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1、电力、通讯用改性聚氯乙烯（PVC-H）六边形结构壁管产品标准编制说明一、任务来源2007年国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心开始对高值化PVC树脂及其制品开发进行研究攻关，后得到科技部国家科技支撑计划项目“环境友好、高值化PVC树脂及其特种专用料生产技术开发”的支持，开发的高抗拉、高抗冲聚氯乙烯（PVC）合金材料可以代替现有的氯化聚氯乙烯（CPVC）.聚氯乙烯（PVC）材料来制备埋地高压电力电缆套管，性能完全满足地埋高压电缆管性能要求，不仅价格比远远低于C-PVC材料，而且加工性能优越，是C-PVC、PVC材料的完美替代品。在高抗拉、高抗冲聚氯乙烯PVC合金项目的科研成果与企业合作推向市场
2、的过程中我们发现，现在市场上用的埋地电缆套管几乎全部由一般PVC材料制备，而现在所能参考的埋地双壁波纹电缆保护管的标准有:DL/T802.4-2007“电力电缆用导管技术条件第4部分：氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁波纹电缆导管”、YD/T841.3-2008”地下通信管道用塑料管第3部分：双壁波纹管”。2018年，康命源（贵州）科技发展有限公司（以下简称：康命源公司）承担了贵州市城市电力管网改造项目的埋地电缆套管配套任务，在贵州省内使用埋地套管受地质和地形的影响，对套管的要求更为严格。康命源公司联合了国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心对埋地电缆套管专用料进行研发，一方面由于性能要求的苛刻
3、；另一方面有要考虑材料成本的控制。国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心在已有研究工作的基础上，对康命源公司的管材进行了改性研究，共同开发了电力、通讯用改性聚氯乙烯（PVC-H）六边形结构壁管能够满足安顺市城市电力管网改造使用的高性能埋地电缆套管，赢得了用户的信任。二、制、修订的必要性随着现代化城市的发展，市政工程和房建工程电力电缆逐渐从上空转移到地下，要求埋地敷设电力输送电缆，而对施工安装的要求也更高，要求安装便捷，这就要求管材具有良好的结构设计，因此我们设计了该外形为六边形，内部为圆形的管材结构。同时，通过材料的改性，管材具有优良的环刚度、维卡耐热性能、抗冲击性能、扁平性能、电缆的易敷设性
4、及阻燃性。而随着城市的电网改造工程的开展和城市新区建设的开展，高压电力电缆套管的需求量也在迅速增加。对照DL/T802.4-2007“电力电缆用导管技术条件第4部分：氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁波纹电缆导管”、YD/T841.3-2008”地下通信管道用塑料管第3部分：双壁波纹管”两个标准，国内的埋地式高压电力电缆用套管、通信护套管的生产和使用情况，已出现很多新产品，原有的标准已不能满足产品不断升级，质量不断提高的控制要求。D国内暂没有该种结构的改性聚氯乙烯六边形结构管的标准，因此制定针对该产品结构特点的标准很有必要，以更好地指导生产、运输、贮存、使用。2018年12月以来，康命源公司与国
5、家聚合物工程中心开始研发生产电力、通讯用改性聚氯乙烯（PVC-H）六边形结构壁管，生产的套管已经对贵阳市城市电力管网改造工程独家供货，2018年12月开始试行相关企业标准，长期使用表明，套管性能稳定，完全满足埋地高压电力套管要求，表明编制的企业标准切实可行，能够有效指导生产和检验。现将该标准升级为正式团体标准，对相关企业标准化管理水平的提升、科技成果认定、及今后类似产品的研发具有重要意义，也对规范电力、通讯用改性聚氯乙烯（PVC-H）六边形结构壁管的产品质量具有重要的意义。三、采用国际标准、国外先进标准以及其他标准的情况在所编制的企业标准中，采用了多项有关性能检测的国家技术标准，具体如下：GB
6、fT1033.1-2008塑料非泡沫塑料密度的测定第一部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法(idtISO1183-1:2004)GBfT1410-2006固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法(idtTEC60093:1980)GB/T2406.2-2009塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验(idtISO4589-2:1996)GBfT2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GBfT2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划(idtISO2859-1:1999)GBfT2918-1998塑料试样状态调节和试验的标准环境(i
7、dtISO291-1:1997)GB/T8802-2001热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定(eqvISO2507：1995)GBfr8806-2008塑料管道系统塑料部件尺寸的测定(idtISO3126:2005)GB/T9647-2015热塑性塑料管材环刚度的测定(idtISO9969:2007)GBfT14152-2001热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法时针旋转法(idtISO9969:2007)DITT802.1-2007电力电缆用导管技术条件第1部分：总则DITT802.4-2007电力电缆用导管技术条件第4部分：氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁波纹电缆导管YD/T841.1-
8、2016地下通信管道用塑料管第1部分：总则四、主要工作过程编制过程主要分为以下几步：1)电力、通讯用改性聚氯乙烯(PVC-H)六边形结构壁管的研发项目组针对PVC断裂伸长率低和抗冲击性差的行业发展共性问题，研究开发了高抗冲型的PVC合金材料。将高分子力化学技术与PVC自增塑有机结合起来，通过组份间的力化学反应和力化学反应过程中聚氯乙烯的结构变化，改善组份间的相容性和共混物的加工性能，解决高抗冲性和高强度的矛盾，制得高高韧性和高强度的加工性能优良的聚氯乙烯专用料。由于PVC的成本低、高强度和高模量，使其能代替部分工程塑料和C-PVC材料在高压电力套管等。2)对电力、通讯用改性聚氯乙烯(PVC-H
9、)六边形结构壁管力学结构设根据对施工的研究，我们在重点针对施工便捷性和产品抗压性能的基础上，设计了横截面为六边形的管材结构，管材外部为六边形，在安装时，只需层层叠放，可不需管枕即可稳固安装，同时管材的两条垂直边在埋地后，能够极大提高管材的抗外压负荷性能，再结合内部的圆形设计，使管材的抗压效果达到最优。3）对管材的内层壁厚进行了明确规定结合其它排水类管材，考虑管材在施工时需与电缆摩擦，以及管材的长期使用性能，我们对管材的内层壁厚进行了明确规定。4）进行标准化批量生产对我们制定的相关内容制定了企业标准，进行标准化生产，进行是否满足可操作性和实用性判定。建立了一套可行的稳定的、能够协调各方面性能的最
10、佳工艺方法。生产过程中各性能可控，生产效率高，批量生产出的套管性能稳定。5）对按标准化生产的管材进行批量应用按照标准化生产的产品进行了批量实际应用，经过实际使用过程效果优良，在铺设和使用过程中均没有发现因性能问题而产生的使用问题。6）根据我们的标准化指标进行了团体标准的制定五、标准制定的主要成员、参加成员（见表1）表1标准制定的主要成员表序号姓名单位主要工作1王华康命源（贵州）科技发展有限公司标准编制2赖海军康命源（贵州）科技发展有限公司标准编制3袁桃贵州山盟新材料科技有限公司标准编制4郭建兵国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心标准审核与修订5周成立康命源（贵州）科技发展有限公司标准执行情况
11、验证6林明华康命源（贵州）科技发展有限公司标准执行情况验证六、确定标准主要内容的依据1）行业标准标准状况（表2）表2行业标准状况序号标准编号英文名称中文名称国别（地区）布期发日应用状态1DUT802.4-2007TechnicalrequirementsforelectriccableconduitsPart4:DoublewallCorrugatedcableconduitsofchlorinatedpolyvinylchlorideand电力电缆用技术条件第4部分：氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯双壁波纹电缆导管中国2007.07.20在用unplasticizedpolyvinylchlorid
12、e2YD/T841.3-2016PlasticPipeforBuriedCommunicationConduitPart3Qouble-wallCorrugatedPipe地下通信管道用塑料管第3部分：双壁波纹管中国2008.03.13在用2）相关产品标准技术要求对比表（表3）表3相关产品标准物理力学性能技术要求对比表项目DLA802.4-2007YDA841.3-2016电力、通讯用改性聚氯乙烯（PVC-H）六边形结构壁管密度/(kg)CPVC1.60PVC:1.55/1500维卡软化温度/CCPVC:293PVC:80279293烘箱试验试样不应出现分层、开裂和起皮/无分层、无裂纹扁平试验
13、当压至试样在垂直方向变形量为原内径的40%,试样应未破裂，两壁未脱开垂直方向上外径形变量的40%,立即卸荷，试样无破裂压缩至管内壁互相接触，无破裂、无分层落锤冲击试验4kg,1.2m,试样内外壁不应出现裂缝和破裂1.6kg,2m试样9/10不破裂3.2-7.5kg,2m,（0l）C,10/K）通过，不出现破裂、裂纹环刚度kNm228S2S4S6.3S8S125S16Sl32,S240阻燃性氧指数OI（%）/N32阻燃等级/V-0,离火即熄、无滴落体积电阻率Um/21X10静摩擦系数/WO.35W0.353）本标准检测方法及收集的部分以往检测数据（表4）表4本标准检测方法检测数据（规格150,S
14、l六边形结构壁管）品编号项目1#2#3#4#5#6#数据范围检测方法阻燃性能氧指数38363537373635-38GB/T2406.2-2009D扁平试验：这是检验管材柔韧性的一个重要指标，因为塑料管，在埋地后，或多或少均会产生一定的径向变形，这就要求管材在达到可能的变形量时不会出现破裂等现象，这也是热塑性塑料管道区别于热固性塑料管道的一个重要指标，我们将扁平试验明确规定在压至内壁相互贴合时不破裂、不分层。2）落锤冲击：是测试管材耐冲击性能的重要指标，也是反映管材性能的直接指标。直接影响管材的时间埋设和使用。如果埋设的时候出现管材的脆断，那会使得线缆无法穿过，将会造成严重的损失，特别是埋设在
15、道路下面的套管，重新施工非常困难，而且损失过大。所以这里我们提高了试验标准，将检测条件明确为“试验前试样在0C。下放置Ih,试验条件落锤质量为3.2-7.5kg（视不同规格而不同），高度为2m”。3）密度：由于现在大量套管利用大量填充钙粉来降低成本，使得套管性能大打折扣，存在严重安全隐患。市场同类产品的钙粉含量基本都在70%以上，有些超过了100%,这些管材的性能严重不达标。本标准中明确了对产品密度的要求，具时规定密度不得超过1500kgm3,这也是根据我们的研究发现得出的最优结论，添加少量无机填料，一般不能超过8%,不仅可以提高PVC的性能，而且有利于加工和降低成本。但过量添加后，虽然降低了
16、原料成本，但会严重损失材料的性能。规定灰分的指标也是有利于遏制市场的劣质管材参加不良竞争。将以上主要性能指标，性能试验方法则按国家颁布的技术标准实施，用满足该性能指标材料制备的套管在各种环境下施工使用。长期使用结果表明，套管性能稳定，未发生事故，说明本标准中设定的性能要求和检验方法是可靠的，能满足埋地电缆套管的使用。七、技术经济论证、预期的经济效果2018年6月至今，项目的产业化生产单位：康命源公司共累计生产销售埋地高压电缆套管78000米，实现销售收入648万元，产品与市面上普通聚氯乙烯埋地电缆管相比具有明显的性能优势，应用市场广阔、附加值较高，其生产为基本无污染加工业，并可回收重复利用，符
17、合国家产业政策。另一方面，由于市面上很多套管的性能低劣，设计单位大多会从质量保险方面考虑增加套管壁厚，这不仅增加了成本，而且对质量的提升很小，从而增加投资且质量没有保障。而按康命源公司标准生产的管材，在同等环刚度情况下，其成本仅为目前实壁PVC管材70%,同时再考虑管材施工便捷性及节省的管枕，综合造价可进一步降低，因此，设计单位可结合该产品特点，将原来设计的更厚壁厚的管材更改为本产品，如此可大大节约投资和避免浪费，按贵州目前的使用量1亿5千米计算，节约和减少浪费在3亿左右。通过本项目的工作加快了高性能PVC埋地电缆管的标准化进程。用国产便宜的聚氯乙烯材料来制备高压地埋电缆套管来替代国外进口的氯
18、化聚氯乙烯材料的电缆套管，是符合我国当前市政改造实际的。目前我们生产的埋地电缆套管已经在安顺市城市电力管网改造等项目上批量使用，取得了很好的应用结果，正进一步提高其市场占有率和应用范围。八、国内、外同类标准（产品主要指标）水平的对比及采用国际标准的程度该管材参考的埋地双壁波纹保护管的标准有:DL/T802.4-2007“电力电缆用导管技术条件第4部分：氯化聚氯乙烯及硬聚氯乙烯塑料双壁波纹电缆导管”、YD/T841.3-2008“地下通信管道用塑料管第3部分：双壁波纹管”在产品的主要指标对比上，如环刚度、落锤冲击试验，扁平试验上，指标要求已全面超过以上两个行业标准的规定，并增加了管材的阻燃性能的要求,进一步提高了产品的性能要求。康命源（贵州）科技发展有限公司2019年9月1日
