa，PE100 的环应力由12.4MPa修改为12.0MPa；对于静液压强度（80℃，165h）试验参数，PE80的环应力由4.6 MPa修改为4.5MPa，PE100环应力由5.5MPa修改为5.4MPa；

（6）物理力学性能中增加了熔体流动速率、炭黑含量、炭黑分散/颜料分散、灰分、壁厚大于12mm管材断裂伸长率和耐慢速裂纹增长的要求；

（7）氧化诱导时间试验参数由“200℃，≥20min”修改为“210℃，≥20min”；

（8）增加了耐化学性能以及系统适用性要求。

2、主要指标检测方法及注意事项

2.1试验标准环境

应在管材生产至少24h后取样，在温度为（23±2）℃的条件下进行状态调节至少24h，并在此条件下进行试验。塑料管材受温度的影响比较大，实验室应具备达到恒温条件的检测室，在检测过程中实验室温度应满足要求。

2.2检测人员

检测人员应经过培训上岗，熟练掌握仪器设备操作规程，理解试验方法标准，能够按照标准要求进行试验以及具备对试验结果进行判断、计算、数值取舍等能力。

2.3测量器具

所用测量器具需要经过检定或校准，并且满足测量精度的要求。

2.4标准及检测环节

使用现行有效的产品标准及相关引用标准，各个试验过程应严格遵守标准要求，以保证检测数据准确可靠。

2.5关键技术指标的检测

2.5.1平均外径和壁厚的测量

根据GB/T8806—2008《塑料管道系统塑料部件尺寸的测定》，管材平均外径可用π尺测量，对每个选定的截面上沿环向均匀间隔测量的一系列单个值计算算术平均值（公称尺寸≤40mm，测量4个，40～630mm测量6个，600～1600mm测量8个，超过1600mm测量12个）；管材壁厚可用千分尺测量，在选定的被测面上，沿环向均匀间隔至少选6点进行壁厚测量，任一点上壁厚的测量值精确到0.1mm。

2.5.2静液压强度试验

静液压强度是评价管材质量的关键指标，管内外介质均为水，温度对试验结果影响很大，应保持（20±1）℃的恒定温度；压力对试验结果影响也很大，压力偏差应保持在要求值的（-1%～+2%）范围内，在30s 至1h内，在尽可能短的时间内均匀平稳增加到试验压力，根据GB/T6111—2018《流体输送用热塑性塑料管道系统耐内压性能的测定》进行测试。

2.5.3氧化诱导时间测定

氧化诱导时间是测定试样在规定温度（210℃），通入规定量的氧气，测定开始发生自动氧化催化反应的时间，即试样中的抗氧化稳定体系抑制氧化时间。测试3个试样，结果取最小值。根据GB/T19466.6—2009 《塑料差示扫描量热法(DSC)第6部分：氧化诱导时间（等温OIT）和氧化诱导温度（动态OIT）的测定》进行测试。

2.5.4炭黑含量测定

PE管材的炭黑含量是影响管材抗老化性能的主要指标，黑色管材的炭黑含量为2.0%～2.5%，根据GB/T 13021—1991《聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定（热失重法）》进行测试。

2.5.5卫生性能

管材输送饮用水时，必须满足卫生指标要求，其中有一项不合格则判定为不合格。根据GB/T17219—1998 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》进行测试。

3、管材出现质量问题的原因和解决方法

PE管材在生产过程中会出现一些质量方面的问题，其中大多数是由于设备或原材料原因导致的。通过不断总结生产企业多年的生产实践经验以及检测机构的产品检测经验，分析了PE管材常见质量问题的产生原因和解决方法，如表1所示。

4、总结

为生产合格的PE管材，生产企业应关注以下几个方面：

（1）把好原材料进货关，对原材料供方进行充分评价，购买合格的原材料，根据原材料的检测情况进行处理，如烘干，去杂质等；

（2）选择性价比高的生产设备，在选择设备前应进行充分的考察论证，购置适宜的设备；

（3）在生产过程中做到准确规范，严格按照操作规程和工艺程序进行生产；

（4）提升对产品自检的能力，出现不合格情况时应及时查找原因并采取正确的解决方法，以降低经济损失。生产过程中经常会出现一些问题，应不断积累解决这些问题的方法、经验、教训，不断提高产品质量。

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