KSKSKSKS KSKSKSK KSKSKS KSKSK KSKS KSK KS M 3500-1 KS 배수및하수용비압력매설용구조형폴리에틸렌 (PE) 관 - 제 1 부 : 이중벽관 KS M 3500-1:2009 지식경제부기술표준원 2009년 5월 27일제정 http://www.kats.go.kr
심의 : 플라스틱기술심의회 성 명 근무처 직 위 ( 회장 ) 최철림 한국과학기술연구원 연구위원 ( 위원 ) 김정호 수원대학교 교 수 원종옥 세종대학교 교 수 신우재 한국플라스틱시험원 원 장 윤중학 한국화학시험연구원 센 터 장 박태석 화승인더스트리 상임감사 조정미 ( 주 ) 한국화이바 상 무 윤인선 ( 주 )SK케미칼 전 무 최선웅 한남대학교 교 수 계형산 목원대학교 교 수 ( 간사 ) 이용무 기술표준원표준기술기반국화학세라믹표준과 공업연구관 표준열람 : 국가표준종합정보센터 (http://www.standard.go.kr) 제정자 : 지식경제부기술표준원장 제 정 :2009년 5월 27일 기술표준원고시제 2009-0217 호 심 의 : 산업표준심의회플라스틱기술심의회 원안작성협력 : - 이표준에대한의견또는질문은지식경제부기술표준원표준기술기반국화학세라믹표준과 ( 과장주소령 02-509-7301) 로연락하거나웹사이트를이용하여주십시오 (http://www.kats.go.kr). 이표준은산업표준화법제10조의규정에따라매 5년마다산업표준심의회에서심의되어확인, 개정또는폐지됩니다.
한국산업표준 KS M 3500-1:2009 배수및하수용비압력매설용구조형폴리에틸렌 (PE) 관-제1부 : 이중벽관 Structured-wall polyethylene(pe) pipes for non-pressure underground drainage and sewerage-part 1:Double-wall pipe 1 적용범위 이표준은비압력조건에서매설용으로사용하는배수및하수용구조형폴리에틸렌 (PE) 이중벽관에대하여규정한다. 이표준에서적용하는관의관벽은외압에견딜수있도록설계된구조형이어야하며, 관의내ㆍ외면이평활한구조이어야한다. 이표준에서는원료의특성, 관의치수및공칭원강성에따른등급분류등에대하여규정하고, 지하매설시외부영향에따라관이충족하여야할물성에대하여규정한다. 이관을매설시공할때는관의종류와원강성을충분히고려하여시공하여야한다. 비고적절한요구사항, 관련법규및시공지침, 시방서를고려하여적합한관의종류를선택하는것은이해당사자간의책임이며, 관의시공시에는관의원강성을충분히고려하여시공하여야한다. 2 인용표준 다음의인용표준은이표준의적용을위해필수적이다. 발행연도가표기된인용표준은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 ( 모든추록을포함 ) 을적용한다. KS F 4552:2000, 메탈라스 KS L 1559:2004, 화학분석용자기도가니 KS M 3006:2003, 플라스틱의인장성측정방법 KS M ISO 161-1:2003, 유체이송용열가소성플라스틱관 - 공칭바깥지름및공칭압력 - 제 1 부 : 미터법 KS M ISO 178:2007, 플라스틱 - 굴곡성의측정 KS M ISO 472:2001, 플라스틱 - 용어 KS M ISO 1133:2007, 플라스틱 - 열가소성플라스틱의용융질량흐름 (MFR) 및용융체적흐름 (MVR) 의측정 KS M ISO 1167:2003, 유체이송용열가소성플라스틱관 - 내압시험 KS M ISO 1183:2006, 플라스틱 - 비발포플라스틱의밀도및상대밀도측정 KS M ISO 1872-2, 플라스틱 - 폴리에틸렌 (PE) 성형및압출재료 - 제 2 부 : 시험편제작및물성측정 KS M ISO 3126:2003, 플라스틱배관계 - 플라스틱배관구성품 - 치수측정 KS M ISO 3127:2005, 열가소성플라스틱관 - 외부충격저항의측정 - 연속법
KS M ISO 3451-1:2006, 플라스틱 - 회분측정 - 제 1 부 : 통칙 KS M ISO 4065:2008, 열가소성플라스틱관 - 관벽두께 KS M ISO 4892-2, 플라스틱 - 실험실광원에의한폭로시험방법 - 제 2 부 : 제논 - 아크광원 KS M ISO 6259-1, 열가소성플라스틱관 - 인장성의측정 - 제 1 부 : 일반시험방법 KS M ISO 6259-3, 열가소성플라스틱관 - 인장성의측정 - 제 3 부 : 폴리올레핀관 KS M ISO TR 9890, 플라스틱배관계 - 외삽법에의한열가소성플라스틱관의장기정수압강도측정 KS M ISO 9967:2003, 열가소성플라스틱관 - 크리프비의측정 KS M ISO 9969:2003, 열가소성플라스틱관 - 원강성의측정 KS M ISO TR 10837:2001, 가스관및이음관용폴리에틸렌의열안정성측정방법 KS M ISO 11922-1:2003, 유체이송용열가소성플라스틱관 - 치수및허용차 - 제 1 부 : 미터법 KS M ISO 13966:2003, 열가소성플라스틱관및이음관 - 공칭원강성 KS M ISO 13968:2008, 플라스틱배관계 - 열가소성플라스틱관 - 원연성의측정 KS M ISO 21138-1, 지하매설배수및하수용비압력플라스틱배관계 - 경질폴리염화비닐 (PVC-U), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE) 구조형관시스템 - 제 1 부 : 관, 이음관, 배관시스템용재료표준및성능기준 KS M ISO 21138-2, 지하매설배수및하수용비압력플라스틱배관계 - 경질폴리염화비닐 (PVC-U), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE) 구조형관시스템 - 제 2 부 : 평탄한외부표면을가진관및이음관, 유형 A KS M ISO 21138-3, 지하매설배수및하수용비압력플라스틱배관계 - 경질폴리염화비닐 (PVC-U), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE) 구조형관시스템 - 제 3 부 : 매끄럽지않은외부표면을가진관및이음관, 유형 B ISO 3, Preferred numbers-series of preferred numbers ISO 3663, Polyethylene(PE) pressure pipes and fittings, metric series-dimensions of flanges ISO 4059, Polyethylene(PE) pipes-pressure drop in mechanical pipe-jointing systems-method of test and requirements ISO 4440-1, Thermoplastics pipes and fittings-determination of melt mass-flow rate-part 1:Test method ISO 4607, Plastics-Methods of exposure to natural weathering ISO 6964, Polyolefin pipes and fittings-determination of carbon black content by calcination and pyrolysis-test method and basic specification ISO 11420, Method for the assessment of the degree of carbon black dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds ISO 13761, Plastics pipes and fittings-pressure reduction factors for polyethylene pipeline systems for use at temperatures above 20 ISO 13949, Method for the assessment of the degree of pigment dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds ASTM D 638, Standard test method for tensile properties of plastics ASTM F 2136, Standard test method for Notched, constant ligament-stress(ncls) test to determine slow-crack-growth resistance of HDPE resins or HDPE corrugated pipe EN 1979, Plastics piping and ducting systems-thermoplastics structured-wall pipes-determination of the tensile strength of a seam 3 용어와정의 이표준에서사용하는주된용어와정의, 기호및약어는 KS M ISO 472, KS M ISO 11922-1 에따르고그외는다음과같다. 2
3.1 구조형관 (structured-wall pipe) 관의단면이구조형으로형성된관 3.2 이중벽관 (DP:Double-Wall Pipe) 물이흐르는내면은평활하고, 관의축을중심으로나선방향으로형성된관벽단면의구조가단일중공으로이루어진관 3.3 원강성 (RS:Ring Stiffness) 관에작용하는수직하중으로인하여관안지름의 3 % 변형시관의길이당하중을관안지름변형길이로나눈값 3.4 공칭원강성 (SN:Nominal Ring Stiffness) 관에요구되는원강성의최소값을반올림하여나타낸원강성의수치적분류 3.5 안지름 3.5.1 공칭안지름 (ID n :Nominal Inside Diameter) 관지름에대한공통치수의명칭 3.5.2 평균안지름 (ID m :Mean Inside Diameter) 관의평균바깥지름에서프로파일두께의 2 배를제외한값 3.6 관벽 3.6.1 관벽두께 (H) 프로파일을이루는관의축방향으로형성된관벽단면의구조에서높이 3.6.2 최소내벽두께 (t i,min ) 물이흐르는내면관벽으로부터중공층까지두께최소값 3.7 최소요구강성 (MRS:Minimum Required Strength) LCL 값이 10 MPa 보다작을경우, ISO 3 에정의된 R 10 계열의소수이하를버리고, LCL 값이 10 MPa 보다크거나같을경우, ISO 3 에정의된 R 20 계열에서소수이하를버린 LCL 값이며, MRS 는 MPa 단위로써관에걸리는원주응력을말함. 3.8 하한신뢰한계 ( LCL :Lower Confidence Limit) 수온 20 의내수압으로 50 년후의시점에서예측되는장기수압의 97.5 % 신뢰한계값이며 MPa 단위로표시됨. 3
3.9 크리프비 ( :creep ratio) 시간변수에대한관의변형량의비로시간 0 일때의관의변형량과일정시간 2 년 또는 50 년 이지났을때의관의예상변형량의비 3.10 NCLS (Notched, Constant Ligament Stress) PE 수지의저속균열성장저항성을가속환경하에서측정하는시험 H t i,min 그림 1 - 이중벽관 4 연결시스템의종류 연결방식은기계적커플링방식, 전기융착방식, 열융착방식등이있다. 5 원재료 5.1 폴리에틸렌원료의특성 관이나부속을생산하는데사용되는재료는폴리에틸렌컴파운드와그에상응하는폴리에틸렌및첨가제를이용하여제조되어야하며, 표 1 의품질기준을만족하여야한다. 표 1 폴리에틸렌원료의특성 a 시험항목 단위 품질기준 시험조건 시험방법 용융질량흐름지수 (MFR) g/10min 1.6 이하 190, 5 kg KS M ISO 1133 밀도 g/cm 3 0.941 이상 23 KS M ISO 1183 항복인장강도 MPa 20 이상 파단신장률 % 500 이상 (50±10) mm/min KS M ISO 1872-2 카본블랙함량 b (C/B) wt. % 2.0 3.0 - ISO 6964 열안정성 (OIT) 분 20 이상 (200±0.5) KS M ISO TR 10837 최소요구강성 (MRS) MPa 8.0 이상 20, 50년 KS M ISO TR 9080 a b 표 1의원료의특성에대한기술적자료는수지생산업체에서관제조업체에제공하여야하며, 그시험주기는부속서 A에따른다. 카본블랙함량은컴파운드를사용할경우에한한다. 5.2 관원료의특성 표 2 의시험방법에따라시험하였을때, 주어진요구사항에적합한특성을가져야한다. 4
표 2 폴리에틸렌관의원료특성 항목요구사항시험인자시험방법 내압시험시험기간동안파 165 시간 a, b, c, d 괴되지않을것. 내압시험 1 000 시간 a, b, c, d 시험기간동안파괴되지않을것. a b c d 끝부분마개시험온도시험편편향시험편수정수 ( 원주 ) 응력상태조절기간시험형태시험기간 끝부분마개시험온도시험편편향시험편수정수 ( 원주 ) 응력상태조절기간시험형태시험기간 A형또는 B형 80 규정하지않음. 3 4.6 MPa KS M ISO 1167에따름. 수중-수압 165 시간 A형또는 B형 80 규정하지않음. 3 4 MPa KS M ISO 1167에따름. 수중-수압 1 000 시간 압출성형물에대해, 이시험은직관의형태로수행되어야한다. 사출성형물에대해, 이시험은직관의형태로수행되어야한다. 구조형관의형태로수행하지는않는다. 원료공급자가수행하는시험으로내압시험의시험주기는부속서 A를따른다. 또한원료에대한시험이므로현장입고시험에서는제외한다. KS M ISO 1167 KS M ISO 1167 5.3 연결부수밀시험 1) 관은 10.16 에따라시험하였을때누설이없어야한다. 6 겉모양및색상 관을육안으로관찰했을때관의내면과외면은매끈하고깨끗하여야하며, 관의성능에영향을주는표면결함이없어야한다. 또한관의색상은단일색으로균일해야하며관의끝부분은축에직각으로깨끗하게절단되어야한다. 7 치수 7.1 관의치수 이중벽관 (DP) 의치수는표 3 에따른다. 1) 이시험은참고규격으로한다. 연결부수밀시험은일상적인품질관리를위한시험은아니며, 특정수준의기능에대하여관연결설계의적합성을부여하기위한것이다. 5
평균안지름 150 200 250 300 400 450 500 600 700 800 900 1 000 1 200 1 500 표 3 이중벽관 (DP) 의치수및허용차 평균안지름에대한허용차 ±4.5 ±5.1 ±5.1 ±5.1 ±5.1 ±5.1 ±5.1 ±5.1 ±6.4 ±6.4 ±6.4 ±6.4 ±6.4 ±7.6 평균바깥지름 ( 참고치수 ) 176 228 280 338 450 508 562 678 788 900 1 012 1 124 1 350 1 690 관벽두께 H 13 14 15 19 25 29 31 39 44 50 56 62 75 95 단위 :mm 최소내벽두께 a 비고 1 관의길이는 4 m 또는 6 m 를표준으로한다. 기타길이는당사자사이의협정에따른다. 비고 2 길이의허용차는 (0 2) % 이다. 비고 3 관벽두께의허용차는 (150 250) mm 관 ±8 %, 300 mm 이상관 ±5 % 이다. a 최소내벽두께는유체가흐르는면의구조형관벽의두께를말한다. t i,min 2.0 8 품질기준 8.1 관의공칭원강성이중벽관 (DP) 의공칭원강성을표 4에표시하였다. 표 4 관의종류및공칭원강성 종류 이중벽관 (DP) 이중벽관 (DP) 평균안지름 mm 150 200 250 600 700 1 200 1 500 이상 공칭원강성 kn/m 2 SN 12.5 이상 SN 8 이상 SN 4 이상 SN 2 이상 8.2 관의강성의분류 KS M ISO 13966 에따라측정한관의강성은표 5 의공칭원강성으로분류한다. 6
표 5 공칭원강성 분류 SN 2 SN 4 SN 8 SN 12.5 원강성 kn/m 2 2 4 8 12.5 8.3 관의기계적특성 관의기계적특성과관련한시험방법, 조건및기준은표 6 에따른다. 표 6 관의기계적특성 항목 단위 품질기준 시험방법 적용조항 원강성 kn/m 2 표 4에따름. KS M ISO 9969 10.4 원연성시험 - 10.5 에이상이없을것. KS M ISO 13968 10.5 충격시험 - 갈라짐, 균열, 파손이없을것. KS M ISO 3127 10.6 크리프비 a - 4 이하 (2 년에서외삽값 ) KS M ISO 9967 10.7 a 관생산자가수행하는시험으로크리프비의시험주기는부속서 A 에따른다. 또한장기간이소요되는시험이므로현장입고시험에서는제외한다. 9 물리적특성및성능 관의물리적특성및성능과관련한시험방법, 조건및기준은표 7 에따른다. 표 7 관의물리적특성및성능 품질항목 단위 품질 시험방법 적용조항 용융질량흐름지수 (MFR) g/10min 1.6 이하 KS M ISO 1133 10.8 밀도 g/cm 3 0.941 이상 KS M ISO 1183 10.9 항복인장강도 MPa 20 이상 KS M 3006 10.10 회분시험 a wt. % 0.10 이하일것. KS M ISO 3451-1 10.11 열안정성 (OIT) 분 20 이상 KS M ISO TR 10837 10.12 NCLS 시간 24 이상 ASTM F 2136 10.13 카본블랙함량 b % 2.0 3.0 ISO 6964 10.14 내후성폭로후신장률 c % 350 이상 KS M 3006 10.15 a b c 회분시험은흑색관에한하여적용한다. 카본블랙함량은유색관일경우적용하지않으며흑색이외의색상을사용한경우에는자외선에노출시노화방지를위한적절한재료를사용하여야한다. 폭로후신장률시험은옥외에장기야적에의한관의성능저하를줄이기위하여첨가한자외선안정제의효과를확인할수있다. 카본블랙을함유한흑색관은이시험을실시하지않아도된다. 10 시험방법 7
10.1 시편준비및전처리 시험편은시험항목에별도의규정이없는한관에서직접채취하여야한다. 시험편은관련표준또는시험방법에서규정한시험편의상태조절조건에따르되별도의규정이없는경우에는온도 (23±2), 상대습도 (50±20) % 에서 24 시간이상상태조절한다. 시험장소는상태조절조건과같은분위기를유지한다. 시험항목 시험편의모양 표 8 시험편 시험편만드는방법 겉모양및모양관규정된길이의관 - 치수관규정된길이의관 - 시험편수시험결과 원강성관관길이 (300±10) mm 평균값 3 원연성시험관관길이 (300±10) mm 충격시험관관길이 (200±10) mm 3 크리프비관관길이 (300±10) mm 1 용융질량흐름지수 (MFR) 밀도 항복인장강도 시편조각 시편조각 아령형 관으로부터시험기의실린더에들어갈수있는조각모양으로취한다. 관에서시험편의무게가약 5 g이되도록적당히절취한다. 관으로부터용융가공한규정된치수의아령형시편 3 평균값 3 평균값 3 평균값 회분시험시편조각관으로부터 (5 10) g 의시료를취한다. 3 평균값 카본블랙함량시편조각관으로부터 (1 5) g 의시료를취한다. 3 평균값 열안정성 (OIT) NCLS 내후성폭로후신장률 시편조각 아령형 아령형 관으로부터시편용기에들어갈수있는조각으로취한다. 관으로부터용융가공한규정된치수의아령형시편관으로부터용융가공한규정된치수의아령형시편 3 평균값 5 평균값 3 평균값 10.2 겉모양 육안으로검사하고필요시견본과비교검사한다. 10.3 치수 관의치수는 KS M ISO 3126 에따라측정한다. 10.3.1 평균안지름 줄자또는원주자를사용하여관끝에서관안지름만큼들어간위치에서평균바깥지름을측정하고관두께의 2 배를제외한값으로한다. 10.3.2 관벽두께, 최소내벽두께 8
마이크로미터, 버니어캘리퍼스등을사용하여관벽단면구조의관벽두께및내벽두께를일정간격으로 8 회이상측정하여최소값을구한다. 10.4 원강성시험 KS M ISO 9969 에따른다. 10.4.1 시험편의준비 관에서 3 개의시험편을취한다. 시험편양끝부분은직각으로절단하여거친면이없어야한다. 시험편의길이는 (300±10) mm 로한다. 10.4.2 시험장치 시험장치는크로스헤드이동속도가일정하게유지될수있고시험편에걸리는압축하중을나타내는눈금이있어야하며압축은수직하중에직각인면위에서서로평행한면에가해지는것이어야한다. 시험은상ㆍ하서로평행한강판제로된하중판사이에시험편을넣고압축하중을가하므로하중판은평평하고굴곡이없어야하며두께는시험중하중판에굽힘이나변형이없을정도의것이어야한다. 하중판의길이는시험편의길이이상이어야하고나비는최대로변형되었을때시험편과접촉되는나비보다 150 mm 더커야한다. 10.4.3 시험절차 시험편의길이방향축이하중판과평행하도록하며중심을맞추고변형속도를표 9 와같이한다. 변형이 0.03 ID n 이될때까지지속적으로하중을가하고이때의하중값을기록한다. 표 9 변형속도 공칭지름 mm 150<ID n 200 200<ID n 400 400<ID n 600 600<ID n 1 500 변형속도 mm/min 5±1 10±2 20±2 0.03 ID n ±2 10.4.4 결과및계산 각 3 개의시험편에대해원강성을계산하고, 평균값을원강성으로취한다. 10.5 원연성시험 10.4.1 에따라준비한시험편 3 개에대하여 KS M ISO 13968 에따라시험하여안지름이원래안지름의 70 % 가될때까지하중을가한다. 변형속도는표 9 에따라호칭별로균일하여야하며육안으로검사하였을때다음각항을충족하여야한다. a) 측정되는힘의감소가없어야한다. b) 벽구조의어떤부분에서균열이없어야한다. c) 시험시료의어떠한형태의파열이없어야한다. d) 관벽구조어떤부분어떤방향에서도함몰과분출로인한영구적인꺾임이발생해서는안된다. 9
10.6 충격시험 충격시험은 KS M ISO 3127 에기준하며아래항목을따른다. 10.6.1 시험편 시험편은관으로부터길이방향으로 (200±10) mm 크기로절단하여취한다. 10.6.2 시험방법 평평한콘크리트바닥위에 10 mm 이상의강판으로만든시료지지대를놓고임의로시료 3 개를 0 에서 4 시간이상상태조절후시료지지대위에움직이지않도록고정시킨다음강제추 (3.2 kg) 를시료위에서부터 2 m 높이에서시료중앙에자유낙하시켰을때, 파괴, 균열및기타결점이없어야한다. 강제추의돌출부모양은그림 2 와같다. ds=free =free 10 mm R 1= 50 mm d=90 mm 그림 2 추의모양및치수 10.7 크리프비 크리프비시험은 KS M ISO 9967 에따른다. 10.8 용융질량흐름지수 용융질량흐름지수시험은 KS M ISO 1133 에따른다. 10.9 밀도 밀도는 KS M ISO 1183 의방법에따라측정하며, 3 회시험후평균값을결과로한다. 10.10 항복인장강도 인장강도시험은 KS M 3006 을따르며 2 호형시험편을사용하고, 시험속도는 (50±2) mm/min 를적용하여측정한다. 10.11 회분시험 10.11.1 시료준비 회분시험은구조재에서각각 3 개의시료를채취하여다음과같이실시한다. 약 10 g 의시료를짧은 10
책모양으로잘라낸다. KS L 1559 에규정하는자기도가니 (100 ml) 를잘씻은후, 전기로중에서 (800 900) 로약 1 시간가열하고데시케이터에서방랭하여그무게를밀리그램 (mg) 까지정확히측정한다 (w a ). 도가니에약 10 g 의시료를넣고무게를정확히측정한다 (w b ). 10.11.2 시험절차 전열기위에서불꽃이나오지않도록주의하면서 (500 600) 로탄화시킨다. 시험편이탄화된후실온에서방랭하고도가니의옆벽과뚜껑안쪽등에부착한탄화물을비산하지않도록주의하면서긁어내고도가니가운데로모은다. 다음에이것을전기로에넣어 (800 900) 로회화될때까지가열한후, 데시케이터에서방랭하여밀리그램 (mg) 까지측정한다 (w c ). 10.11.3 계산및결과 다음식에따라회분함량을계산하여 3 개시료모두표 7 에서규정하는성능기준을만족하여야한다. wc wa A= 100 wb wa 여기에서 A : 회분함량 (%) w a : 도가니무게 (g) w b : 도가니에시료를넣었을때의전체무게 (g) w c : 도가니와회화된시료의전체무게 (g) 10.12 열안정성 열안정성은 KS M ISO TR 10837 을따라산화유도시간을측정하며, 측정시표준조건은온도 200, 상압에서시험한다. 두개의시료를 0.1 분까지측정하여그평균값을결과로표시한다. 10.12.1 시험장치및기구 시차주사열분석기 (DSC) 를사용하며, 질소ㆍ산소, 가스선택스위치와유량조절기가부착되어있어야하며, 표준보정용인듐, 주석의융점을측정하여각각 156.63, 231.97 인지확인한후필요시보정한다. 저울은시료무게 0.1 mg 까지측정가능한분석용화학천칭을사용한다. 시료팬은알루미늄팬으로지름 (6.0 7.0) mm, 높이 1.5 mm 의것을사용한다. 10.12.2 가스및용제 산소및질소는고순도등급을사용하여야하며, 시료팬의탈지용으로용제를사용한다. 10.12.3 시료준비 시료는시료팬에넣을수있도록지름 6.4 mm 정도, 무게약 510 mg 정도로제작한다. 10.12.4 시험절차 시료는질소기류하에서시료를가열하기전에유량계로공급되는질소의유량을측정하여조절한다. 잔류산소를제거하기위하여 5 분간질소를 (50±5) ml/min 의유속으로흘려준다음동일한질소분위기에서 20 /min 의가열속도로실온부터 200 까지가열한다. 200 에서 5 분간평형을유지시킨다음질소는차단하고산소로바꾸어 (50±5) ml/min 의유속으로흘려주고이때를산화유도시간의초기점으로한다. 산화가진행되다가발열반응에의해급격한기울기가나타나더라도최소한 2 분이상 11
을등온상태로계속유지시킨다. 산화유도시간의종료점은발열반응곡선의베이스라인과발열반응에따른급격한기울기선의외접선이만나는점으로하며, 총산화유도시간은초기점으로부터종료점까지의시간 ( 분 ) 으로한다. 10.13 NCLS (Notched Constant Ligament Stress) 시험 NCLS 시험은 ASTM F 2136 에따른다. 가해지는하중은항복인장강도의 15 %, 노치깊이는두께의 20 % 로한다. 10.14 카본블랙함량시험 10.14.1 시료준비 시료를넣은연소보트를 500 로가열하고데시케이터에서 30 분이상방랭하고, 식힌연소보트를빨리 0.1 mg 까지측정한다 (w 1 ). 10.14.2 시험절차 질소가스의유량을 (1.7±0.3) L/min 가되도록조정하여시료를투명석영관의중앙에놓고열전대의접점을연소보트에접하도록조정한다. 다음에로를가열하여 10 분후에 350, 20 분후에는 450 로하고전체 30 분동안 500 까지승온시켜 15 분간 500 를유지한다. 가열을멈추고 5 분간방랭한후연소보트를꺼내서데시케이터에서방랭한다음잔존물을포함한연소보트의총무게를 0.1 mg 까지측정 (w 2 ), 800 의전기로내에서완전히탄화시킨후데시케이터에서방랭한다음잔존물을포함한연소보트의전체무게를 0.1 mg 까지측정한다 (w 3 ). 10.14.3 계산및결과 다음식에따라카본블랙함량을계산하여 3 개시료모두표 7 에서규정하는성능기준을만족하여야한다. w 2 w3 B= 100 w1 여기에서 B : 카본블랙함량 (%) w 1 : 시료의무게 (g) w 2 : 카본과회분을포함한연소보트의무게 (g) w 3 : 카본을회화시킨후연소보트의무게 (g) 10.15 내후성폭로후신장률 시험편준비및시험조건은 10.1 에따르며, 3.5 GJ/m 2 의누적에너지를여러형태의시험장치를이용하여폭로후파단신장률을측정한다. 폭로방법은 KS M ISO 4892-2 에따른다. 10.16 연결부수밀시험 a) 관을그림 3 과같이하나의이음관또는벨에조립한다. 양끝을그림 3 과같이솔벤트시멘트캡 (solvent cement cap) 이나기계적장치로막는다. 연결에개스킷이사용되는경우에는제조자가추천하는대로윤활하고, 달리윤활제가없을때에 12
는물을사용한다. b) 직선배열된 2 관에대하여 e) 에따라압력및진공시험을한다. c) 제조자가추천하는최대축어긋남각도로이음을편향시킨다. 편향된이음으로 e) 에따라압력및진공시험을한다. d) 그림 4 의시험장치를사용하여하중이관의상부에접촉할때변형을측정하기시작하고, 하중작용점이아래쪽으로관바깥지름의 5 % 만큼이동될때까지하중을더가하여이위치를유지하며, e) 에따라압력및진공시험을한다. e) 시험방법모든압력시험을한후진공시험을하는것이교대로하는것보다편리하다. 1) 압력시험조립체를물로채운다. 시험설비에외부억제장치를설치하여압력하에서이음분리를방지한다. 73.6 kpa( 게이지압력 ) 의압력을 10 분간가하고연결이음부에서의누수여부를확인한다. 압력또는진공게이지 시험용관 각끝부분폐쇄장치 압력또는진공을가하는장치연결 최소 660 mm 그림 3 시험편 시험용이음관또는벨 개스킷 ( 또는수밀기능을하는것 ) 중심선 나비 152 mm 의평평하거나시험편의외부모양을가지는가압대및지지대 압력또는진공을가하는장치연결 폐쇄장치 이곳에서하중을가하고변형을측정 a 개스킷중심선 벨또는이음관폐쇄장치 660 mm 나비 152 mm 의평평하거나시험편의외부모양을가지는지지대 a 개스킷중심선으로부터실측바깥지름 1/2 이나벨의끝가운데큰곳에하중을가한다. 그림 4 전단변형시험 2) 진공시험 ( 압력시험후한다.) 조립체를공기로만채운후 73.6 kpa 의진공을가한다. 밸브를잠그고진공라인을제거한다. 시험전누설을체크하기위하여조립체를 10 분간유지시킨다. 내부압력은 2.94 kpa 이상변화하지않아야한다. 다시 73.6 kpa 의진공을가하고 10 분후까지의내부압력을체크한다. 이때의내부압력은 16.7 kpa 이상변화하지않아야한다. 13
11 표시 11.1 표시는관위에직접인쇄또는각인하며, 이러한방법에의한표시는균열또는다른종류의이상을발생시키지않아야한다. 또한, 정상적인보관, 기후, 공정, 허용된방법에의한시공중또는관의수명동안사용중에판독이가능하여야한다. 11.2 인쇄에의해표시할경우에표시색상은관의원래색상과달라야한다. 11.3 표시의품질과크기는확대하지않고서쉽게판독할수있어야한다. 11.4 모든관은최소한표 10 에명시된사항들을선명하면서쉽게지워지지않도록표시해야한다. 표 10 - 표시사항 1. 표준번호 2. 관의구조및공칭원강성 3. 관의치수 4. 제조업체또는그약호 KS M 3500-1 보기이중벽관 (DP) SN 8 보기 DN 300 11.5 표시가관의성능을약하게해서는안된다. 11.6 표시는적재, 취급, 설치한뒤에도쉽게판독할수있도록적어도 1 본에 2 곳이상인쇄하거나각인되어야한다. 14
부속서 A ( 규정 ) 품질기준 이부속서 A 는사용자의요청에의해제시된것으로부속서 A 의규정전체는 KS 표시인증심사기준과동일하다. 폴리에틸렌원료의특성 ( 표 1) 폴리에틸렌관의원료특성 ( 표 2) 관의기계적특성 ( 표 6) 관의물리적특성및성능 ( 표 7) 항목원료생산자관생산자관소비자 용융질량흐름지수 (MFR) 밀도인장강도파단신장률열안정성카본블랙함량 a 최소요구강성 (MRS) g 내압시험 165 시간내압시험 1 000 시간 원강성원연성시험충격시험 크리프비시험 e 용융질량흐름지수 (MFR) 밀도항복인장강도회분시험 b 열안정성 NCLS 카본블랙함량 c 내후성폭로후신장률 d 공인기관의시험성적서를구비하고 1 년단위로갱신한다. 공인기관의원재료등급인증서를구비한다. 원료공급시 (i) 공급량 (ii) 공급일시 (iii) 공급량에대한인증서유효기간을표시하여제공하여야한다. 공인기관의시험성적서를구비하고 1 년단위로갱신한다. 원료공급자가제공한공인기관의시험성적서로대체한다. 원료공급자가제공한공인기관의시험성적서로대체한다. 원료 공급자가 제공한공인기관의시험성적서로대체한다. 공인기관의시험성적서를구비하고 6 개월단위로갱신한다. f 공인기관의시험성적서를구비하고 1 년단위로갱신한다. 공인기관의시험성적서를구비하고 1 년단위로갱신한다. f 원료공급자가제공한공인기관의 시험성적서로체한다. 대 원료공급자가제공한공인기관의시험성적서로대체한다. 원료공급자가제공한공인기관의시험성적서로대체한다. 필요시제품입고시험을시행한다. 다만, 관생산자가 제공한공인기관의시험성적서로대체할수있다. 관생산자가제공한공인기관의시험성적서로대체할수있다. 필요시제품입고시험을시행한다. 다만, 관생산자가 제공한공인기관의시험성적서로대체할수있다. 15
a b c d e f g 카본블랙함량은컴파운드를사용할경우에한한다. 회분시험은흑색관에한하여적용한다. 카본블랙함량은흑색관에한하여적용하고, 흑색이외색상인경우에는자외선노출시노화방지를위하여적절한재료를사용한다. 유색칼라에한하며, 카본블랙을함유한흑색은제외한다. 해당기간내에생산실적이없을경우공인기관시험은생략할수있다. 관의기계적특성및물리적특성성능의공인기관시험성적서는대표관경으로시험하며, 관경별로실시하지않는다. 원료공급자는최소요구강성이인증된원료의공급을원칙으로한다. 단, 2010년 6월 30일이전에는인증이완료되지않은원료공급자의경우 KS M 3408-2 부속서 A의 PE80에준하는관리시험시간을기준으로하여 1 000시간을만족한중간시험성적서가있을경우 6 000시간까지조건부로사용할수있고, 6 000시간이후발행된예비인증서를 MRS 인증시까지조건부로사용할수있다. 16 - 본 -
KS M 3500-1:2009 해설 이해설은본체와부속서에규정한사항, 참고로기재한사항과이들에관련된사항을설명하는것으로표준의일부는아니다. 1 일반사항 이표준은현재국제표준화기구 (ISO) 의 TC138/SC1( 하수용플라스틱배관 ) 에서표준화한 ISO 21138-1:2007, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage-structuredwall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride)(pvc-u), polypropylene(pp) and Polyethylene (PE)-Part 1:Material specifications and performance criteria for pipes, fittings and system 과 ISO 21138-2:2007, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage- Structured-wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride)(pvc-u), polypropylene(pp) and Polyethylene (PE)-Part 2:Pipes and fittings with smooth external surface, Type A 에서폴리에틸렌을재료로하는관에대한내용을참고로하여작성하였으며, 관련국내수요자측과생산자측간의요구사항을반영한사항을포함한다. 이표준에서의폴리에틸렌원료의특성, 관및이음관의원료특성, 관의기계적특성의상당부분은 ISO 21138 을부합화하였으며, 관의치수는국내실정을반영하여작성하였다. 관의치수, MRS 및저속균열성장등은 ISO 부합화를위하여 3 년후기술적으로재검토한다. KS 인증심사및정기심사에있어서제품시험을위한샘플링은각구경군 ( 口徑群 ) 별로겉모양및색상, 치수에대하여 n=2 로하고, 기계적특성및물리적특성시험은 n=1 로한다. 또한 1 년마다실시하는제품심사및시판품조사시에는대표지름에대하여전검사항목을 n=1 로한다. 다만, 1. 인증받은구경군보다크거나작은구경군을추가로인증받고자하는경우에는추가인증받고자하는구경군중최소및최대관경에대하여제품심사를받아야한다. 2. 한국산업표준표시인증서에는인증구경군을기재하여야한다. 3. 크리프비시험, 종축복귀성시험은표시인증시 ( 정기심사시 ) 에도대표지름으로하며, 1 년마다실시하는제품심사및시판품조사시에는크리프비시험은실시하지않아도된다. 2 KS M 3500-1 의특징 이표준의제정배경은국내하수관과관련한기술진보및수요변화에따라구조형폴리에틸렌관에대한 KS 제정의필요성으로부터비롯된다. 또한, 국제무역기구 (WTO) 의출범과함께국제적인환경변화로인한기술상무역장벽을해소하기위하여 KS 는국제표준을도입하는것을원칙으로하고있다. 향후국제표준의 KS 도입시관련업계의혼란을최소화하기위하여이표준은이러한국제표준의제정추이를반영하여해당국제표준제정안을기초로하여작성하였다. - 해 - 17
한국산업표준 발간 보급 배수및하수용비압력매설용구조형폴리에틸렌 (PE) 관 - 제 1 부 : 이중벽관 한국표준협회 135-513 서울특별시강남구역삼동 701-7 (02)6009-4114 (02)6009-4887 8 http://www.kssn.net
KS M 3500-1:2009 KSKSKS SKSKS KSKS SKS KS SKS KSKS SKSKS KSKSKS Structured-wall polyethylene(pe) pipes for non-pressure underground drainage and sewerage- Part 1:Double-wall pipe ICS 23.040.20 Korean Agency for Technology and Standards http://www.kats.go.kr