本文件规定了燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统的材料要求及检验报告要求，描述了相应的试验方法。 本文件与 GB/T 15558 的其他部分一起，适用于工作温度在 -20 ℃～ 40 ℃，最大工作压力（MOP）不大于 1.0 MPa 的燃气用埋地聚乙烯管道系统。

ICS 83.140.30
CCS G 33
中华人民共和国国家标准
GB/T15558.1—2023
燃气用埋地聚乙烯（PE)管道系统第1部分：总则
Buried polyethylene(PE) piping systems for thesupply of gaseous fuels—Part 1 :General[ISO 4437 - 1:2014,Plastics piping systems for the supply ofgaseous fuels—Polyethylene(PE)—Part 1 :General,MODI2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-06-01实施
GB/T15558.1—2023
规范性引用文件
术语、定义、符号和缩略语
5试验方法
检验报告要求
附录A（资料性）本文件与ISO4437-1：2014结构编号对照一览表附录B（资料性）本文件与ISO4437-1:2014技术差异及其原因附录C（资料性）最大工作压力与工作温度及RCP临界压力的关系附录D（资料性）
附录E（规范性）
附录F（规范性）
参考文献
PE100-RC材料的附加信息
热熔对接程序参数及取值
混配料的变更及评估
GB/T15558.1—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T15558《燃气用埋地聚乙烯（PE)管道系统》的第1部分。GB/T15558已经发布了以下部分：
第1部分：总则；
一第2部分：管材；
第3部分：管件；
-第4部分：阀门；
一第5部分：系统适用性。
本文件修改采用ISO4437-1：2014《燃气用塑料管道系统聚乙烯（PE）第1部分：总则》。本文件与ISO4437-1：2014相比，在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与ISO4437-1：2014相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线（丨）进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录B。本文件做了下列编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《燃气用埋地聚乙烯（PE)管道系统第1部分：总则》；一为便于标准的理解与使用，删除了不符合我国国情的注，以及更改或增加了部分注；一增加了附录C（资料性）“最大工作压力与工作温度及RCP临界压力的关系”；一增加了附录D（资料性）“PE100-RC材料的附加信息”；删除了ISO4431-1：2014的附录A（资料性），请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国轻工业联合会提出。本文件由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）归口，本文件起草单位：公元股份有限公司、亚大塑料制品有限公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、北京市燃气集团有限责任公司、北京工商大学、河北泉恩高科技管业有限公司、博禄贸易（上海）有限公司、浙江伟星新型建材股份有限公司、天津军星管业集团有限公司、淄博洁林塑料制管有限公司、武汉金牛经济发展有限公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、河北方盛塑业有限公司、山东博大管业有限公司、港华辉信工程塑料（中山)有限公司。本文件主要起草人：黄剑、李瑜、卢晓英、白丽萍、赵启辉、徐海云、朱瑞霞、余新文、李大治、吴晓芬、刘峰、全乃佳、谷红强、王树强、王勇、王志伟、孙华丽、严小丽。I
GB/T15558.1—2023
GB/T15558《燃气用埋地聚乙烯（PE)管道系统》是为了规范燃气用埋地聚乙烯（PE)管道系统的材料、管材、管件、阀门以及系统适用性要求而制定的。在本次制修订过程中，GB/T15558.1一2023和GB/T15558.52023为首次制定，GB/T15558.2—2023、GB/T15558.3—2023及GB/T15558.42023分别代替了GB/T15558.1—2015、GB/T15558.2—2005及GB/T15558.3—2008。GB/T15558《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统》结合我国聚乙烯管道产品生产应用实际起草，拟由总则、管材、管件、阀门和系统适用性五个部分组成。第1部分：总则。目的在于确立适用于燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统的术语、定义、符号和缩略语、材料、试验方法和检验报告要求。第2部分：管材。目的在于确立适用于燃气用埋地聚乙烯（PE)管材的术语、定义、符号和缩略语、材料、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志和包装、运输、贮存。第3部分：管件。目的在于确立适用于燃气用埋地聚乙烯（PE)管件的术语、定义、符号和缩略语、材料、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、技术文件和包装、运输、贮存。第4部分：阀门。目的在于确立适用于燃气用埋地聚乙烯（PE)阀门的术语、定义、符号和缩略语、材料、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、技术文件和包装、运输、贮存。第5部分：系统适用性。目的在于确立适用于燃气用埋地聚乙烯（PE管道系统的系统适用性的术语、定义、要求、试验方法和检验规则。I
1范围
燃气用理地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：总则
GB/T15558.1—2023
本文件规定了燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统的材料要求及检验报告要求，描述了相应的试验方法。
本文件与GB/T15558的其他部分一起，适用于工作温度在一20℃～40℃，最大工作压力(MOP）不大于1.0MPa的燃气用理埋地聚乙烯管道系统注1：管道系统的最大工作压力与工作温度和材料耐快速裂纹扩展（RCP)临界压力有关，见附录C。参考工作温度为20℃
注2：聚乙烯管材的MOP基于设计应力p确定，并考虑RCP性能的影响；MOP取决于材料类型的最小要求强度（MRS）、标准尺寸比（SDR）和总体使用（设计）系数（C≥2)等。注3：相关方有责任根据特定应用需求，结合相关法规、标准或规范要求，恰当选用GB/T15558（所有部分）规定的产品。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T1033.1塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法(GB/T1033.1—2008,ISO1183-1:2004,IDT)GB/T1033.2塑料非泡沫塑料密度的测定第2部分：密度梯度柱法（GB/T1033.2—2010，ISO1183-2:2004,MOD)
GB/T1040.2塑料
拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件（GB/T1040.2-2022,ISO527-2:2012,MOD)
GB/T1845.2塑料
聚乙烯（PE）模塑和挤出材料第2部分：试样制备和性能测定(GB/T1845.2—2021,ISO17855-2:2016,MOD)GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境（GB/T2918—2018,ISO291:2008,MOD）GB/T3681.2塑料太阳辐射暴露试验方法第2部分：直接自然气候老化和暴露在窗玻璃后气候老化（GB/T3681.2—2021ISO877-2：2009，IDT)GB/T3682.1塑料热塑性塑料熔体质量流动速率（MFR）和熔体体积流动速率（MVR）的测定第1部分：标准方法（GB/T3682.1—2018，ISO1133-1：2011，MOD）流体输送用热塑性塑料管道系统耐内压性能的测定（GB/T6111一2018，GB/T6111
ISO1167-1:2006、ISO1167-2:2006、ISO1167-3:2007、ISO1167-4:2007,NEQ)GB/T8804.3热塑性塑料管材拉伸性能测定第3部分：聚烯烃管材（GB/T8804.3一2003，ISO 6259-3:1997,IDT)
GB/T9345.1塑料
灰分的测定第1部分：通用方法（GB/T9345.1—2008，ISO3451-1:1997,IDT）GB/T13021聚烯烃管材和管件炭黑含量的测定熳烧和热解法（GB/T13021一2023，ISO6964:2019,IDT)
GB/T18251
聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散度的测定（GB/T18251一2019，GB/T15558.1—2023
ISO18553:2002,MOD)
GB/T18252塑料管道系统
用外推法确定热塑性塑料材料以管材形式的长期静液压强度(GB/T18252—2020,ISO9080:2012,IDT)GB/T18475
热塑性塑料压力管材和管件用材料十分级和命名
(GB/T18475—2001,ISO12162:1995,eqv)总体使用（设计）系数
GB/T18476流体输送用聚烯烃管材耐裂纹扩展的测定慢速裂纹增长的试验方法（切口试验)(GB/T18476—2019,ISO13479:2009,MODGB/T19278热塑性塑料管材、管件与阀门通用术语及其定义流体输送用热塑性塑料管材耐快速裂纹扩展（RCP)的测定小尺寸稳态试验（S4GB/T19280
试验）)（GB/T19280—2003.ISO13477：1997.IDT）GB/T19466.6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（GB/T19466.6—2009,ISO11357-6：2008，MOD）GB/T19808
塑料管材和管件公称外径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验(GB/T19808—2005,ISO13954:1997,IDT)GB/T19809
塑料管材和管件聚乙烯（PE)管材/管材或管材/管件热熔对接组件的制备(GB/T19809—2005,ISO11414:1996,IDT)GB/T19810
聚乙烯（PE）管材和管件
(GB/T19810—2005,ISO13953:2001,IDT)GB/T32682
热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定聚乙烯环境应力开裂（ESC）的测定塑料
(GB/T32682—2016,ISO16770:2004,MOD)全缺口端变试验（FNCT）
GB/T39994
聚烯烃管道中六种金属元素（铁、钙、镁、锌、钛、铜）的测定GB/T40919
管道系统用聚乙烯材料
与慢速裂纹增长相关的应变硬化模量的测定(GB/T40919—2021,ISO18488:2015,IDT）SH/T1770
聚乙烯水分含量的测定（SH/T1770—2010ISO15512：2008方法B，MOD）塑料
ISO13478流体输送用热塑性塑料管材耐快速裂纹扩展（RCP）全尺寸试验（FST)［Thermoplastics pipes for the conveyance of fluidsDetermination of resistance to rapid crack propagation(RCP)—Full-scaletest(FST)
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义
GB/T19278界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1与规格尺寸有关的术语和定义3.1.1.1
nominal outside diameter
公称外径
管材、管件或阀门插口端外径的名义值。注：管件、阀门的公称外径指与管件、阀门相配合使用的管材的公称外径。L来源：GB/T19278一2018，2.3.8，有修改3.1.1.2
公称壁厚
nominal wall thickness
部件壁厚的名义值
注1：管材规定的最小壁厚等于公称壁厚。公称壁厚近似等于以毫米为单位的制造尺寸。注2：管件的公称壁厚，用与其相同标准尺寸比SDR的同规格管材的公称壁厚表示。［来源：GB/T19278—2018，2.3.20，有修改］3.1.1.3
（任一点)壁厚
wall thickness(atanypoint)
GB/T 15558.1—2023
管材、管件或阀门上任一点处内外壁间的径向距离，向上圆整到0.1mm得到的值。［来源：GB/T19278—2018，2.3.21，有修改］3.1.1.4
standard dimension ratio; SDR标准尺寸比
公称外径d.与公称壁厚e的无量纲比值，按公式（1）计算并按一定规则圆整：SDR=d.
［来源：GB/T19278—2018，2.3.28，有修改］3.1.2与材料和设计有关的术语和定义3.1.2.1
混配料compound
（1）
由基础聚合物聚乙烯（PE）和抗氧剂、颜料、抗紫外线（UV)稳定剂等添加剂经挤出加工而成的颗粒料，由混配料制造商提供并通过定级。3.1.2.2
预测静液压强度的置信下限
lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength一个与应力有相同量纲的量，是在置信度为97.5%时，与温度T和时间t对应的预期静液压强度的置信下限。
注：预测静液压强度的置信下限一般表示为α1PL=（T，t，0.975）。［来源：GB/T19278—2018，2.1.7，有修改3.1.2.3
minimum required strength; MRS最小要求强度
20℃、50年条件下，按预测静液压强度置信下限对材料进行分级时规定的该级别材料的最小强度，注：它在数值上等于将αLPL按R10系列（oLPL<10MPa时）或R20系列（oLPL≥10MPa时）优先数向下圆整得到的值。
［来源：GB/T19278—2018，2.1.9，有修改3.1.2.4
设计应力
designstress
20℃、50年使用条件下，考虑总体使用（设计)系数后确定的管道的最大允许使用的应力。按公式(2)计算：D
［来源：GB/T19278—2018，2.5.1.4，有修改］3.1.3与应用有关的术语和定义
最大工作压力
maximum operating pressure;MOP.（2）
20℃、50年使用条件下，考虑总体使用（设计）系数后确定的管道的允许使用压力。按公式（3）3
GB/T15558.1—2023
计算：
2×MRS
C ×(SDR-1)
［来源：GB/T19278—20182.5.1.6，有修改］3.1.3.2
熔接兼容性
fusion compatibility
热塑性塑料经熔接（焊接)得到符合特定性能要求的接头的能力。［来源：GB/T19278—2018,2.5.1.17]3.2符号
下列符号适用于本文件。
Ac：接收数
B1：最小初始卷边尺寸
C：总体使用（设计）系数
d：（任一点)外径
dem：平均外径
dn：公称外径
E：主体壁厚
e：（任一点)壁厚
en：公称壁厚
:应变硬化模量
Ld：剥离百分比
N：批量
n：样本量
pc.Fs：耐快速裂纹扩展全尺寸试验临界压力Pc.s4：耐快速裂纹扩展小尺寸稳态试验临界压力p1:初始卷边压力
P2：吸热压力
p5：热熔对接压力
Re：拒收数
S：管系列www.bzxz.net
T:温度
Tmax：最高环境温度
Tmin：最低环境温度
Tnom：标准环境温度
t:时间
ty：允许偏差
t1:初始卷边时间
t2：吸热时间
t3：最长切换时间
t4：最长热熔对接升压时间
ts：最短焊机内保压冷却时间
t6：最短移除焊机后冷却时间
OD：设计应力
OLPL：预测静液压强度的置信下限4
+·（3）
3.3缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AFNCT：全缺口蠕变加速试验（acceleratedfull-notchcreeptest）ANPT：切口加速试验（acceleratednotchedpipetest）FNCT：全缺口变试验（full-notch creeptest）MFR：熔体质量流动速率（meltmass-flowrate）MOP：最大工作压力（maximumoperatingpressure）MRS：最小要求强度（minimumrequiredstrength）PE：聚乙烯（polyethylene）
GB/T15558.1—2023
PE100-RC：高耐慢速裂纹增长性能PE100级混配料（PE10ocompoundwithenhancedresistanceto slow crack growth)
RCP：耐快速裂纹扩展（resistance to rapid crack propagation)SCG：耐慢速裂纹增长（resistanceto slow crackgrowth）SDR：标准尺寸比（standard dimension ratio）SHT：应变硬化试验（strainhardeningtest）4材料
4.1聚乙烯混配料
生产管材、管件和阀门应使用聚乙烯混配料。聚乙烯混配料应为PE100级或PE80级，PE100级包含PE100和PE100-RC,PE80级包含PE80。1用于生产黑色混配料的炭黑，平均初级粒径应为10nm～25nm。注1：PE1OO-RC材料的附加信息见附录D。注2：炭黑平均初级粒径由混配料制造商提供。炭黑的初级粒径是不会因混合作用而分散为更小颗粒的粒径。4.2聚乙烯混配料的颜色
聚乙烯混配料的颜色应为黑色（PE100、PE100-RC和PE80）、橙色（PE100和PE100-RC)或黄色（PE80）。
4.3聚乙烯混配料的分级和命名
聚乙烯混配料应按GB/T18475中规定的MRS进行分级和命名，见表1。MRS以管材形式测定并外推得出。应按GB/T18252测试混配料的长期静液压强度，试验在至少3个温度下进行，其中两个温度固定为20℃和80℃，第3个温度可在30℃～70℃间自由选择，以外推20℃、50年预测oLPL，计算得到20℃、50年的MRS值。80℃回归曲线在5000h前（t<5000h)不应出现拐点。混配料制造商应提供符合表1中分级和命名的级别证明。注：国际上通常也会采用与GB/T18252、GB/T18475有一致性对应关系的国际标准进行分级和命名，表1聚乙烯混配料的分级和命名
PE80（PE80级）
OLPl（20℃，50年，97.5%）
8.0≤0LPL<10.0
GB/T15558.1—2023
材料的设计应力
聚乙烯混配料的分级和命名（续）命名
PE100(PE100级）
PE100-RC(PE100级）
0LPL（20℃，50年97.5%）
10.0≤0LPL<11.2
设计应力由MRS除以C得出，C≥2。在参考工作温度为20℃条件下，设计应力的最大4.4.1
值:PE100和PE100-RC为5.0MPa;PE80为4.0MPa。4.4.2在输送人工煤气和液化石油气时，C值的选择应考虑燃气中存在的其他组分（如芳香烃、冷凝液)在一定浓度下对管道部件性能的不利影响。注：当输送人工煤气或液化石油气等介质时，C值的选择见CJ63。聚乙烯混配料的性能
聚乙烯混配料的性能应符合表2和表3的要求。表2聚乙烯混配料的性能-
氧化诱导时间
熔体质量流动速率
(MFR)b
挥发分含量
水分含量“
炭黑含量
炭黑分散/颜料分散
拉伸断裂标称应变
拉伸屈服应力
微量金属元素含量
应变硬化试验（SHT)
要求”
≥930kg/m
≥20 min
以颗粒料形式测定
试验参数
试验温度
试验温度
0.20g/10min≤MFR≤1.40g/10min,实测值与混配料标称值的
偏差不应超过20%
≤350mg/kg
≤300mg/kg（相当于≤0.03%，质量分数）2.0%~2.5%（质量分数）
尺寸等级：≤3
表观等级：A1，A2，A3或B
黑色混配料
橙色、黄色混配料
≤0.08%（质量分数）
≤0.50%（质量分数）
≥350%
PE 80:≥18 MPa
PE100和PE100-RC:≥21MPa
铁含量≤10mg/kg
钙含量≤250mg/kg
PE100-RC材料附加性能
≥53 MPa
试验温度
负荷质量
试验温度
试验温度
试验温度
试验温度
试样厚度
210℃
190℃
850℃
试验方法
表2聚乙烯混配料的性能-
全缺口蠕变加速试验
(AFNCT)f-g
以颗粒料形式测定（续）
GB/T15558.1—2023
试验参数
参考拉伸应力为4MPa时，≥550h或
参考拉伸应力为5MPa时，≥300h混配料制造商应提供这些要求的符合性证明试验温度
试剂浓度
试验方法
b标称值，由混配料制造商提供。当出现0.15g/10min≤MFR<0.20g/10min的材料时，需注意聚乙烯混配料的熔接兼容性（见4.6.1），基于标称值的最大下偏差，MFR最低值应不小于0.15g/10min。。用于混配料制造商在制造阶段及使用者在加工阶段对混配料的要求（若水分含量超过要求限值，使用前需预先烘干）。仅当测量的挥发分含量不符合要求时才测量水分含量，仲裁时，以水分含量为判定依据。d仅适用于黑色混配料。
。炭黑分散仅适用于黑色混配料，颜料分散仅适用于非黑色混配料，f本项目AFNCT的测试结果，与在（80℃、4MPa、2%壬基酚聚氧乙烯醚中性溶剂）条件下，按5.13测试8760h无破坏的结果相关。可使用该条件下的FNCT试验替代AFNCT。仲裁时使用AFNCT试验。AFNCT试验环境为月桂基胺氧化物.计算2%（质量分数)浓度时，需考虑产品中月桂基胺氧化物的稀释。例如：当采用质量分数为30%的月桂基胺氧化物溶液时，需添加去离子水将其稀释至6.67%（质量分数），以此获得月桂胺氧化物质量分数为2%的试验环境溶液，当参考拉伸应力≥4MPa（或≥5MPa)时，测试时间达到表2要求值时即可停止试验，无需试验至试样破坏；当参考拉伸应力<4MPa(或<5MPa)时，在考虑实际拉伸应力的分散性影响后，测试时间达到采用插值法计算的破坏时间时即可停止试验，无需试验至试样破坏。表3聚乙烯混配料的性能一
耐气体组分
(d,32mm,SDR11)
电熔管件承口
耐候性
（累计接受太阳
能辐射能
≥3.5GJ/m2）
(d,110mm,
SDR 11)
端的熔接强度
断裂伸长率
静液压强度
(80℃,1000h）
耐快速裂纹扩展（RCP）
(d.315mm,SDR11)
耐慢速裂纹增长（切口试验）
(dn110 mm,SDR 11)
要求…
无破坏、无渗漏
脆性破坏所占
百分比≤33.3%
≥350%
无破坏、无渗漏
以管材形式测定
试验参数
试验温度
环应力
试验时间
试验温度
试验温度
试验温度
试验时间
环应力：
PE100和PE100-RC
pc.s4≥MOP/2.4
0.072,MPa
无破坏，无渗漏
试验温度
试验温度
内部试验压力：
试验时间
试验类型
≥20h
≥1000h
≥500h
水-水
试验方法
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